本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種高耐候玻纖增強(qiáng)PBT樹脂及其制備方法，所述樹脂包括以下組分：PBT樹脂、玻璃纖維、成核劑、抗氧劑、加工助劑、硅酮包覆炭黑母粒；制備方法包括如下步驟：將PBT干燥后與成核劑、抗氧劑、加工助劑、硅酮包覆炭黑母粒等在高速混合機(jī)內(nèi)攪拌混合后，送入雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)過雙螺桿擠出機(jī)分散熔融塑化后經(jīng)螺桿的輸送剪切，與此同時(shí)，在雙螺桿擠出機(jī)的中下游加入玻纖，再經(jīng)擠出切粒得到產(chǎn)品。本發(fā)明專利技術(shù)利用添加硅類包覆超細(xì)炭黑硅酮包覆炭黑母粒的方法制得具有優(yōu)良耐候特性的玻纖增強(qiáng)PBT樹脂。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種樹脂及其制備方法，尤其是涉及一種高耐候玻纖增強(qiáng)PBT樹脂及其制備方法。
技術(shù)介紹
聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯為一種結(jié)晶型熱塑性聚酯，具有高耐熱性、韌性、耐疲勞性，自潤(rùn)滑，低摩擦系數(shù)，耐候性，在潮濕環(huán)境中仍保持各種物性，耐熱水、堿類、酸類、油類， 低溫下可迅速結(jié)晶，成形性良好。玻纖增強(qiáng)PBT樹脂廣泛的用于汽車工業(yè)、電子工業(yè)及醫(yī)療等領(lǐng)域。當(dāng)玻纖增強(qiáng)PBT 樹脂長(zhǎng)時(shí)間暴露于陽光照射的環(huán)境中，材料易發(fā)生老化，表面光澤度下降，泛白，外觀惡化， 機(jī)械性能下降，嚴(yán)重影響產(chǎn)品性能，尤其是影響汽車外飾件的使用。因此，目前的玻纖增強(qiáng) PBT材料無法提供一些耐候方面的解決方案，限制了 PBT樹脂在一些汽車外飾領(lǐng)域的相關(guān)應(yīng)用。聚合物的光老化時(shí)光和氧的共同作用結(jié)果，最直觀的結(jié)果是材料的外觀惡化，與此同時(shí)，材料的力學(xué)性能也發(fā)生相應(yīng)的變化。因此，UV吸收劑及耐候劑應(yīng)運(yùn)而生，它們能阻止高分子材料發(fā)生光老化現(xiàn)象。最重要的幾類UV穩(wěn)定劑包括苯并三唑類、受阻胺類及無機(jī)顏料類，其中炭黑作為耐候劑，效果最優(yōu)。芳環(huán)是一個(gè)非常強(qiáng)的紫外光吸收體，PBT在波長(zhǎng)360nm 時(shí)開始吸收輻照，當(dāng)波長(zhǎng)到320nm以下時(shí)，吸收逐漸增強(qiáng)，300nm時(shí)，吸收更加明顯，在氧的存在下，聚酯可發(fā)生主鏈斷裂，鏈支化發(fā)生的可能性不大，PBT主要光解反應(yīng)如圖1所示。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的就是為了克服上述現(xiàn)有玻纖增強(qiáng)PBT材料無法提供耐候方面的解決方案，限制了 PBT樹脂在汽車外飾領(lǐng)域的相關(guān)應(yīng)用等缺陷，提供一種高耐候玻纖增強(qiáng)PBT 樹脂及其制備方法。第一方面，本專利技術(shù)涉及一種高耐候玻纖增強(qiáng)PBT樹脂，該樹脂所包含的組分及各組分的重量份數(shù)為PBT樹脂70 100玻璃纖維1 30 ；硅酮包覆炭黑母粒0.1 5成核劑0.1 2抗氧劑0.1 1加工助劑0.1 2。