一種超支化樹脂增韌的pbt工程塑料組合物的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工程塑料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種超支化樹脂增韌的PBT工程塑料組 合物。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，金屬材料為強極性材料，而PBT樹脂、PET樹脂為極性較弱的高分子 材料。根據(jù)相似相容原理，極性相差很大的兩種材料之間的結(jié)合力很低，加上金屬材料 極低的收縮率和高分子材料較高的收縮率的差異，金屬材料和樹脂直接一次成型所得的 材料在金屬和樹脂結(jié)合部位界面結(jié)合力很低，很容易發(fā)生斷裂，然而NMT(NanoMolding Technology)技術(shù)能很好的解決了這個難題。
[0003]NMT(NanoMoldingTechnology)技術(shù)，S卩是金屬與塑料納米技術(shù)結(jié)合的納米成 型技術(shù)，其工藝流程如圖1所示。該技術(shù)可將塑膠直接射出至金屬表面并達到完美、強固 結(jié)合，完全可以取代傳統(tǒng)的膠合、模內(nèi)包覆射出、金屬鉚接等技術(shù)，以達成輕、薄、短、小的目 的。
[0004]NMT技術(shù)的核心工藝是塑料和金屬材料同時在模具內(nèi)一體成型。在高溫高壓模 具注塑的瞬間，塑料要完成自身的熔融以及部分熔融體和金屬材料接觸面的接觸、潤濕、浸 潤、鋪展、滲透、粘合過程。
[0005]NMT技術(shù)特征主要有如下3點：
[0006] (1)通過嵌件注塑連接金屬與樹脂：①通過T處理技術(shù)在金屬表面形成納米級的 凹坑；②使用硬樹脂通過注塑進入納米級的凹坑，使樹脂與金屬連接在一起；③使開發(fā)的 新產(chǎn)品的骨架、底盤等具有輕量級的外部金屬部件；
[0007] (2)適用的金屬與樹脂材料種類有嚴格限制：①鋁、鎂、銅、不銹鋼、鈦、鐵、黃銅； ②鋁合金的適應(yīng)性較強，包括1000到7000系列；③樹脂包括聚苯硫醚（PPS)、聚對苯二甲 酸丁二醇酯（PBT)與聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET)、尼龍（聚酰胺6、聚酰胺66、高溫尼龍 PPA等）；④PPS具有特別強的粘合粘度，高達3000N/cm2;
[0008] (3)降低環(huán)境影響：①NMT技術(shù)簡化并縮短了制造工藝；②作為膠連鎂合金金屬， 減少了不必要的表面處理工藝；③由于NMT是安全和可回收的技術(shù)，對環(huán)境影響小。
[0009]NMT技術(shù)優(yōu)勢突出：樹脂與金屬件一體成型工藝顯著降低產(chǎn)品的整體厚度和高 度；所得成品機械結(jié)構(gòu)力學(xué)強度優(yōu)異；材料有更多的外觀裝飾方法可供選擇；塑料和金屬 之間的結(jié)合可靠度遠遠高于其它工藝。
[0010]隨著電子電器設(shè)備對產(chǎn)品要求的不斷提高，運用納米成型技術(shù)制造的產(chǎn)品具有輕 量化、氣密性好、防水、防潮等優(yōu)點。其中的典型代表如下：（1)移動通訊器材框體：移動通 訊器材框體是一個有高度薄壁化要求的應(yīng)用領(lǐng)域；采用本技術(shù)，可實現(xiàn)不在金屬殼體上打 孔，只是通過金屬嵌件成型就能在金屬殼體上形成復(fù)雜的樹脂凸臺，提高框體的設(shè)計自由 度，此外，它還可以幫助減少金屬框體的機械加工工序，起到降低成本的作用；（2)電子產(chǎn) 品：在對氣密性有高要求的電子產(chǎn)品領(lǐng)域，比接插件、開關(guān)、繼電器以及半導(dǎo)體封裝等，這些 部件的金屬端子與樹脂間的氣密性要求高，利用納米成型技術(shù)生產(chǎn)此類產(chǎn)品，可以獲得具 有優(yōu)良的防水性、防潮性的金屬嵌件成型制品；（3)異種金屬粘結(jié)：將不易焊接在一起的異 種金屬采用樹脂進行聯(lián)接，采用金屬嵌件成型技術(shù)減輕金屬部件的重量；或者是部分使用 金屬以提高樹脂部件的機械強度等各種各樣的用途。
[0011] 然而，NMT技術(shù)對樹脂材料的要求非常嚴格。由于樹脂材料的高收縮率、低耐熱性、 與金屬的低粘合力等原因使得其限制范圍內(nèi)的樹脂也不能直接拿來用于NMT技術(shù)。NMT樹 脂材料的要求包括：1、樹脂材料與一體注射成型的金屬材料具有優(yōu)異的結(jié)合力（180Kgf以 上）；2、樹脂材料的收縮率要盡可能低，一般要求低于0. 3%，最好低于0. 25%，以降低和金 屬材質(zhì)之間的內(nèi)應(yīng)力；3、樹脂材料耐熱性高，有較好的耐金屬降解能力，NMT成型過程的溫 度高達260°C~310°C，同時是和金屬在同一個模具內(nèi)同時成型的，要求樹脂材料有較好的 耐熱性及耐金屬降解能力。
