一種具有良好環(huán)氧樹(shù)脂粘結(jié)性的pbt材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，是一種具有良好環(huán)氧樹(shù)脂粘結(jié)性的 PBT材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚對(duì)苯二甲酸丁二醇醋（英文名PolybutyleneTerephthalate，簡(jiǎn)稱PBT)為乳白 色半透明到不透明、結(jié)晶型熱塑性聚酯。其具有優(yōu)異的電性能、高耐熱性、韌性、耐疲勞性， 自潤(rùn)滑、低摩擦系數(shù)，耐候性、吸水率低，在潮濕環(huán)境中仍保持各種物性（包括電性能），且 成型性良好，故作為工程塑料被廣泛應(yīng)用于汽車、電子電器部件。
[0003] 發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火線圈是發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)的主要組成部分，它的作用是將汽車電瓶的低 電壓提升至能夠引起火花塞放電的20kv至40kv的高電壓。因此為了防止高電壓下點(diǎn)火線 圈被電擊穿，提升點(diǎn)火線圈部件的絕緣強(qiáng)度，通常采用灌封環(huán)氧樹(shù)脂的方法將點(diǎn)火線圈各 部件進(jìn)行絕緣封裝。但是如果點(diǎn)火線圈部件所用材料不能夠與環(huán)氧樹(shù)脂形成良好的粘結(jié)， 則材料與環(huán)氧樹(shù)脂之間最差的粘結(jié)點(diǎn)，就會(huì)成為最低的絕緣點(diǎn)，在高電壓下就會(huì)引起材料 擊穿或短路，使點(diǎn)火線圈失效。并且，汽車點(diǎn)火線圈工作過(guò)程中，由于持續(xù)點(diǎn)火、線圈發(fā)熱， 溫度最高可達(dá)l〇〇°C以上，停止工作后，溫度又會(huì)降低至空氣溫度，冬天寒冷地區(qū)，溫度會(huì)低 至零下20°C甚至30°C，甚至更低。因此點(diǎn)火線圈是在冷熱交替環(huán)境下使用，由于點(diǎn)火線圈 部件與環(huán)氧樹(shù)脂灌封膠在線性膨脹系數(shù)存在差異，當(dāng)體系冷熱交變的時(shí)候，環(huán)氧樹(shù)脂與點(diǎn) 火線圈部件之間就會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)力，易引起點(diǎn)火線圈開(kāi)裂，導(dǎo)致點(diǎn)火線圈失效。如果材料與環(huán) 氧樹(shù)脂之間有良好的粘結(jié)性，則可有效的抵抗由于冷熱沖擊產(chǎn)生材料與環(huán)氧樹(shù)脂之間的熱 應(yīng)力，從而提高點(diǎn)火線圈的使用壽命?；谏鲜鲈颍簏c(diǎn)火線圈材料與已經(jīng)封裝固化的 環(huán)氧樹(shù)脂之間擁有良好的粘結(jié)性；同時(shí)作為發(fā)動(dòng)機(jī)周邊部件，點(diǎn)火線圈材料應(yīng)具有抗老化 性能以及耐熱性。
[0004] 中國(guó)專利CN201310130562. 3,公開(kāi)了一種抗老化塑料汽車點(diǎn)火線圈外殼及其制備 方法，其使用抗氧劑1076、抗氧劑618以及抗氧劑DLTDP復(fù)配來(lái)提升汽車點(diǎn)火線圈外殼用料 的抗老化性能，但材料的老化溫度只有90°C，時(shí)間只有500小時(shí)，與發(fā)動(dòng)機(jī)周邊常見(jiàn)的耐老 化指標(biāo)120°C，700小時(shí)的要求有明顯差距。目前，尚未見(jiàn)有關(guān)提高聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯 (PBT)與環(huán)氧樹(shù)脂灌封膠之間的粘結(jié)性用于點(diǎn)火線圈外殼或點(diǎn)火線圈骨架的文獻(xiàn)報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種具有良好環(huán)氧樹(shù)脂粘結(jié)性的 PBT材料。
[0006] 本發(fā)明的再一的目的是，提供一種具有良好環(huán)氧樹(shù)脂粘結(jié)性的PBT材料的制備方 法。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：
