一种PBT组合物及其制备方法和应用与流程

一种pbt组合物及其制备方法和应用
技术领域
1.本发明属于高分子材料领域，特别涉及一种pbt组合物及其制备方法和应用。


背景技术：

2.硅橡胶是合成橡胶中的重要一类橡胶，分子主链是-si-o-结构，侧链是烷基、乙烯基、苯基等基团。硅橡胶较通用橡胶有更高的稳定性，同时优异的电绝缘性能，使其成为对电子电气进行各种防护和密封的首选材料，主要器件有密封圈、密封垫等。出于对燃烧安全性及法规要求，越来越多的电子电气产品对其使用的塑料材料提出阻燃要求。实际使用中发现，硅橡胶密封圈与无卤阻燃pbt材料制件长期接触后出现弹性下降，甚至变脆的现象，导致密封失效。


技术实现要素：

3.针对现有技术的缺陷，本发明提供一种pbt组合物及其制备方法和应用。
4.本发明的一种pbt组合物，按重量份数，组分包括：
[0005][0006]
其中所述成膜剂为环氧大豆油、聚乙烯醇、双季戊四醇中一种或几种。
[0007]
优选地，所述无卤阻燃剂为次磷酸铝、二乙基次膦酸铝、三聚氰胺氰脲酸盐中的一种或几种。
[0008]
优选地，所述成膜剂为质量比为(4:1)～(2:3)的环氧大豆油和聚乙烯醇；或质量比为(4:1)～(2:3)的环氧大豆油和双季戊四醇。
[0009]
进一步优选地，所述成膜剂为质量比为(3:2)～(1:1)的环氧大豆油和聚乙烯醇；或质量比为(3:2)～(1:1)的环氧大豆油和双季戊四醇。
[0010]
优选地，所述助剂为抗氧剂、润滑剂中的一种或几种。
[0011]
优选地，所述抗氧剂为受阻酚类、硫代酯中的一种或几种；所述润滑剂为酰胺类润滑剂中的一种或几种。
[0012]
优选地，按重量份数，组分包括：
[0013][0014]
本发明的一种所述pbt组合物的制备方法，包括：
[0015]
按重量配比称取各组分，将pbt树脂、二甲基硅油、成膜剂、磷酸锆、助剂混合后加入双螺杆挤出机主喂料口，无卤阻燃剂与玻璃纤维由双螺杆挤出机的侧喂料口加入，经过牵引、冷却、切粒、干燥后，得到pbt组合物。
[0016]
优选地，所述双螺杆挤出机设置温度为220-260℃，螺杆转速为200-600转/分。
[0017]
本发明的一种所述pbt组合物在硅橡胶密封圈接触使用中的应用，如充电枪插头、连接器、接插件等。
[0018]
汽车三电系统，橡胶密封圈与无卤阻燃pbt材料接触，长期使用过程出现塑性变形，弹性下降，甚至脆化，导致密封性能失效，相应零件功能存在失效风险。高温工况下时，成膜剂、磷酸锆有效阻隔阻燃pbt材料中的阻燃剂与硅橡胶接触，同时，二甲基硅油先于硅橡胶受到阻燃剂破坏。整体上，成膜剂、磷酸锆、二甲基硅油可以减缓硅橡胶与无卤阻燃pbt材料中阻燃剂组分的接触或反应，进而有效延长橡胶密封圈使用寿命。
[0019]
有益效果
[0020]
本发明pbt组合物老化后拉伸强度具有较好的性能保持率，同时将本发明的pbt组合物应用到与橡胶密封圈接触的场景时，橡胶密封圈与无卤阻燃增强pbt材料接触后的永久变形量降低，即回弹性能保持率提高。
具体实施方式
[0021]
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
[0022]
一、原料来源
[0023]
pbt树脂：仪征化纤，典型牌号pbt gx122j；
[0024]
无卤阻燃剂：二乙基次膦酸铝，青岛欧普瑞新材料有限公司，典型牌号为adp-33p；
[0025]
玻璃纤维：巨石，典型牌号为ecs11-4.5-534a；
[0026]
二甲基硅油：前衍化学科技(武汉)有限公司，化学纯，分子量162.38g/mol；
[0027]
成膜剂-1：环氧大豆油,纯度≥99％，来自济南弘利化工有限公司；
[0028]
成膜剂-2：双季戊四醇，前衍化学科技(武汉)有限公司，化学纯，分子量254.28g/mol；
[0029]
成膜剂-3：聚乙烯醇，济南创世化工有限公司；
[0030]
磷酸锆：化学纯，分子量189.22g/mol，来自郑州博轩化工产品有限公司；
[0031]
助剂：抗氧剂1010、抗氧剂168、润滑剂pets，质量比为1:1:1；
[0032]
平行实施例和对比例中采用的助剂为同一市售产品。
[0033]
二、实施例和对比例的制备方法
[0034]
按重量配比称取各组分，将pbt树脂、二甲基硅油、成膜剂、磷酸锆、助剂混合后加入双螺杆挤出机主喂料口，无卤阻燃剂与玻璃纤维由双螺杆挤出机的侧喂料口加入，经过牵引、冷却、切粒、干燥后，得到pbt组合物，双螺杆挤出机设置温度为240℃，螺杆转速为300转/分，螺杆长径比为28。
[0035]
三、测试标准和方法
[0036]
拉伸强度测试评价方法：依据iso 527-1/2:2012标准，测试样条在23℃下的拉伸强度；
[0037]
长期热老化测试方法：依据iso188:2023标准，样条置于150℃温度的热老化箱内，持续老化时间为1000小时，然后测试拉伸强度。
[0038]
压缩永久变形：astmd 395-2016，利用压缩永久变形仪测试橡胶标准样块与不同阻燃增强pbt材料接触，装置置于150℃热老化烘箱，测量1000h老化后厚度，记录橡胶样块的永久变形量。
[0039]
表1实施例配比(重量份)
[0040][0041][0042]
表2对比例配比(重量份)
[0043] 对比例1对比例2对比例3
pbt树脂383838无卤阻燃剂202020玻璃纤维303030二甲基硅油0.211.9成膜剂-15.80.55磷酸锆15.50.1助剂0.60.60.6
[0044]
表3实施例的性能效果数据
[0045][0046]
表4对比例的性能效果数据
[0047][0048]
本发明的pbt组合物老化后拉伸强度保持率达到80％以上，同时硅橡胶与无卤阻燃pbt材料长期接触后的永久变形量为34.1％以下。由实施例和对比例可以看到，成膜剂、二甲基硅油、磷酸锆可以显著改善老化后的拉伸强度保持率，以及硅橡胶与无卤阻燃pbt材料长期接触后的永久变形量。
[0049]
由实施例4-6、实施例11-12可以看到，成膜剂复配使用，硅橡胶标准样块经150℃/1000h老化后的永久变形量小于30％。


