一种玻纤增强PBT/ABS合金及其制备方法和应用与流程

本发明涉及高分子材料，特别是涉及一种玻纤增强pbt/abs合金及其制备方法和应用。

背景技术：

1、聚对苯二甲酸丁二醇酯（polybutylene terephthalate，pbt）是重要的半结晶型热塑性聚酯材料，以其优异的性能被广泛研究和应用，是五大工程塑料之一，被广泛应用到电子电气、家电、汽车、纺织等行业中。但与其它聚酯材料相比，pbt在长期耐高温实验中性能衰减快，通常190℃热氧老化1000小时后，拉伸性能衰减到50%以下。

2、为了提高pbt的耐热性，开发具有长期耐高温性能的聚酯材料，通常是将已知具有更高耐热性的材料与pbt共混改性制备成聚酯合金材料。如专利cn110041667a中，制备了一种pbt/lcp合金材料，利用lcp的高耐热性和高结晶性能，提高pbt结晶速率，提升pbt刚性和耐热性。专利cn114773800a中，开发一种pct/pbt合金组合物，具有高熔体流动性和产期耐热氧老化性能，经200℃高温老化1000小时处理后，性能保持率高，仍具有较高的光放射率，但该方案中优选pct与pbt树脂重量比在17-22之间，表明该聚酯合金材料仍是以耐高温性能好的pct材料为主体，而pbt含量则较少。与之类似，专利cn108530887a中，将聚酯材料与半芳香族聚酰胺共混，得到具有高耐热性能的合金材料，除了主要依赖耐高温尼龙普遍优异的耐热性之外，由于该体系中聚酰胺和聚酯相容性较差，因此需要添加氨基苯磺酸类化合物与醇胺类化合物促进相容性才能实现较高的耐热性能。

技术实现思路

1、本发明的目的在于，提供一种耐长期热老化性能好的玻纤增强pbt/abs合金。

2、本发明是通过以下技术方案实现的：

3、一种玻纤增强pbt/abs合金，按重量份计，包括以下组分：

4、pbt与abs总重量份       100份；

5、玻璃纤维               5-30份；

6、其中，pbt与abs的重量比为（4-1）：（1-3），且abs中橡胶含量为8-30wt%，pbt树脂端羧基含量小于30 mmol/kg；

7、所述的玻璃纤维的长径d与短径d之比70＞d/d＞35的数量的比例低于20wt%。

8、优选的，pbt与abs的重量比为（3-1）：（1-2）。

9、更优选的，pbt与abs的重量比为（2-1）：1。

10、优选的，pbt树脂端羧基含量为15-30mmol/kg。

11、更优选的，pbt树脂端羧基含量为20-30mmol/kg。

12、本发明对于pbt的特性粘度没有特别的限定，常用pbt的特性粘度可以是0.8-1.2dl/g（25℃），测试方法依据gb/t 14190-2017。

13、端羧基含量根据gb/t 14190-2008进行测试。

14、优选的，abs中橡胶含量为10-20wt%。

15、abs是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物，本发明对于三种单体的含量没有限制，丙烯腈含量范围是10-30wt%、丁二烯含量范围8-30wt%、苯乙烯含量范围40-75wt%。

16、能够实现本发明目的的abs可以是市售产品也可以通过自制获得，自制方法参考张伟的《pc/abs合金相容性与阻燃性的研究》第20-21页记载的方法。

17、能够实现本发明目的的pbt树脂可以是市售产品和通过自制获得，自制方法为：采用直接酯化法合成，以对苯二甲酸（pta）和1,4-丁二醇（bdo）为原料，催化剂使用钛酸四丁酯，同时加入酯化釜中完成酯化反应，压力30-40kpa，温度230-250℃，酯化物经预聚釜反应停留0.5-1小时，并在80-120pa真空氛围和240-250℃下缩聚，得到pbt树脂。调控n(bdo)/n(pta)投料比来调控端羧基，n(bdo)/n(pta)=1.10-1.15时，获得高端羧基pbt；n(bdo)/n(pta)=1.16-1.20时，获得中端羧基pbt；n(bdo)/n(pta)=1.21-1.23时，获得低端羧基pbt。

