[发明专利]适用于全遮光灯具的耐冷热高强度高韧性PBT复合材料及其制备和应用

说明书

本发明公开了一种适用于全遮光灯具的耐冷热高强度高韧性PBT复合材料及其制备和在制备全遮光灯具中的应用。按质量份数计，该材料原料组成包括：聚对苯二甲酸丁二醇酯45～55份，增强材料22～26份，复配增韧剂5～10份，阻燃剂8～15份，遮光填料5～10份，润滑剂0.5～1份，复配抗氧剂0.1～0.4份，抗滴落剂0.1～0.3份。该材料制备方法包括：采用双螺杆挤出机，按照配比，将除增强材料外的所有原料混匀后从主喂料口投料，增强材料从侧喂料口投料，熔融挤出得到适用于全遮光灯具的耐冷热高强度高韧性PBT复合材料。

技术领域

本发明涉及PBT复合材料技术领域，具体涉及一种适用于全遮光灯具的耐冷热高强度高韧性PBT复合材料及其制备和应用。

背景技术

用于遮光灯具的PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)复合材料，一般需要加入适量的钛白粉(如公开号为CN101914270A、CN103819883A的专利技术等)；如果客户要求全遮光灯具结构件，那么PBT复合材料里需要添加高比例的钛白粉。

由于钛白粉是高硬度的材料，在加工过程中往往会把玻璃纤维弄折断并粉碎；过分粉碎化的玻璃纤维，对PBT复合材料的增强作用减弱，往往使得PBT复合材料的力学性能急剧下降。

此外，钛白粉本身是一种无机填料，添加的比例过多，也进一步导致PBT复合材料的力学性能下降。而这样的PBT复合材料，在注塑成LED灯具结构件过程中，往往就容易开裂；即便注塑过程不开裂，这样的灯具结构件由于材料机械性能低下，在做耐冷热冲击测试，也存在很大的开裂隐患。

发明内容

针对上述技术问题以及本领域存在的不足之处，本发明提供了一种适用于全遮光灯具的耐冷热高强度高韧性PBT复合材料，解决现今全遮光PBT复合材料因填充高比例钛白粉而导致其因机械性能低下而难过耐冷热冲击测试的技术问题。

一种适用于全遮光灯具的耐冷热高强度高韧性PBT复合材料，按质量份数计，原料组成包括：

所述增强材料为玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维中的至少一种；

所述复配增韧剂为质量比为1:1～3的乙烯-丙烯酸甲酯共聚物和乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物；

所述遮光填料为钛白粉。

试验发现，在本发明的PBT复合材料体系中，由于钛白粉加入量较多(5～10质量份)等原因，增强材料必须在上述加入量范围内，所得PBT复合材料才能兼顾刚性和韧性，同时具有较佳的弯曲强度、弯曲模量、拉伸强度和冲击强度，并且具有更好的耐冷热冲击性能，加入量过少，所得PBT复合材料力学性能(包括弯曲强度、弯曲模量、拉伸强度和冲击强度等)较差，耐冷热冲击性能差，加入量过多，所得PBT复合材料冲击强度反而降低，且耐冷热冲击性能也有所降低。

本发明另一重要特征在于使用了特定质量比(1:1～3)的乙烯-丙烯酸甲酯共聚物和乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物的复配物作为复配增韧剂，加入量仅5～10质量份。虽然乙烯-丙烯酸甲酯共聚物和乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物均为PBT复合材料中较为常用的增韧剂，但通常都是单一组分单独使用。而发明人经过大量试验，意外发现将乙烯-丙烯酸甲酯共聚物和乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物按照1:1～3的质量比复配后应用于本发明的玻纤增强、钛白粉遮光的PBT复合材料中时具有明显的协同作用。相比于乙烯-丙烯酸甲酯共聚物或乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物单一组分加入，本发明采用上述特定质量比的复配增韧剂所得的PBT复合材料具有更为优异的综合力学性能，尤其是冲击强度更为优异，耐冷热冲击性能明显提高。

在上述配方基础上，为了更好地解决技术问题，使所得PBT复合材料能更好地适用于全遮光灯具，本发明进一步优化各组分的种类、性质以及它们的加入量、加入比例等特征，具体如下：