優(yōu)選地，所述的PBT樹脂為1，4- 丁二醇與對(duì)苯二甲酸或1，4- 丁二醇與對(duì)苯二甲酸酯聚縮而得的熱塑性聚酯樹脂。優(yōu)選地，所述玻璃纖維為無堿短玻纖。優(yōu)選地，所述硅酮包覆炭黑母粒為硅酮類材料對(duì)炭黑進(jìn)行包覆后制備的母粒，硅酮包覆炭黑母粒中硅氧烷重量百分比含量為30 40%，二氧化硅重量百分比含量為30 40%，炭黑和助劑的重量百分比含量為20 40%。優(yōu)選地，所述成核劑為芳基磷酸鹽、山梨醇、二亞芐基山梨醇、羧酸金屬鹽、滑石粉、納米蒙脫土、二氧化硅、云母、聚乙烯基環(huán)己烷、聚乙烯基環(huán)戊烷、木糖醇縮醛、納米改性 SiO2、松香酸、松香酸及其鹽類、脫氫揪酸、脫氫揪酸及其鹽的共晶體、松香酰胺、支化肽胺、 二環(huán)二羧酸及其鹽、酞亞胺中的一種或幾種的混合。優(yōu)選地，所述抗氧劑為受阻酚類抗氧劑或亞磷酸酯類抗氧劑。優(yōu)選地，所述加工助劑為潤(rùn)滑劑、增塑劑、脫模劑和UV吸收劑中的一種或幾種的混合O進(jìn)一步優(yōu)選地，所述潤(rùn)滑劑為脂肪酸酰胺、硬脂酸鋇、硬脂酸鎂、石蠟、聚乙烯蠟、 季戊四醇硬脂酸酯、乙撐雙硬脂酸酰胺、乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物中的一種或幾種的混合；所述增塑劑為鄰苯二甲酸、磷酸三甲苯酯、環(huán)氧大豆酯中的一種或幾種的混合；所述脫模劑為硅油；所述UV吸收劑為苯并三唑類化合物、受阻胺類化合物、水楊酸衍生物類中的一種或幾種的混合。第二方面，本專利技術(shù)還涉及前述高耐候玻纖增強(qiáng)PBT樹脂的方法，包括以下步驟(a)按重量百分含量比例秤取各組分，備料；(b)將PBT樹脂在120 140°C下干燥4 他，然后將PBT樹脂、成核劑、抗氧劑、硅酮包覆炭黑母粒、以及加工助劑高速攪拌充分混合后，送入雙螺桿擠出機(jī)中，在雙螺桿擠出機(jī)的中下游加入無堿短玻纖，最后通過螺桿的輸送、剪切和混煉，物料熔化、復(fù)合，再經(jīng)擠出、 拉條、低溫冷卻、切粒步驟，得到高耐候玻纖增強(qiáng)PBT樹脂。優(yōu)選地，所述雙螺桿擠出機(jī)的喂料轉(zhuǎn)速控制在350 450rpm，各分區(qū)溫度保持在 200 245°C，螺桿轉(zhuǎn)速為350 450rpm，雙螺桿擠出機(jī)上的真空泵控制擠出機(jī)內(nèi)的真空度為 0 0. 06MPa。本專利技術(shù)的原理為炭黑的組成元素主要是碳，只含有少量的氫和氧，它幾乎可以全部吸收可見光，強(qiáng)烈的反射紫外光。其中槽法炭黑的屏蔽效果最優(yōu)，其屏蔽效應(yīng)與其粒徑大小、體系中炭黑的濃度及與其他助劑的相互作用等因素有關(guān)。一般情況下，碳黑粒徑在 15 25nm，濃度在m時(shí)效果最好。硅酮類(聚硅氧烷)最顯著的特點(diǎn)就是耐氧化性和低表面能，耐氧化性從另一側(cè)面能夠體現(xiàn)出其耐候性佳的性能，而低表面能會(huì)產(chǎn)生優(yōu)良的疏水性，使聚酯表現(xiàn)出良好的憎水性，可防止材料因水的存在而伴隨光老化過程中產(chǎn)生的水解反應(yīng)，降低材料加速老化的幾率。硅酮在材料中易遷移至材料表面，形成一層硅酮膜，能部分阻隔氧和光，有利于材料的耐候性能。為了將炭黑及硅酮這兩種材料的耐候特性發(fā)揮到極致，本專利技術(shù)采用硅酮將炭黑進(jìn)行包覆處理制備成所述硅酮包覆炭黑母粒，其中硅氧烷含量為30 40%，二氧化硅含量為30 4096，炭黑和其他助劑含量為20 40%。