一种新型相容剂对PBT/GF复合材料力学性能的影响
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新型增容剂增容PC/PBT的研制及应用李雄武 邓如生 陈如意 吕国平(株洲时代新材料科技股份有限公司,株洲 421007)摘要 研究了丙烯酸酯与羧基双官能化的乙烯类弹性体(RC)对聚碳酸酯(PC)/聚对苯二甲酸丁二酯(PBT) (质量比为80 20)共混体系相容性和力学性能的影响,比较了RC与其它增容剂的增容效果。
结果表明,R C的加入改善了PC/PBT两相间的相容性;当RC的用量为5份时,PC/PBT的缺口冲击强度达到76.3kJ/m2,为纯PC/PBT的8.3倍;用RC增容PC/PBT制备的汽车门把手质量良好,已得到客户认可,该材料还可用于其它要求冲击强度高和耐腐蚀的汽车内外饰件。
关键词 增容剂 增韧 聚碳酸酯 聚对苯二甲酸丁二酯聚碳酸酯(PC)因具有良好的力学性能、电绝缘性能、尺寸稳定性及耐热性等优点而被广泛应用于电子电器、光学、医疗器械及汽车工业等诸多领域。
但是由于PC存在着熔体粘度高、加工流动性差、易应力开裂及不耐溶剂等缺点,从而限制了其进一步的实际应用。
聚对苯二甲酸丁二酯(PB T)是一种结晶速度较快的热塑性工程塑料,熔体流动性好,耐溶剂性优异,将PC和PBT共混改性,可以实现优势互补,从而使PC/PBT成为工业应用价值较高的共混物。
PC为非结晶聚合物,而PBT为结晶聚合物, PC/PB T属典型的非结晶与结晶聚合物共混体系,其界面粘合不良,冲击强度低。
为了得到高性能的PC/PB T共混物,很多学者对PC/PBT的增容剂进行了大量研究,如采用(乙烯/乙酸乙烯酯)共聚物(E/ VAC)[1]、 核-壳 结构的丙烯酸酯类(ACR)[2]和聚乙烯接枝马来酸酐[3]等作为共混体系的增容剂(或抗冲改性剂),其中丙烯酸酯与甲基丙烯酸缩水甘油酯双官能化的乙烯类弹性体[4-5](如AX8900)在PC/PB T中的使用效果相对较好。
笔者采用丙烯酸酯与羧基双官能化的乙烯类弹性体(RC)作为增容剂,研究了其对PC/PBT性能的影响。
南通日之升高分子新材料科技有限公司FINE-BLEND TM SAG-001/002环氧类高分子相容剂【产品说明】:FINE-BLEND TM SAG-001/002是一款通用型的环氧类高分子相容剂,它可为ABS/PET,ABS/PBT,玻纤增强PBT/ASA,PC/ABS复合材料,提供优异的相容化解决方案,最大程度地提升塑料合金的力学性能,热性能。
【理化性质】外观:无色珠状颗粒化学组成:FINE-BLEND TM SAG-001/002是苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯的三元无规共聚物。
物理性能测试标准单位SAG-001SAG-002本体比重ASTM D792g/cm3 1.02-1.06 1.02-1.06平均粒度ASTM E112μm120-400120-400玻璃化转变温度ASTM E1356℃>100>100有效成份Sunny Method%>98.7>98.7环氧当量ASTM D1652g/mol200-400400-850【加工工艺】FINE-BLEND TM SAG-001高分子扩链剂,有利于塑料合金的各类加工成型,包括挤出﹑注塑﹑吹塑以及热成型。
【性能优势】兼顾材料的刚性与韧性,不影响材料加工性能。
【应用案例】FINE-BLEND TM提高ABS/PET冲击强度材料组成&测试条件(ASTM)1#2#3#4#5#高抗冲ABS/PET/SAG-001通用的工艺设计锦湖日丽ABS/PET/SAG-001国外产品ABS/PET 70/30/070/30/270/30/4拉伸强度MPa3841424235弯曲强度MPa5860626550缺口冲击强度(1/8")J/m70140180400440熔融指数265℃/5Kg g/10min4431121510挤出温度:210-230℃;注塑温度:230-240℃;模温:60-80℃FINE-BLEND TM优化ABS/PET 的微观形态结构PET分散相ABS连续相ABS/PET/SAG-001(70/30/0)ABS/PET/SAG-001(70/30/4)由图可知,添加FINE-BLEND TM后,PET分散相明显细化,均一化,与力学性能提高结论吻合FINE-BLEND TM提高PBT-ASA/GF力学性能挤出温度:230-250℃;注塑温度:240-250℃;模温:60-80℃【推荐用量】我们推荐的添加量为1%-3%,具体可以根据一个特定的基材所需要达到的性能而决定。
