短切玻璃纤维改性PBT的研究.pdf

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1、12工程塑料应用2011年,第39卷,第7期短切玻璃纤维改性PBT的研究张志坚费振宇章建忠陆建明(巨石玻璃纤维研究院,浙江省玻璃纤维研究重点实验室,巨石集团有限公司,桐乡314500)摘要采用表面处理的短切玻璃纤维改性聚对苯二甲酸丁二酯(PBT),探讨了短切玻璃纤维对PBT力学性能、制品颜色及尺寸的影响。结果表明,短切玻璃纤维可极大地提高PBT的力学性能,改善制品颜色,提高尺寸稳定性,扩大PBT的应用领域。关键词短切玻璃纤维聚对苯二甲酸丁二酯工程塑料聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)属结晶型热塑性聚覆两种不同表

2、面处理剂a和b(b在a的基础上改酯,具有较高的耐热性、韧性、耐疲劳性、自润滑性、进,使制品颜色更白)的短切玻璃纤维。耐磨性、耐候性、耐化学药品性等性能,并且在低温通过挤出机将534A、534W分别和PBT树脂按下可迅速结晶,具有良好的加工成型性l1,同时其比例挤出复合,经切粒机切成长度为3.0~3.5mlrl吸水率低,仅为0.1%,在潮湿环境中仍能保持各种的粒子,烘干后再经注塑机注塑成试样,然后将试样物性(包括电性能),因此,PBT的应用范围非常广在温室环境下放置24h后测试性能。挤出和注塑泛。工艺参数见

3、表1。PBT缺点是力学性能不突出,拉伸强度、弯曲强表1挤出和注塑工艺参数度和冲击强度偏低;其线性膨胀系数较大,成型收缩项目参数项目参数挤出温度/210—245注塑温度/℃235~245率也大,尺寸稳定性相对较差,易翘曲,影响制品外螺杆转速/r·min300注塑压力/MPa80~82观,这些缺点一定程度上限制了PBT作为工程塑料I喂料速度/kg·h1j模具温度/℃80~9O的应用。z喂料速度/kg·h笔者在PBT中加入经表面处理剂涂覆的短切1.4性能测试玻璃纤维,发现加入短切玻璃纤维的PBT制品尺寸力学性能

4、测试环境为:温度23,湿度65%。稳定性增加,力学性能有大幅提高,且制品颜色更拉伸性能按ISO527—1996测试;弯曲性能按ISO好。178—2003测试;冲击强度按ISO179—2000测试;1实验部分玻纤含量按GB/T2577—2005测试。1.1原材料色板颜色采用分光光度计测试。PBT:L2100,江苏仪征化纤股份有限公司;样板尺寸测试:采用游标卡尺分别测量50组相短切玻璃纤维:534A、534W,巨石集团有限公同注塑条件试样的宽、厚。司。2结果与讨论1.2仪器和设备2.1短切玻璃纤维对PBT力学

5、性能的影响双螺杆挤出机:ZE25型挤出机,德国Berstof公研究表明,加入短切玻璃纤维后PBT的力学性司;能显著提高,而且随着短切玻璃纤维含量的增大,其注塑机:S一2000i00A型,日本Fanuc公司;力学性能逐渐上升。表2示出534A含量对PBT力万能材料试验机:Z050型,德国Zwick公司;学性能的影响。冲击试验机:6956.000型,意大利Ceast公司;从表2可以发现,534A与PBT复合后,PBT的分光光度计:X—rite8200型,爱色丽(亚太)有力学性能大幅度提高,534A质量分数为3

6、0%时材限公司;料的拉伸强度和弯曲强度比纯PBT提高120%以切粒机:自制;上,冲击强度提高70%以上,缺口冲击强度是原来数显游标卡尺:500—147型,日本三丰公司。的2倍。这表明在表面处理剂的作用下短切玻璃纤1.3试样制备534A和534W是通过无碱池窑拉丝,在表面涂收稿日期:201105—12张志坚,等:短切玻璃纤维改性PBT的研究13表2534A含量对PBT力学性能的影晌昌项目534A质量分数/%●O102030\拉伸强度/MPa55.58O.2109.4126.5拉伸弹性模量/GPa2.74.9

7、7.49.3骥断裂伸长率/%8.66.24.83.1量口弯曲强度/MPa89.2127.7162.1200.6塔弯曲弹性模量/GPa2,44,67.08.5冲击强度/kJ·m35.242.550.861.5缺口冲击强度/kJ·m5.57.19.411.1图4玻璃纤维含量对制品缺口冲击强度的影响维和PBT树脂相互结合,产生强作用力,有效提高维本身带有颜色(淡绿色);另一方面是涂覆在短切PBT的力学性能。同时随着短切玻璃纤维含量的升玻璃纤维表面的处理剂在高温加工过程中会引起氧高,材料的力学性能逐步提高,在短切

8、玻璃纤维质量化而黄变。这两方面的因素致使改性PBT的颜色分数30%之内,力学性能与短切玻璃纤维含量近似较纯PBT差。成正比,各强度与玻璃纤维含量的关系见图1~图表3为纯PBT色板、30%玻璃纤维增强PBT色4。板的颜色测试数据。表3纯PBT、玻璃纤维增强PBT色板的颜色测试数据项目纯PBT534A增强PBT534W增强PBT皇三(明度值)89.788.289.6\n(+红/一绿)O.2一O.9一O.1暖芒6(+黄/一蓝)3.6

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