18、优选的，所述的玻璃纤维的长径d与短径d之比70＞d/d＞35的数量的比例为10-20wt%。

19、所述的长径d为树脂基体中玻璃纤维的保留长度，短经d为玻璃纤维的直径。能够实现本发明目的的玻璃纤维可以是圆形玻璃纤维、扁平玻璃纤维，圆形玻璃纤维时短径d为纤维的直径，扁平玻璃纤维时短径d为较长的直径。能够实现本发明目的的短径d的范围是9-15μm。并且，d/d＜35的玻璃纤维的d/d范围优选10＜d/d＜35。

20、可以根据实际需要选择是否加入0-2份含量的助剂，所述的助剂选自抗氧剂、润滑剂、耐候剂中的至少一种。耐候剂可以是耐紫外线剂等。

21、本发明玻纤增强pbt/abs合金的制备方法，包括以下步骤：按照配比，将各组分通过双螺杆挤出机挤出造粒，得到玻纤增强pbt/abs合金。

22、本专利中考察的是玻璃纤维的长径d与短径d的比值，具体的，玻纤增强pbt/abs合金中，玻璃纤维的长径d与短径d之比d/d的测试方法为：取5g材料在650℃马弗炉中处理2h得到材料灰分，取5-10mg灰分至于表面皿内，加入10ml去离子水并使灰分均匀分散，使用二次元显微镜进行放大观察，测量视野内玻纤的长径d和短径d。取5个不同位置的视野区域，共计200根玻纤的长径d和短径d的数据，并对d/d取平均值。

23、玻纤增强pbt/abs合金的应用，用于电子电器领域。

24、本发明具有如下有益效果：

25、本发明通过选用特定橡胶含量的abs与特定端羧基含量的pbt进行复配，abs的双键在高温下容易形成交联产物，制件出现明显的皮-芯效应，abs在制件皮层会形成明显的阻隔层，阻隔氧气渗入及后续老化，所以芯层老化缓慢，性能得以保持。进一步的，控制合金中玻璃纤维的70＞d/d＞35的数量的比例，能够获得一种长期耐热老化性能好的玻纤增强pbt/abs合金。

技术特征：

1.一种玻纤增强pbt/abs合金，其特征在于，按重量份计，包括以下组分：

2.根据权利要求1所述的玻纤增强pbt/abs合金，其特征在于，pbt与abs的重量比为（3-1）：（1-2）。

3.根据权利要求2所述的玻纤增强pbt/abs合金，其特征在于，pbt与abs的重量比为（2-1）：1。

4. 根据权利要求1所述的玻纤增强pbt/abs合金，其特征在于，pbt树脂端羧基含量为15-30 mmol/kg 。

5. 根据权利要求4所述的玻纤增强pbt/abs合金，其特征在于，pbt树脂端羧基含量为20-30 mmol/kg 。

6.根据权利要求1所述的玻纤增强pbt/abs合金，其特征在于，abs中橡胶含量为10-20wt%。

7.根据权利要求1所述的玻纤增强pbt/abs合金，其特征在于，所述的玻璃纤维的长径d与短径d之比70＞d/d＞35的数量的比例为10-20wt%。

8.根据权利要求1所述的玻纤增强pbt/abs合金，其特征在于，按重量份计，还包括0-2份助剂，所述的助剂选自抗氧剂、润滑剂、耐候剂中的至少一种。

9.权利要求1-8任一项所述玻纤增强pbt/abs合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：按照配比，将各组分通过双螺杆挤出机挤出造粒，得到玻纤增强pbt/abs合金。

10.权利要求1-8任一项所述玻纤增强pbt/abs合金的应用，其特征在于，用于电子电器领域。

技术总结本发明公开了一种玻纤增强PBT/ABS合金，按重量份计，包括以下组分：PBT与ABS总重量份为100份；玻璃纤维5‑30份；其中，PBT与ABS的重量比为（4‑1）：（1‑3），且ABS中橡胶含量为8‑30wt%，PBT的端羧基含量小于等于30mmol/kg。本发明通过选用特定橡胶含量的ABS与特定端羧基含量的PBT进行复配，能够获得一种长期耐热老化性能好的玻纤增强PBT/ABS合金。技术研发人员：叶南飚,常欢,梁嘉欣,龚德君,殷年伟,曹绍强,冯健,杨胤鑫,焦建受保护的技术使用者：金发科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2025/1/6