專利名稱：一種pct工程塑料及制備方法
一種PCT工程塑料及制備方法技術領域
本發明屬于高分子材料技術領域，尤其涉及一種PCT工程塑料及制備方法。
技術背景
聚對苯二甲酸1，4_環己烷二甲醇酯(PCT)是新型的工程樹脂，其性質與聚對苯二 甲酸乙二醇酯(PET)和聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)相似，具有良好的韌性、熱穩定性、易加 工性、耐化學性和低吸濕性。相比PBT和PET，PCT具有較高的耐熱性。但傳統的PCT加纖 增強材料對其強度或韌性的增強有限，這影響了 PCT在耐高溫材料領域的應用，對于軍工、 航海、航空等特殊的應用環境也無法完全滿足使用要求。發明內容
有鑒于此，本發明實施例提供一種PCT工程塑料，解決現有技術中PCT工程塑料的 強度、韌性及耐溫性能低的技術問題。
本發明實施例是這樣實現的，
一種PCT工程塑料，包括如下重量份數的組分
PCT樹脂40-80
玄武巖纖維10-45
偶聯劑0. 2-0. 5
成核劑0. 2-1. 0
增韌劑3-5
抗氧劑與潤滑劑混合物1-3。
以及，
一種PCT工程塑料制備方法，包括如下步驟
將重量份數為40-80的PCT樹脂、重量份數為3_5的增韌劑、重量份數為0. 2-1. 0 的成核劑及重量份數為0. 2-0. 5的偶聯劑、重量份數為1-3的抗氧劑與潤滑劑混合物攪拌、 混合，得到PCT工程塑料前體；
將該PCT工程塑料前體于240_320°C條件下擠出造粒處理，得到PCT工程塑料，在 該擠出造粒處理步驟中加入重量份數為10-45的玄武巖纖維。
本發明實施例PCT工程塑料，通過玄武巖纖維本身極高的機械性能、成核劑改善 結晶性能的作用，使本發明實施例PCT工程塑料的力學性能和耐熱性有較大幅度的提高， 通過硅烷偶聯劑改善玄武巖纖維與PCT樹脂之間的界面作用力，提高玄武巖纖維與PCT樹 脂間的相容性，通過增韌劑的增韌改性作用，大大提高了 PCT工程塑料的沖擊強度，尤其是 缺口沖擊強度，降低了材料的缺口敏感性。本發明實施例PCT工程塑料制備方法，操作簡 單、成本低廉，生產效率高，非常適于工業化生產。
具體實施方式
為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合實施例，對本發明 進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于 限定本發明。
本發明實施例提供一種PCT工程塑料，包括如下重量份數的組分
PCT 樹脂40-80
玄武巖纖維10-45
偶聯劑0.2-0.5
成核劑0. 2-1. 0
增韌劑3-5
抗氧劑與潤滑劑混合物 1-3。
本發明實施例PCT工程塑料，通過玄武巖纖維本身極高的機械性能及成核劑改善 結晶性能的作用，使本發明實施例PCT工程塑料的力學性能和耐熱性有較大幅度的提高， 通過硅烷偶聯劑改善玄武巖纖維與PCT樹脂的界面作用力，提高玄武巖纖維與PCT間的相 容性，通過增韌劑的增韌改性作用，大大提高了 PCT工程塑料的沖擊強度，尤其是缺口沖擊 強度，降低了材料的缺口敏感性。
本發明實施例PCT工程塑料中，重量份數以克、千克、噸等為單位。
具體地，該PCT樹脂是指，聚對苯二甲酸1，4-環己烷二甲醇酯，該PCT樹脂由1， 4-環己烷二甲醇(簡稱CHDM)和對苯二甲酸二甲酯(簡稱DMT)聚合而成，其中CHDM異構 體的反式結構摩爾含量大于90%。本發明實施例PCT樹脂沒有具體的限制，為通用的PCT 樹脂。
具體地，該玄武巖纖維是指玄武巖石料在1450°C 1500°C熔融后通過高速拉制 而成纖維。該玄武巖纖維沒有具體限制，可以為連續玄武巖纖維或玄武巖短切纖維(連 續玄武巖纖維短切而成的產品)，該連續玄武巖纖維是指長段的玄武巖纖維，優選的，本發 明實施例使用的玄武巖纖維為連續玄武巖纖維，其公制號數為300-1000teX，單絲直徑為 8-18微米。通過使用玄武巖纖維對PCT樹脂進行改性，利用玄武巖纖維優異的機械性能(例 如，高強度、高韌性等)、高耐化學性等性能，使PCT樹脂的性能得到極大改善。
