[发明专利]一种改性PBT材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种改性PBT材料及其制备方法和应用，其原料包括PBT、聚碳酸酯、增韧剂、抗氧剂，还包括占原料的质量分数为3%~10%的改性硫酸钙晶须，改性硫酸钙晶须通过先对硫酸钙晶须进行硅烷偶联改性，然后再进行丙烯马来酸酐交替共聚物改性得到，丙烯马来酸酐交替共聚物的数均分子量在2万至5万之间，且其中丙烯单元与马来酸酐单元的摩尔比为1：1；制备方法包括：将配方比例的PBT和聚碳酸酯分别进行干燥处理后与配方量的剩余原料相混合，然后熔融，挤出成型，即得改性PBT材料；应用：在汽车保险杠、车底板或护板中的应用；在具有较优异的抗冲击性能的同时还能够具有较优异的拉伸强度、弯曲强度等性能。

技术领域

本发明属于材料技术领域，应用于汽车保险杠、车底板和护板中，具体涉及一种改性PBT材料及其制备方法和应用。

背景技术

聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)是由对苯二甲酸(TPA)和1.4-丁二醇(BDO)经过酯化及缩聚制得的一种高分子聚合物。

近年来随着我国汽车工业的发展，工程塑料在汽车工业里的用量越来越大，改性PBT材料在汽车工业中的应用随处可见，特别是汽车保险杠、车底板及护板的应用更加广泛；2011年改性PBT材料的用量已经达到12万吨，而且每年的预计增速在8％左右，这将意味着改性PBT材料的产品市场十分广阔。

然而，目前市场上的改性PBT材料普遍存在性能单一，特别是在冲击性能、拉伸轻度、弯曲强度等综合性能方面难以实现整体的性能优异。例如中国发明专利CN106589849A公开了改性PBT材料在超声波焊接材料中的应用，其中改性材料包括PBT 35～50份、无定型材料10～20份、阻燃剂A 10～15份、阻燃剂B 1～5份、增韧剂A 5～10份、抗氧剂0.2～0.4份、润滑剂0.1～0.5份、玻璃纤维10～30份。此专利虽然在一定程度上实现了改性PBT材料具有较好的阻燃性、较好的超声波焊接能力和一定的物理性能，但是其在拉伸强度、弯曲强度以及悬臂梁缺口冲击强度等方面仍然存在较大的问题，难以满足现实中汽车保险杠、车底板和护板对改性PBT工程塑料的高标准要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中的不足，提供一种改进的改性PBT材料，使其能够在具有较优异的抗冲击性能的同时还能够具有较优异的拉伸强度、弯曲强度等性能。

本发明还提供了改性PBT材料的制备方法。

本发明同时还提供了改性PBT材料在汽车保险杠、车底板和护板中的应用。

为解决以上技术问题，本发明采取的一种技术方案如下：

一种改性PBT材料，所述改性PBT材料的原料包括PBT、聚碳酸酯、增韧剂、抗氧剂，所述的改性PBT材料的原料还包括占所述原料的质量分数为3％～10％的改性硫酸钙晶须，所述改性硫酸钙晶须通过先对硫酸钙晶须进行硅烷偶联改性，然后再进行丙烯马来酸酐交替共聚物改性得到，丙烯马来酸酐交替共聚物的数均分子量在2万至5万之间，且其中丙烯单元与马来酸酐单元的摩尔比为1：1。

根据本发明的一些优选方面，所述PBT和所述聚碳酸酯的投料质量比为2.5-8︰1。

根据本发明，所述的改性硫酸钙晶须制备过程中，硅烷偶联改性可以按照本领域通常的操作来进行。例如先配置硅烷偶联剂的水溶液，调节至合适的pH例如4-5，再加入硫酸钙晶须，加热至合适的温度如70-90℃下进行偶联反应。

所述硅烷偶联剂没有特别限制，可以为例如乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷等。