適合納米注塑的低翹曲聚酯組合物及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種適合納米注塑的低翹曲聚酯組合物及其制備方法，屬于高分子材 料技術領域。
【背景技術】
[0002] 納米注塑是指納米成型技術，是金屬和塑料以納米技術結合的工藝，先將金屬表 面通過納米處理使得金屬表面形成納米級的凹坑，通過注塑使塑料進入納米級的凹坑，使 金屬與樹脂連接在一起。這種技術使得塑料和金屬一體成型，不但可以兼顧金屬外觀質感， 也可以簡化產品的結構設計，使產品更輕薄，廣泛的應用于手機、筆記本等3C產品中。
[0003] 日本大成公司在US20140305903A1專利里指出，改性的PPS和TOT可以通過注塑的 方法直接粘附在經過納米工藝處理的金屬表面、但是使用PBT存在粘結力不足的現象，提高 PBT與金屬的粘結力是納米注塑需要解決的問題。
[0004] 納米注塑通常是在3C產品的金屬外殼上直接注塑螺絲柱，對材料的剛性和尺寸穩 定性提出了非常苛刻的要求。通常在PPS和PBT中添加高含量的玻璃纖維來獲得高剛性，但 是由于玻纖各向異性，造成不同流動方向的線性膨脹系數差異大，易造成納米注塑時翹曲 的現象。
【發明內容】
[0005] 針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種適合納米注塑的低翹曲聚酯組 合物及其制備方法。
[0006] 本發明是通過以下技術方案實現的：
[0007] 第一方面，本發明提供了一種適合納米注塑的低翹曲聚酯組合物，其包括按重量 份數計的如下組分： PBT樹脂： 50~70份；
[0008] PS-ΜΑΗ樹脂： 5~10份： 滑石粉： 5~20份； 玻璃纖維: 5~30份；
[0009] 增韌劑： 5~10份 抗氧劑： 0.1~1份； 潤滑劑： 0.1~1份。
[0010]作為優選方案，所述PBT樹脂特性粘度為0.45~1.20。特性粘度是使用苯酸/四氯 乙烷(重量1/1)的混合溶劑，在25°C下測定的值。PBT特性粘度低于0.45時，機械強度不足， 高于1.2時，粘度太大，會造成在擠出過程中玻纖破碎。
[0011] 作為優選方案，所述的含有PS-ΜΑΗ樹脂的數均分子量為50000~120000,其中ΜΑΗ 重量百分數為1~8 % αΜΗ含量過高會導致反應過度，產生凝膠。
[0012] 作為優選方案，所述的滑石粉粒徑2~15μπι。
[0013] 作為優選方案，所述的玻璃纖維的橫截面呈圓形或橢圓形。
[0014] 作為優選方案，所述的玻璃纖維的長度為3~6mm，橫截面為圓形的玻璃纖維的直 徑為8~12um。
[0015] 作為優選方案，所述的增韌劑包括甲基丙烯酸甲酯/ 丁二烯/苯乙烯共聚物、甲基 丙烯酸甲酯/丙烯酸類聚合物、丙烯酸類增韌劑、丙烯酸-硅橡膠類增韌劑、乙烯-丙烯酸甲 酯、乙烯-丙烯酸丁酯、乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物或者乙烯-醋酸 乙烯共聚物-功能化馬來酸酐。
[00?6]作為優選方案，所述的抗氧劑選自抗氧劑245、抗氧劑1076、抗氧劑168中的一種或 幾種。
[0017] 作為優選方案，所述的潤滑劑包括硅酮粉、季戊四醇酯、乙撐雙硬酯酰胺中的一種 或幾種。
[0018] 第二方面，本發明還提供了一種如前述的適合納米注塑的低翹曲聚酯組合物的制 備方法，其包括如下步驟：
[0019] 將PBT樹脂、PS-ΜΑΗ樹脂、玻璃纖維、滑石粉、增韌劑、抗氧劑和潤滑劑混合后進行 共混造粒；
[0020] 進行熔融擠出，得到所述適合納米注塑的低翹曲聚酯組合物。
[0021] 與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果：
[0022] 本發明所提供的聚酯組合物，通過引入ΜΑΗ官能團，提高了材料的極性，提高了樹 脂與金屬的粘結強度，同時引入滑石粉，使得樹脂在沿著流動方向和垂直于流動方向的線 性膨脹系數差降低，低翹曲，使得材料尺寸穩定性提高。
【具體實施方式】