具體地，該成核劑為鈉離子聚合物，例如，長鏈羧酸鈉鹽、苯甲酸鈉、乙烯甲基丙烯 酸鈉鹽等，該鈉離子聚合物成核劑對PCT樹脂的結晶速率具有顯著改善作用，通過改善PCT 樹脂的結晶，使本發明實施例PCT工程塑料的機械性能、耐高溫性能得到顯著提升。
具體地，該偶聯劑為硅烷偶聯劑，例如，Y-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(市 售KH560)、γ -氨丙基三乙氧基硅烷(市售ΚΗ-550)、Ν- β -(氨乙基)-γ -氨丙基甲基二甲 氧基硅烷等(市售DL-6(^)等。該硅烷偶聯劑帶有氨基或者環氧基團，能夠有效的改善玄 武巖纖維和PCT樹脂之間的界面作用力，提高玄武巖纖維和PCT樹脂之間的相容性，使玄武 巖纖維更均勻的分散在PCT樹脂之間，有效的發揮了玄武巖纖維對PCT樹脂的改性作用。
具體地，該增韌劑為聚烯烴與丙烯酸酯單體的接枝共聚物，包括乙烯-甲基丙烯 酸丁酯-丙烯酸縮水甘油酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、聚乙烯辛烯-丙烯酸縮水甘 油酯共聚物等，該聚烯烴與丙烯酸酯單體的接枝共聚物增韌劑大大提高了 PCT組合物的沖 擊強度，尤其是缺口沖擊強度，降低了材料的缺口敏感性。
具體地，本發明實施例PCT工程塑料中包括重量份數為1-3的抗氧劑與潤滑劑組 成的混合物，該混合物中，抗氧劑、潤滑劑的組成沒有重量比例的限制。
本發明實施例PCT工程塑料通過玄武巖纖維、增韌劑、偶聯劑及成核劑的改性作 用，使PCT工程塑料拉伸強度、彎曲強度、沖擊強度和熱變形溫度明顯提高，擴大了 PCT增強 材料的應用范圍。
本發明實施例采用帶有氨基或環氧基團的硅烷偶聯劑改善玄武巖纖維與基體樹 脂材料PCT之間的界面作用力，提高玄武巖纖維與PCT間的相容性，又利用連續玄武巖纖維 本身極高的機械性能和成核劑改善結晶的作用，使玄武巖纖維增強PCT工程塑料的各項力 學性能和耐熱性；本發明實施例還采用聚烯烴與丙烯酸酯類單體的接枝共聚物對玄武巖纖 維增強PCT材料進行增韌改性，大大提高了 PCT組合物的沖擊強度，尤其是缺口沖擊強度， 降低了材料的缺口敏感性。采用以上技術手段得到的玄武巖纖維增強PCT的PCT工程塑 料，拉伸強度、彎曲強度、沖擊強度和熱變形溫度比普通的玻璃纖維增強PCT組合物有明顯 提高，擴大了 PCT工程塑料的應用范圍。
本發明實施例進一步提供一種PCT工程塑料制備方法，包括如下步驟
S01，將重量份數為40-80的PCT樹脂、重量份數為3_5的增韌劑、重量份數為 0. 2-1. 0的成核劑及重量份數為0. 2-0. 5的偶聯劑、重量份數為1-3的抗氧劑與潤滑劑混合 物攪拌、混合，得到PCT工程塑料前體；
S02,將該PCT工程塑料前體于240-320°C條件下擠出造粒處理，得到PCT工程塑 料，在該擠出造粒處理步驟中加入重量份數為10-45的玄武巖纖維。
具體地，本發明實施例制備方法中，PCT樹脂、增韌劑、成核劑、偶聯劑及玄武巖纖 維和前述相同，在此不重復闡述。
具體地，步驟SOl中，將PCT樹脂、增韌劑、成核劑及偶聯劑混合的方法及設備沒 有限制，使PCT樹脂、增韌劑、成核劑及偶聯劑混合均勻即可，優選的，使用高混機攪拌優選 3-5分鐘進行混合，該高混機沒有具體限制。
具體地，步驟S02中，所使用的擠出機沒有限制，優選雙螺桿擠出機，該雙螺桿擠 出機沒有其他限制；本步驟中擠出溫度為260-300°C。在該擠出處理中，從雙螺桿擠出機中 段加入重量份數為10-45的玄武巖纖維，經過擠出處理，使PCT樹脂、偶聯劑、成核劑及玄武 巖纖維處于熔融狀態，擠出，實現PCT樹脂的改性。本發明實施例PCT工程塑料制備方法， 操作簡單、成本低廉，生產效率高，非常適于工業化生產。