注塑成型后， 所述硅酮包覆炭黑母粒易遷移至制件表面附近，富集于制件表面，從而最大限度的吸收光照的能量，保護(hù)材料，如附圖2所示。本專利技術(shù)顯著減緩玻纖增強(qiáng)PBT在光照老化條件下的外觀惡化，大大提升了材料的耐候特性，為玻纖增強(qiáng)PBT材料在有一定耐候要求的場(chǎng)合或者戶外使用提供了極佳的解決方案。本專利技術(shù)具有如下的有益效果本專利技術(shù)制備的高耐候玻纖增強(qiáng)PBT樹脂能夠提升近 509Γ80%的耐候性能，減緩其在光照環(huán)境下外觀及機(jī)械性能的降低，能夠?yàn)椴牧显诠庹窄h(huán)境下提供更多的解決方案。從而在外觀要求較高的家電、消費(fèi)電子產(chǎn)品、汽車等領(lǐng)域具有非常廣闊的應(yīng)用前景。附圖說明圖1為PBT光解反應(yīng)的過程圖2為硅酮包覆炭黑母粒遷移至制件表面、最大限度吸收光照能量的示意圖。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本專利技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本專利技術(shù)，但不以任何形式限制本專利技術(shù)。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本專利技術(shù)構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本專利技術(shù)的保護(hù)范圍。實(shí)施例1本實(shí)施例的高耐候玻纖增強(qiáng)PBT樹脂的組分及各組分的重量份數(shù)為PBT樹脂70 ；玻璃纖維30 ；成核劑0. 1 ；硅酮包覆炭黑母粒1 ；抗氧劑0. 1 ；加工助劑1.5。 其中，PBT樹脂為江蘇儀征化纖股份有限公司的PBT1082，特性粘度為0. 82 ；是由1，4- 丁二醇與對(duì)苯二甲酸聚縮合而成； 成核劑為納米蒙脫土；抗氧劑為CIBA精化公司的四季戊四醇酯、三亞磷酸酯；加工助劑為磷酸三甲苯酯，硅油、季戊四醇硬脂酸酯、苯并三唑。硅酮包覆炭黑母粒為硅酮類材料對(duì)炭黑進(jìn)行包覆后制備的母粒，是將炭黑用硅烷偶聯(lián)劑ΚΗ560浸潤(rùn)包覆后，與硅氧烷、二氧化硅經(jīng)密煉機(jī)密煉，制備而成的。所述硅酮包覆炭黑母粒中硅氧烷重量百分比含量為40%，二氧化硅重量百分比含量為40%，炭黑和其他助劑重量百分比含量為20%。前述組合物的制備方法步驟如下(a)按重量份數(shù)秤取各組分，備料；(b)將PBT樹脂在120°C下干燥4h，然后將PBT樹脂、成核劑、抗氧劑、硅酮包覆炭黑母粒、以及加工助劑在高速混合機(jī)內(nèi)攪拌充分混合后，經(jīng)計(jì)量裝置送入雙螺桿擠出機(jī)中，在雙螺桿擠出機(jī)的中下游加入玻璃纖維(無堿短玻纖)，最后通過螺桿的輸送、剪切和混煉，物料熔化、復(fù)合，再經(jīng)擠出、拉條、低溫冷卻、切本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：胡沁，李強(qiáng)，李文強(qiáng)，羅明華，辛敏琦，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：上海錦湖日麗塑料有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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