助 剂润滑剂TAF对玻璃纤维增强PBT复合材料性能的影响聂景辉1,戚嵘嵘13,周持兴1,茅大联2,张 边2(1.上海交通大学化学化工学院,上海200240;2.南通星辰合成材料有限公司,江苏南通226006)摘 要:采用熔融共混方法制备了润滑剂(TAF)(N,N′2双乙撑硬脂肪酸酰胺的改性产品)和玻璃纤维增强PB T复合材料,研究了润滑剂TAF对玻璃纤维增强PB T复合材料的玻璃纤维外露和性能的影响,结果发现,适量的TAF可以减少树脂粒子之间、树脂熔体与加工设备之间的相互摩擦,降低共混物在加工过程中的粘度,从而起到润滑作用,使玻璃纤维外露现象明显改善;同时也使PB T/玻璃纤维复合材料的性能发生了变化,具体表现为低分子TAF的加入使体系的冲击性能提高,拉伸强度降低,PB T的结晶温度也有所降低。
结果表明,添加1%的TAF可以很好地改善玻璃纤维外露现象,使冲击强度提高近10%,而弯曲强度几乎保持不变。
关 键 词:N,N′-双乙撑脂肪酸酰胺改性产品;玻璃纤维增强;聚对苯二甲酸丁二醇酯中图分类号:TQ323.4 文献标识码:B 文章编号:1001Ο9278(2004)05Ο0075Ο04E ffects of Lubricant TAF on Properties ofG lass2f iber2reinforced PBT BlendsN IE Jing2hui1,Q I Rong2rong1,ZHOU Chi2xing1,MAO Da2lian2,ZHAN G Bian2(1.School of Chemistry and Chemical Engineering,Shanghai Jiaotong University,Shanghai200240,China;2.Nantong Xingchen Synthetic Material Co.,Ltd.,Nantong226006,China)Abstract:Lubricant TAF was melt blended with PB T/GF composites.The lubricant decreased the fric2 tions between the materials and the equipment and that among the resin particles.It also reduced the vis2 cosity of the melt and thus decreased the exposure of GF.Since the molecular weight of TAF is low,it increased moderately the Izod impact strength,however decreased the tensile strength and degree of crystallinity.K ey w ords:modified ethylene bisstearamide;glass fiber reinforcement;polybutylene terphthalate 聚对苯二甲酸丁二醇酯(PB T)是一种具有优良综合性能的热塑性工程塑料,是目前工程塑料中发展比较快的品种之一,由于其耐热性和刚性较差,很少单独使用,大部分采用玻璃纤维(GF)增强。
影响PBT/GF性能的因素之玻纤加料位置余良竹这一篇我们讨论玻纤加料位置对PBT/GF性能的影响。
对于PBT/GF体系,玻纤在PBT基材中的分散和玻纤长度是影响共混物性能的重要因素。
为了使玻纤在PBT中分散均匀,两者充分的共混是必要的;而为了保持玻纤长度,又要尽量减少共混时间,避免玻纤磨损。
将玻纤从不同位置的加料口加入,则对应着不同的共混时间,可以看出其对)和C图 2 不同玻纤加料口位置对PBT/GF拉伸强度的影响据图1和图2可知,玻纤加料位置距口模越远,即共混时间越长,PBT/GF弯曲和拉伸强度越低。
但注意到,加料位置从87cm增加到127cm时,弯曲和拉伸强度下降幅度不大,但再增加到176cm时,则出现大幅下降。
以60/40为例,C口较A口弯曲强度和拉伸强度分别下降25%和35%,原因可能是直接从176cm 主加料口加料时,由于PBT尚未完全熔融,粘度更大,对玻纤磨损更为严重。
残留玻纤长度的分析证实了上述猜测,观察玻纤从不同加料口加入的PBT/GF(60/40)共混物的相态如图3所示。
图3.不同玻纤加料口位置对PBT/GF玻纤长度的影响可以看到,A和B的玻纤长度远大于C,其平均长度分别为640,600和314μm。
这是因为,当玻纤加料口与挤出机口模越远时,玻纤受各种力(PBT基材的摩擦,玻纤之间的碰撞,与螺杆及料筒壁的摩擦等)的时间越长,因此有更多的机会发生断裂。
我们也看到,A、B和C玻纤长度的保持与其弯曲强度和拉伸强度的表现是一致的,这也证明了玻纤长度对PBT/GF机械性能的重要影响。
可见,玻纤长度是影响PBT/GF机械性能的重要因素,而玻纤加料口的位置决定了玻纤在挤出机中的时间,从而影响着最终共混物中玻纤的长度。
所以,一般情况下,我们会将玻纤从侧喂料口加入,以减少玻纤的磨损。
在螺杆组合上,选用较弱的剪切,也是为了减少磨损,保持玻纤长度。
注:以上部分数据来源于Seon Ho Jang等人的论文。