技术特征：
1.一种pbt组合物，其特征在于，按重量份数，组分包括：其中所述成膜剂为环氧大豆油、聚乙烯醇、双季戊四醇中一种或几种。2.根据权利要求1所述pbt组合物，其特征在于，所述无卤阻燃剂为次磷酸铝、二乙基次膦酸铝、三聚氰胺氰脲酸盐中的一种或几种。3.根据权利要求1所述pbt组合物，其特征在于，所述成膜剂为质量比为(4:1)～(2:3)的环氧大豆油和聚乙烯醇；或质量比为(4:1)～(2:3)的环氧大豆油和双季戊四醇。4.根据权利要求3所述pbt组合物，其特征在于，所述成膜剂为质量比为(3:2)～(1:1)的环氧大豆油和聚乙烯醇；或质量比为(3:2)～(1:1)的环氧大豆油和双季戊四醇。5.根据权利要求1所述pbt组合物，其特征在于，所述助剂为抗氧剂、润滑剂中的一种或几种。6.根据权利要求5所述pbt组合物，其特征在于，所述抗氧剂为受阻酚类、硫代酯类中的一种或几种；所述润滑剂为酰胺类润滑剂中的一种或几种。7.根据权利要求1所述pbt组合物，其特征在于，按重量份数，组分包括：8.一种权利要求1所述pbt组合物的制备方法，包括：按重量配比称取各组分，将pbt树脂、二甲基硅油、成膜剂、磷酸锆、助剂混合后加入挤出机主喂料口，无卤阻燃剂与玻璃纤维由双螺杆挤出机的侧喂料口加入，经过牵引、冷却、切粒、干燥后，得到pbt组合物。9.一种权利要求1所述pbt组合物在与硅橡胶密封圈接触使用中的应用。

技术总结
本发明涉及一种PBT组合物及其制备方法和应用，组分包括：PBT树脂、无卤阻燃剂、玻璃纤维、二甲基硅油、成膜剂、磷酸锆。本发明PBT组合物老化后拉伸强度具有较好的性能保持率，同时橡胶密封圈与无卤阻燃增强PBT材料接触后的永久变形量降低，即回弹性能保持率提高。即回弹性能保持率提高。


技术研发人员：张禄冲 张永 张超 叶士兵 刘纪庆 卢先博
受保护的技术使用者：江苏金发科技新材料有限公司
技术研发日：2023.05.12
技术公布日：2023/8/9