以下結合具體實施例上述制備方法進行詳細闡述。
實施例一
將如下重量份數的組分放入高混機中混合3分鐘，得到PCT工程塑料前體；
將該PCT工程塑料前體在260-300°C條件下進行用雙螺桿擠出機進行擠出處理，擠 出處理的同時在雙螺桿擠出機中段加入重量份數為10份的玄武巖纖維，得到PCT工程塑料，
PCT 樹脂80
乙烯-甲基丙烯酸丁酯-丙烯酸縮水甘油酯共聚物 5
成核劑0. 3
γ -縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷0. 5
抗氧劑與潤滑劑混合物2。
實施例二
將如下重量份數的組分放入高混機中混合4分鐘，得到PCT工程塑料前體；
將該PCT工程塑料前體在260-300°C條件下進行用雙螺桿擠出機進行擠出處理， 擠出處理的同時在雙螺桿擠出機中段加入重量份數為20份的玄武巖纖維，得到PCT工程塑料，
PCT 樹脂70
乙烯-甲基丙烯酸丁酯-丙烯酸縮水甘油酯共聚物4
成核劑0. 4
偶聯劑0. 3
抗氧劑與潤滑劑混合物2。
實施例三
將如下重量份數的組分放入高混機中混合5分鐘，得到PCT工程塑料前體；
將該PCT工程塑料前體在260-300°C條件下進行用雙螺桿擠出機進行擠出處理， 擠出處理的同時在雙螺桿擠出機中段加入重量份數為30份的玄武巖纖維，得到PCT工程塑料，
PCT 樹脂60
乙烯-甲基丙烯酸丁酯-丙烯酸縮水甘油酯共聚物3
成核劑0. 3
偶聯劑0. 3
抗氧劑與潤滑劑混合物2。
實施例四
將如下重量份數的組分放入高混機中混合4分鐘，得到PCT工程塑料前體；
將該PCT工程塑料前體在260-300°C條件下進行用雙螺桿擠出機進行擠出處理， 擠出處理的同時在雙螺桿擠出機中段加入重量份數為45份的玄武巖纖維，得到PCT工程塑料，
PCT 樹脂50
乙烯-甲基丙烯酸丁酯-丙烯酸縮水甘油酯共聚物 3
成核劑0.3
偶聯劑0. 3
抗氧劑與潤滑劑混合物2。
實施例五
將如下重量份數的組分放入高混機中混合4分鐘，得到PCT工程塑料前體；
將該PCT工程塑料前體在260-300°C條件下進行用雙螺桿擠出機進行擠出處理， 擠出處理的同時在雙螺桿擠出機中段加入重量份數為40份的玄武巖纖維，得到PCT工程塑料，
PCT 樹脂45
乙烯-丙烯酸甲酯共聚物3
成核劑1
偶聯劑0. 2
抗氧劑與潤滑劑混合物1。
實施例六
將如下重量份數的組分放入高混機中混合5分鐘，得到PCT工程塑料前體；
將該PCT工程塑料前體在260-300°C條件下進行用雙螺桿擠出機進行擠出處理， 擠出處理的同時在雙螺桿擠出機中段加入重量份數為40份的玄武巖纖維，得到PCT工程塑 料，
PCT 樹月旨40
聚乙烯辛烯-丙烯酸縮水甘油酯共聚物3.5
成核劑0. 5
偶聯劑0. 25
抗氧劑與潤滑劑混合物3。
對比例一
將如下重量份數的組分放入高混機中混合3分鐘，得到PCT工程塑料前體；
將該PCT工程塑料前體在260-300°C條件下進行用雙螺桿擠出機進行擠出處理， 擠出處理的同時在雙螺桿擠出機中段加入重量份數為10份的玻璃纖維，得到PCT工程塑 料，
PCT 樹月旨80
乙烯-甲基丙烯酸丁酯-丙烯酸縮水甘油酯共聚物5
成核劑0. 3
γ -縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷0. 5
抗氧劑、潤滑劑及色粉混合物2。
對比例二
將如下重量份數的組分放入高混機中混合4分鐘，得到PCT工程塑料前體；
將該PCT工程塑料前體在260-300°C條件下進行用雙螺桿擠出機進行擠出處理， 擠出處理的同時在雙螺桿擠出機中段加入重量份數為20份的玻璃纖維，得到PCT工程塑 料，
PCT 樹脂70
乙烯-甲基丙烯酸丁酯-丙烯酸縮水甘油酯共聚物4
成核劑0.3
甲基三乙氧基硅烷0.4
抗氧劑、潤滑劑及色粉混合物2。
對比例三