[0023]下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術 人員進一步理解本發明，但不以任何形式限制本發明。應當指出的是，對本領域的普通技術 人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發明 的保護范圍。
[0024]以下實施例及對比例中選用的ΡΒΤ黏度為0.8，PS-MAH中ΜΑΗ的含量為5%，滑石粉 粒徑為5um，玻纖規格為直徑8um、長度6mm的短纖，增韌劑用陶氏公司的EXL2691Α，抗氧劑為 Ciba公司的Irganox 1076和Irganox 168,其重量比為1:1;潤滑劑為市售的季戊四醇硬脂 酸。
[0025] 實施例1
[0026] -種適合納米注塑的低翹曲的聚酯組合物，該方法包括以下步驟：
[0027] 一、按重量份稱取各組分：PBT: 70，PS-ΜΑΗ: 10 ;滑石粉：5 ;玻璃纖維：15，增韌劑 EXL-2691A: 5，抗氧劑 1010:0 · 1，抗氧劑 168:0 · 1，潤滑劑 PETS: 0 · 3;
[0028]二、將原材料從喂料口喂入，在2 0 0~2 8 0 °C下熔融擠出，螺桿擠出機轉速為 500rpm，壓力為2MPa，經過熔融擠出，造粒即得到產品。
[0029] 實施例2
[0030] -種適合納米注塑的低翹曲的聚酯組合物，該方法包括以下步驟：
[0031] 一、按重量份稱取各組分：PBT: 70 ; PS-ΜΑΗ: 10 ;滑石粉：20 ;玻璃纖維：5，增韌劑 EXL-2691A: 5，抗氧劑 1010:0 · 1，抗氧劑 168:0 · 1，潤滑劑 PETS: 0 · 3;
[0032]二、將原材料從喂料口喂入，在200~280°C下熔融擠出，螺桿擠出機轉速為 500rpm，壓力為2MPa，經過熔融擠出，造粒即得到產品。
[0033] 實施例3
[0034] -種適合納米注塑的低翹曲的聚酯組合物，該方法包括以下步驟：
[0035] 一、按重量份稱取各組分：PBT: 50，PS-ΜΑΗ: 5，滑石粉：20，玻璃纖維：20，增韌劑 EXL-2691A: 5，抗氧劑 1010:0 · 1，抗氧劑 168:0 · 1，潤滑劑 PETS: 0 · 3;
[0036]二、將原材料從喂料口喂入，在2 0 0~2 8 0 °C下熔融擠出，螺桿擠出機轉速為 500rpm，壓力為2MPa，經過熔融擠出，造粒即得到產品。
[0037] 對比例1
[0038] -種適合納米注塑的低翹曲的聚酯組合物，該方法包括以下步驟：
[0039] 一、按重量份稱取各組分：PBT:70,玻璃纖維：20,增韌劑EXL-2691A:10,抗氧劑 1010:0 · 1，抗氧劑 168:0 · 1，潤滑劑 PETS: 0 · 3;
[0040]二、將原材料從喂料口喂入，在2 0 0~2 8 0 °C下熔融擠出，螺桿擠出機轉速為 500rpm，壓力為2MPa，經過熔融擠出，造粒即得到產品。
[0041 ] 對比例2
[0042] -種適合納米注塑的低翹曲的聚酯組合物，該方法包括以下步驟：
[0043] (1)按重量份稱取各組分:PBT: 60，玻璃纖維：30，增韌劑EXL-2691A: 10，抗氧劑 1010:0 · 1，抗氧劑 168:0 · 1，潤滑劑 PETS: 0 · 3;
[0044] ( 2 )將原材料從喂料口喂入，在2 0 0~2 8 0 °C下熔融擠出，螺桿擠出機轉速為 500rpm，壓力為2MPa，經過熔融擠出，造粒即得到產品。
[0045] 實施例4
[0046] 各對比例及實施例的測試結果和納米注塑結合力結果如表1所示。按照 US20140305903A1專利里介紹的方法對金屬表面進行處理，然后測金屬與塑料之間的結合 力。沖擊強度按照ASTM D256標準進行測試，樣條厚度為1/8" ；CLTE(線性膨脹系數)按照ISO 11359-2-1999標準進行，在N2環境下，以5°C/min的速度從-40°C升溫到40°C。
[0047] 表 1
[0048]