[0008] 一種具有良好環(huán)氧樹(shù)脂粘結(jié)性的PBT材料，它是由以下重量份的原料組成：PBT 40-70份；玻璃纖維20-40份；相容劑2-10份；環(huán)氧樹(shù)脂固化劑1-8份；苯甲酸鹽0. 1-2份； 抗氧劑〇. 2-1. 5份；潤(rùn)滑劑0. 2-1. 5份。
[0009] 所述的PBT的特征粘度為0? 8-1. 3dl/g。
[0010] 優(yōu)選地，所述的聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯（PBT)的特征粘度為0.8-1. 3dl/g，進(jìn)一步 優(yōu)選的聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯（PBT)的特征粘度為I. 2-1. 3dl/g。
[0011] 所述的玻璃纖維為無(wú)堿長(zhǎng)玻纖或無(wú)堿短玻纖。
[0012] 所述的相容劑為丙烯酸酯共聚物?？蛇x用法國(guó)阿科瑪公司生產(chǎn)的AX8900或美國(guó) 杜邦公司生產(chǎn)的PTW。
[0013] 所述的環(huán)氧樹(shù)脂固化劑為芳香胺類固化劑或聚酰胺類固化劑；或它們的混合物。
[0014] 所述的芳香胺類固化劑為間苯二胺、間苯二甲胺、二氨基二苯基甲烷、二氨基二苯 基砜、間氨基甲胺、聯(lián)苯胺、氯鄰苯二胺、苯二甲胺三聚體、苯二甲胺三聚體衍生物、雙芐胺 基醚或偏苯二胺（MPDA)。
[0015] 所述的苯甲酸鹽為苯甲酸鈉、苯甲酸鉀、苯甲酸鈣、苯甲酸銨、苯甲酸鋰、苯甲酸 鋅；或它們的混合物。
[0016] 所述的抗氧劑為所述的抗氧劑為：抗氧劑24-44(四（2, 4-二叔丁基酚）-4, 4'-聯(lián) 苯基二亞磷酸酯CAS: 119345-01-6)、抗氧劑168(三[2. 4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯 CAS:31570-04-4)、抗氧劑1010(四[0-(3,5_二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸]季戊四醇酯 CAS:6683-19-8)、碳自由基捕捉劑HP136(二甲苯基二丁基苯并呋喃酮CAS: 181314-48-7) 按重量比為1:0. 5:0. 5:0. 3的復(fù)配物。
[0017] 所述的潤(rùn)滑劑為硅酮。
[0018] 為實(shí)現(xiàn)上述第二個(gè)目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：
[0019] -種具有良好環(huán)氧樹(shù)脂粘結(jié)性的PBT材料的制備方法，包括如下步驟：
[0020] (1)按照以上任一所述的組分及重量分?jǐn)?shù)備料；
[0021] ⑵將TOT、相容劑、環(huán)氧樹(shù)脂固化劑、苯甲酸鹽、抗氧劑、潤(rùn)滑劑放入高速混合機(jī) 中，混合3-8分鐘；
[0022] (3)將上述混好的料由雙螺桿擠出機(jī)擠出并造粒，玻璃纖維由雙螺桿擠出機(jī)中下 游加入，擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為180-600轉(zhuǎn)/分，溫度為215-245°C。
[0023] 本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于：
[0024] 1、本發(fā)明采用了能與PBT進(jìn)行反應(yīng)的苯甲酸鹽類物質(zhì)，提升了材料中與環(huán)氧樹(shù)脂 具有反應(yīng)能力的官能團(tuán)含量；其次，引入了能夠參與環(huán)氧樹(shù)脂固化反應(yīng)的胺類固化劑，進(jìn)一 步提升了材料中可反應(yīng)官能團(tuán)的含量。與傳統(tǒng)的PBT材料相比，本發(fā)明的材料具有更多的 反應(yīng)型官能團(tuán)，在點(diǎn)火線圈封裝階段的環(huán)氧樹(shù)脂固化過(guò)程中與環(huán)氧樹(shù)脂發(fā)生化學(xué)作用，使 得材料與環(huán)氧樹(shù)脂之間形成優(yōu)良的界面粘結(jié)。
[0025] 2、本發(fā)明的抗氧劑為抗氧劑24-44、抗氧劑168、抗氧劑1010及碳自由捕捉劑 HP136按特定比例復(fù)配，各組分之間具有協(xié)同作用，使得本發(fā)明的材料具有優(yōu)異的抗老化性 能，滿足發(fā)動(dòng)機(jī)周邊材料的抗老化性能要求。