[0012] 頂尖塑料企業(yè)近幾年一直重點開發(fā)能適用于該技術(shù)的樹脂材料，聚對苯二甲酸丁 二醇醋（polybutyleneterephthalate，PBT)具有滿足上述要求的良好基礎(chǔ)。其為半結(jié)晶 型熱塑性聚酯，分子結(jié)構(gòu)如式II所示：
【主權(quán)項】
1. 一種超支化樹脂增韌的PBT工程塑料組合物，其特征在于，按質(zhì)量份計，包含以下組 分： PBT樹脂 50份； PET樹脂 5~50份； 玻璃纖維 10~60份； 增韌劑 3~15份； 抗氧劑 0.3~3份； 熱穩(wěn)定劑 03~2份； 潤滑劑 0.5~3份; 所述增韌劑主要由超支化樹脂和任選自不飽和羧酸酯、不飽和羧酸酯共聚物、飽和羧 酸乙烯酯、飽和羧酸乙烯酯共聚物、不飽和羧酸或不飽和羧酸共聚物中的一種或至少兩種 組成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的PBT工程塑料組合物，其特征在于，還含有成核劑0. 2~3份 和/或著色劑0~5份。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的PBT工程塑料組合物，其特征在于，按質(zhì)量份計，包含以下組 分： PBT樹脂 50份； PET樹脂 15~25份； 玻璃纖維 20~45份； 增韌劑 4~10份； 抗氧劑 0.5~2份； 熱穩(wěn)定劑 0.5~1.5份； 潤滑劑 1~3份； 成核劑 0.2~1份； 著色劑 0~5份。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1~3之一所述的PBT工程塑料組合物，其特征在于，所述PBT樹脂的 特性粘數(shù)為〇· 70~I. 3g/dl，優(yōu)選為0· 8~I. lg/dl ; 優(yōu)選地，所述PET樹脂的特性粘數(shù)0. 65~I. 2g/dl，優(yōu)選為0. 75~1.0 g/dl ; 優(yōu)選地，所述玻璃纖維為長纖維和/或短切纖維，優(yōu)選為3~7mm的短切纖維； 優(yōu)選地，所述玻璃纖維經(jīng)過硅烷類偶聯(lián)劑處理； 優(yōu)選地，所述硅烷類偶聯(lián)劑的通式為Y(CH2)nSiX3，式中：n為0~3, Y選自乙烯基、氨 基、環(huán)氧基或甲基丙烯酰氧基，X為氯基、甲氧基、乙氧基或乙酰氧基； 優(yōu)選地，所述硅烷類偶聯(lián)劑選自Y-氯丙基三乙氧基硅烷、Y-(2,3-環(huán)氧丙氧）丙基三 甲氧基硅或Y-(甲基丙烯酰氧）丙基三甲基氧硅烷中的一種或至少兩種的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1~4之一所述的PBT工程塑料組合物，其特征在于，所述超支化樹脂 占增韌劑總質(zhì)量的5~40%，優(yōu)選10~30% ; 優(yōu)選地，所述超支化樹脂選自具有芳香族結(jié)構(gòu)內(nèi)核的超支化樹脂，優(yōu)選具有R型內(nèi)核 骨架的超支化樹脂，其中R為芳香族聚酯-醚型內(nèi)核骨架、芳香族聚酯型內(nèi)核骨架或芳香族 聚酯-脂肪脂肪族長鏈型內(nèi)核骨架中的至少一種，進一步優(yōu)選具有R型內(nèi)核骨架的超支化 環(huán)氧樹脂和/或端羥基超支化聚酯樹脂； 優(yōu)選地，所述超支化環(huán)氧樹脂的環(huán)氧基數(shù)目為4~50,優(yōu)選6~45 ; 優(yōu)選地，所述超支化樹脂數(shù)均分子量為1000~15000,優(yōu)選2000~10000 ; 優(yōu)選地，所述不飽和羧酸酯選自丙烯酸烷酯和/或甲基丙烯酸烷酯； 優(yōu)選地，所述不飽和羧酸酯共聚物選自乙烯/丙烯酸-2-乙基己酯共聚物、乙烯/丙烯 酸正辛酯共聚物、乙烯/丙烯酸2-乙基己酯/丙烯酸正辛酯共聚物、乙烯/丙烯酸烷基酯 共聚物、乙烯/甲基丙烯酸烷基酯共聚物、乙烯/丙烯酸烷基酯/馬來酸酐共聚物、乙烯/ 甲基丙烯酸烷基酯/馬來酸酐共聚物、乙烯/丙烯酸烷基酯/丙烯酸共聚物、乙烯/甲基丙 烯酸烷基酯/甲基丙烯酸共聚物、乙烯/丙烯酸烷基酯/甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物、乙 烯/甲基丙烯酸烷基酯/甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物、乙烯/醋酸乙烯酯/馬來酸酐共 聚物或乙烯/甲基醋酸乙烯酯/馬來酸酐共聚物中的一種或至少兩種的混合物； 優(yōu)選地，所述飽和羧酸乙烯酯選自醋酸乙烯酯和/或丙酸乙烯酯； 優(yōu)選地，所述飽和羧酸乙烯酯共聚物選自為乙烯/丙烯酸甲酯共聚物、乙烯/丙烯酸乙 酯共聚物、乙烯/丙烯酸丁酯共聚物、乙烯/醋