將如下重量份數的組分放入高混機中混合5分鐘，得到PCT工程塑料前體；
將該PCT工程塑料前體在260-300°C條件下進行用雙螺桿擠出機進行擠出處理， 擠出處理的同時在雙螺桿擠出機中段加入重量份數為30份的玻璃纖維，得到PCT工程塑 料，
PCT 樹脂60
乙烯-甲基丙烯酸丁酯-丙烯酸縮水甘油酯共聚物3
成核劑0.3
Y-氨丙基三乙氧基硅烷0.5
抗氧劑、潤滑劑及色粉混合物2。
對比例四
將如下重量份數的組分放入高混機中混合4分鐘，得到PCT工程塑料前體；
將該PCT工程塑料前體在260-300°C條件下進行用雙螺桿擠出機進行擠出處理， 擠出處理的同時在雙螺桿擠出機中段加入重量份數為45份的玻璃纖維，得到PCT工程塑料，
PCT 樹脂50
乙烯-甲基丙烯酸丁酯-丙烯酸縮水甘油酯共聚物 3
成核劑0.3
正丙基三甲氧基硅烷0.5
抗氧劑、潤滑劑及色粉混合物2。
請參閱表1，表1為實施例一至四的PCT工程塑料性能測試結果
測試項目單 位一二二四拉伸強度MP a0彎曲強度MP a0彎曲模量MP a480 0950 01250 01630 0V 口沖擊 強度J/m80125160190熱變形溫 度 (1.82MPa )0C250267276280
權利要求
1. 一種PCT工程塑料，包括如下重量份數的組分PCT樹脂40-80玄武巖纖維10-45偶聯劑0. 2-0. 5成核劑0. 2-1. 0增韌劑3-5抗氧劑與潤滑劑混合物1-3。
2.如權利要求1所述的PCT工程塑料，其特征在于所述玄武巖纖維為連續玄武巖纖維。
3.如權利要求1所述的PCT工程塑料，其特征在于所述玄武巖纖維直徑為8-18微米。
4.如權利要求1所述的PCT工程塑料，其特征在于所述玄武巖纖維的重量份數為 25-35o
5.如權利要求1所述的PCT工程塑料，其特征在于所述偶聯劑為硅烷偶聯劑。
6.如權利要求1所述的PCT工程塑料，其特征在于所述硅烷偶聯劑選自Y-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、Y -氨丙基三乙氧基硅烷、N- β -(氨乙基)-Y -氨丙基甲基二甲 氧基硅烷。
7.如權利要求1所述的PCT工程塑料，其特征在于所述成核劑為鈉離子聚合物。
8.如權利要求1所述的PCT工程塑料，其特征在于所述增韌劑為聚烯烴與丙烯酸酯 單體的接枝共聚物。
9.一種PCT工程塑料制備方法，包括如下步驟將重量份數為40-80的PCT樹脂、重量份數為3-5的增韌劑、重量份數為0. 2-1. 0的 成核劑及重量份數為0. 2-0. 5的偶聯劑、重量份數為1-5的抗氧劑與潤滑劑混合物攪拌、混 合，得到PCT工程塑料前體；將該PCT工程塑料前體于260-300°C條件下擠出造粒處理，得到PCT工程塑料，在該擠 出造粒處理步驟中加入重量份數為10-45的玄武巖纖維。
10.如權利要求9所述的PCT工程塑料制備方法，其特征在于，所述攪拌、混合步驟中時 間為3-5分鐘。
全文摘要
本發明適用于高分子材料技術領域，提供了一種PCT工程塑料及制備方法。該PCT工程塑料包括如下重量份數的組分PCT樹脂40-80；玄武巖纖維10-45；偶聯劑0.2-0.5；成核劑0.2-1.0；增韌劑3-5；抗氧劑與潤滑劑的混合物1-5。本發明PCT工程塑料，通過玄武巖纖維、成核劑的改性作用，使本發明實施例PCT工程塑料的力學性能和耐熱性有較大幅度的提高，通過硅烷偶聯劑改善玄武巖纖維與PCT樹脂之間的界面作用力，提高玄武巖纖維與PCT樹脂間的相容性，通過增韌劑的改性作用，大大提高了PCT工程塑料的沖擊強度，降低了材料的缺口敏感性。本發明PCT工程塑料制備方法，操作簡單、成本低廉，生產效率高，非常適于工業化生產。
文檔編號B29B9/06GK102040811SQ20101061251
公開日2011年5月4日 申請日期2010年12月29日 優先權日2010年12月29日
發明者徐東, 徐永, 李超 申請人:深圳市科聚新材料有限公司