[0026] 3、本發(fā)明的PBT材料制備工藝簡(jiǎn)單，操作方便，更適合工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù) 人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明 的保護(hù)范圍。
[0028] 實(shí)施例1
[0029] (1)按照表1的組分及重量份數(shù)備料；
[0030] (2)將TOT、相容劑、環(huán)氧樹(shù)脂固化劑、苯甲酸鹽、抗氧劑、潤(rùn)滑劑放入高速混合機(jī) 中，混合3分鐘；
[0031] (3)將上述混好的料由雙螺桿擠出機(jī)擠出并造粒，玻璃纖維由雙螺桿擠出機(jī)中下 游加入，擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為400轉(zhuǎn)/分，溫度為235°C。
[0032] 所用的PBT為儀征化纖生產(chǎn)的PBTBM434,其特征粘度為I. 2dl/g;所用的相容 劑為法國(guó)阿科瑪公司生產(chǎn)的AX8900;所用的環(huán)氧樹(shù)脂固化劑為芳香胺類固化劑，由上海 安諾芳胺化學(xué)品有限公司生產(chǎn)的間苯二胺（CAS:108-45-2);所用的苯甲酸鹽為天津東大 化工生產(chǎn)的苯甲酸鈉（CAS:532-32-1);所用的抗氧劑為抗氧劑24-44(四（2, 4-二叔丁 基酚）-4,4'-聯(lián)苯基二亞磷酸酯045:119345-01-6)、抗氧劑168(三[2.4-二叔丁基苯 基]亞磷酸酯CAS:31570-04-4)、抗氧劑1010(四[0-(3,5_二叔丁基-4-羥基苯基）丙 酸]季戊四醇酯CAS:6683-19-8)、碳自由基捕捉劑HP136(二甲苯基二丁基苯并呋喃酮 CAS: 181314-48-7)按重量比為1:0. 5:0. 5:0. 3的復(fù)配物；所用的潤(rùn)滑劑為硅酮；所用的玻 璃纖維為巨石集團(tuán)生產(chǎn)的988A無(wú)堿長(zhǎng)纖。
[0033] 實(shí)施例2
[0034] (1)按照表1的組分及重量份數(shù)備料；
[0035] (2)將TOT、相容劑、環(huán)氧樹(shù)脂固化劑、苯甲酸鹽、抗氧劑、潤(rùn)滑劑放入高速混合機(jī) 中，混合5分鐘；
[0036] (3)將上述混好的料由雙螺桿擠出機(jī)擠出并造粒，玻璃纖維由雙螺桿擠出機(jī)中下 游加入，擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)/分，溫度為245°C。
[0037] 所用的PBT為儀征化纖生產(chǎn)的PBTBM434,特征粘度為I. 2dl/g;所用的相容劑為 法國(guó)阿科瑪公司生產(chǎn)的AX8900 ;所用的環(huán)氧樹(shù)脂固化劑為聚酰胺類固化劑，由江橋化工廠 生產(chǎn)的低聚酰胺2140，其粘度為250-400mPa.s/75°C;所用的苯甲酸鹽為苯甲酸鉀與苯甲酸 鈉按重量比2:1的混合物，苯甲酸鈉由天津東大化工生產(chǎn)（CAS:532-32-1)，苯甲酸鉀由滕 州市騰龍化工有限公司生產(chǎn)（CAS:582-25-2);所用的抗氧劑同實(shí)施例1 ;所用的潤(rùn)滑劑為 硅酮；所用的玻璃纖維為巨石集團(tuán)生產(chǎn)的988A無(wú)堿長(zhǎng)纖。
[0038] 實(shí)施例3
[0039] (1)按照表1的組分及重量份數(shù)備料；
[0040] ⑵將TOT、相容劑、環(huán)氧樹(shù)脂固化劑、苯甲酸鹽、抗氧劑、潤(rùn)滑劑放入高速混合機(jī) 中，混合8分鐘；
[0041] (3)將上述混好的料由雙螺桿擠出機(jī)擠出并造粒，玻璃纖維由雙螺桿擠出機(jī)中下 游加入，擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為180轉(zhuǎn)/分，溫度為225°C。
[0042]所用的PBT為儀征化纖生產(chǎn)的PBTBM434,特征粘度為I. 2dl/g;所用的相容劑 為法國(guó)阿科瑪公司生產(chǎn)的AX8900;所用的環(huán)氧樹(shù)脂固化劑為聚酰胺類固化劑與芳香胺類 固化劑按重量比2:1. 9的混合物，所述的聚酰胺類固化劑由江橋化工廠生產(chǎn)的低聚酰胺 2140,其粘度為250-400mPa.s/75°C，所用的芳香胺類固化劑由上海安諾芳胺化學(xué)品有限公 司生產(chǎn)的間苯二胺（CAS:108-45-2);所用的苯甲酸鹽由滕州市騰龍化工有限公司生產(chǎn)的 苯