[0049] 由表1可知，本發明所提供的該種聚酯組合物，通過引入ΜΗ官能團，提高了材料的 極性，提高了樹脂與金屬的粘結強度，同時引入滑石粉，使得樹脂在沿著流動方向和垂直于 流動方向的線性膨脹系數差降低，低翹曲，使得材料尺寸穩定性提高。
[0050] 以上對本發明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發明并不局限于上述 特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的范圍內做出各種變形或修改，這并不影 響本發明的實質內容。
【主權項】
1. 一種適合納米注塑的低翹曲聚酯組合物，其特征在于，包括按重量份數計的如下組 分： PBT樹脂； 50~70份； PS-ΜΑΗ樹脂： 5~10份； 滑石粉: 5~20份； 玻璃纖維： 5~30份； 增韌劑： 5~10份； 抗氧劑： 0.1~1份； 潤滑劑： 0.1~1份。2. 如權利要求1所述的適合納米注塑的低翹曲聚酯組合物，其特征在于，所述PBT樹脂 特性粘度為0.45~0.8。3. 如權利要求1所述的適合納米注塑的低翹曲聚酯組合物，其特征在于，所述的含有 PS-ΜΑΗ樹脂的數均分子量為50000~120000,其中ΜΑΗ重量百分數為1~8%。4. 如權利要求1所述的適合納米注塑的低翹曲聚酯組合物，其特征在于，所述的滑石粉 粒徑2~15μπι。5. 如權利要求1所述的適合納米注塑的低翹曲聚酯組合物，其特征在于，所述的玻璃纖 維的橫截面呈圓形或橢圓形。6. 如權利要求1或5所述的適合納米注塑的低翹曲聚酯組合物，其特征在于，所述的玻 璃纖維的長度為3~6mm，橫截面為圓形的玻璃纖維的直徑為8~12um。7. 如權利要求1所述的適合納米注塑的低翹曲聚酯組合物，其特征在于，所述的增韌劑 包括甲基丙烯酸甲酯/ 丁二烯/苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸類聚合物、丙烯酸類 增韌劑、丙烯酸-硅橡膠類增韌劑、乙烯-丙烯酸甲酯、乙烯-丙烯酸丁酯、乙烯-丙烯酸酯-甲 基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物或者乙烯-醋酸乙烯共聚物-功能化馬來酸酐。8. 如權利要求1所述的適合納米注塑的低翹曲聚酯組合物，其特征在于，所述的抗氧劑 選自抗氧劑245、抗氧劑1076、抗氧劑168中的一種或幾種。9. 如權利要求1所述的適合納米注塑的低翹曲聚酯組合物，其特征在于，所述的潤滑劑 包括硅酮粉、季戊四醇酯、乙撐雙硬酯酰胺中的一種或幾種。10. -種如權利要求1所述的適合納米注塑的低翹曲聚酯組合物的制備方法，其特征在 于，包括如下步驟： 將PBT樹脂、PS-ΜΑΗ樹脂、玻璃纖維、滑石粉、增韌劑、抗氧劑和潤滑劑混合后進行共混 造粒； 進行熔融擠出，得到所述適合納米注塑的低翹曲聚酯組合物。
【專利摘要】本發明提供了一種適合納米注塑的低翹曲聚酯組合物及其制備方法，其包括按重量份數計的如下組分：PBT樹脂50～70份；PS-MAH樹脂5～10份；滑石粉5～20份；玻璃纖維5～30份；增韌劑5～10份；抗氧劑0.1～1份；潤滑劑0.1～1份。該聚酯組合物的制備方法為：將各種樹脂、玻璃纖維、滑石粉、增韌劑、抗氧劑和潤滑劑混合后進行共混造粒；進行熔融擠出，得到所述適合納米注塑的低翹曲聚酯組合物。本發明所提供的聚酯組合物，通過引入MAH官能團，提高了材料的極性，提高了樹脂與金屬的粘結強度，同時引入滑石粉，使得樹脂在沿著流動方向和垂直于流動方向的線性膨脹系數差降低，低翹曲，使得材料尺寸穩定性提高。
【IPC分類】C08K5/103, C08K7/14, C08L67/02, C08K3/34, C08L51/00, C08K13/04
【公開號】CN105440600
【申請號】CN201510969095
【發明人】柏蓮桂, 李強, 羅明華, 辛敏琦
【申請人】上海錦湖日麗塑料有限公司
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年12月21日