本發(fā)明涉及聚酯材料領(lǐng)域，具體涉及一種促結(jié)晶母粒、使用其的高剛性聚酯組合物，以及這種聚酯組合物的制備方法。
背景技術(shù)：
：pbt聚酯及其共混物具有高耐熱性、韌性、耐疲勞性、耐候性、電絕緣性等優(yōu)異特性，已廣泛應(yīng)用于改性工程塑料、抽絲、光纜、汽車工業(yè)等領(lǐng)域，用作結(jié)構(gòu)器件如反光鏡盒等。通常情況下，pbt樹脂形成的是球晶，其結(jié)構(gòu)決定了其沖擊性能、韌性、缺口沖擊性能阻礙了pbt聚酯及其共混物的進(jìn)一步發(fā)展。因此，pbt聚酯需要通過加入促結(jié)晶物質(zhì)，通過改性以滿足更多需求。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提出一種促進(jìn)pbt聚酯結(jié)晶的物質(zhì)，使用其制備的高剛性聚酯組合物，其具有串晶結(jié)構(gòu)，沖擊性能得到改善，具有高強(qiáng)度和韌性。聚酯組合物的制備方法簡(jiǎn)單易行，有利于批量化生產(chǎn)。為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種促結(jié)晶母粒，包括如下重量份的物質(zhì)：pbt樹脂80～90份、3，4-二甲基二芐叉山梨糖醇10～20份、抗氧劑0.1～1份、潤(rùn)滑劑0.1～1份。一種改善沖擊性能的高剛性聚酯組合物，使用所述的促結(jié)晶母粒，包括如下重量份的物質(zhì)：pbt樹脂40～70份、滑石粉24～50份、增韌劑5～10份、促結(jié)晶母粒1～5份、抗氧劑0.1～1份、潤(rùn)滑劑0.1～1份。進(jìn)一步的，所述滑石粉的平均中位粒徑不大于20μm。進(jìn)一步的，所述增韌劑是甲基丙烯酸甲酯/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乙烯-醋酸乙烯共聚物-功能化馬來酸酐中的一種或多種。優(yōu)選的，所述抗氧劑為二縮三乙二醇雙[β-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酸酯]、四[β-(3，5-二叔丁基4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯、雙十八烷基醇季戊四醇二亞磷酸酯中的一種或多種。優(yōu)選的，所述潤(rùn)滑劑是硅酮粉、季戊四醇酯或乙撐雙硬酯酰胺中的一種或幾種。優(yōu)選的，25℃時(shí)，所述的pbt樹脂在鄰氯苯酚溶液中的特性黏度為0.45～1.20。一種制備所述的改善沖擊性能的高剛性聚酯組合物的方法，包括步驟：(a)混合pbt樹脂、3，4-二甲基二芐叉山梨糖醇、抗氧劑和潤(rùn)滑劑；(b)將步驟(a)所得的混合物，通過共混、熔體牽引、切粒，得到促結(jié)晶母粒；(c)混合pbt樹脂、滑石粉、增韌劑、促結(jié)晶母粒、抗氧劑和潤(rùn)滑劑，通過共混、造粒，得到所述高剛性聚酯組合物。優(yōu)選的，步驟(b)的擠出溫度是280～300℃，牽引比為5～8。優(yōu)選的，步驟(c)的擠出溫度是230～250℃。其有益效果在于：研發(fā)出一種促進(jìn)pbt聚酯結(jié)晶的物質(zhì)，使用其制備的高剛性聚酯組合物具有串晶結(jié)構(gòu)，沖擊性能得到改善，具有高強(qiáng)度和韌性。而且，聚酯組合物的制備方法簡(jiǎn)單易行，有利于批量化生產(chǎn)。具體實(shí)施方式下面通過具體實(shí)施方式來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。一種促結(jié)晶母粒，包括如下重量份的物質(zhì)：pbt樹脂80～90份、3，4-二甲基二芐叉山梨糖醇10～20份、抗氧劑0.1～1份、潤(rùn)滑劑0.1～1份。pbt樹脂即聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯樹脂，相對(duì)聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(pet)樹脂來說，由于聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(pbt)樹脂的－ch2－鏈增長(zhǎng)，使得分子鏈易于撓曲，所以玻璃化轉(zhuǎn)移溫度比pet低，結(jié)晶速度增快，很容易成型加工。通常情況下，pbt結(jié)成的晶體是球晶。球晶結(jié)構(gòu)使制成的聚酯產(chǎn)品強(qiáng)度和韌性均不夠。3，4-二甲基二芐叉山梨糖醇的熔點(diǎn)是275℃，pbt的熔點(diǎn)為220～230℃。通過利用兩者的熔點(diǎn)差，使pbt結(jié)晶時(shí)能沿著纖維狀的山梨糖醇結(jié)晶，從而形成串晶結(jié)構(gòu)(一種具有羊肉串狀外形的結(jié)晶形態(tài)結(jié)構(gòu))。本促結(jié)晶母粒，使pbt樹脂形成比球晶結(jié)構(gòu)具有更高強(qiáng)度和韌性的串晶結(jié)構(gòu)。一種改善沖擊性能的高剛性聚酯組合物，使用所述的促結(jié)晶母粒，包括如下重量份的物質(zhì)：pbt樹脂40～70份、滑石粉24～50份、增韌劑5～10份、促結(jié)晶母粒1～5份、抗氧劑0.1～1份、潤(rùn)滑劑0.1～1份。在pbt聚酯中加入滑石粉，可以增加材料的剛性，但是材料的韌性就會(huì)下降，其缺口沖擊非常低。加入促結(jié)晶母粒，使pbt樹脂形成串晶結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)了聚酯組合物的強(qiáng)度和韌性。抗氧劑可以延緩或抑制聚酯組合物氧化過程的進(jìn)行，從而阻止聚酯組合物的老化并延長(zhǎng)其使用壽命。潤(rùn)滑劑可以改善pbt樹脂的流動(dòng)性，防止在機(jī)內(nèi)或模具內(nèi)因粘著而產(chǎn)生缺陷。優(yōu)選的，所述滑石粉的平均中位粒徑不大于20μm。選用中位粒徑較小的滑石粉，有利于在后續(xù)原料混合的過程中均勻分散，從而形成剛度均勻的聚酯組合物。優(yōu)選的，所述增韌劑是甲基丙烯酸甲酯/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乙烯-醋酸乙烯共聚物-功能化馬來酸酐中的一種或多種。增韌劑可以降低聚酯組合物的脆性，增大韌性，提高承載強(qiáng)度。5、如權(quán)利要求1或2所述的改善沖擊性能的高剛性聚酯組合物，其特征在于：所述抗氧劑為二縮三乙二醇雙[β-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酸酯]、四[β-(3，5-二叔丁基4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯、雙十八烷基醇季戊四醇二亞磷酸酯中的一種或多種。一般使用市售的抗氧化劑即可?？寡趸瘎┲饕怯脕硌泳徎蛞种凭埘ソM合物氧化過程的進(jìn)行，從而阻止聚酯組合物的老化并延長(zhǎng)其使用壽命。優(yōu)選的，所述潤(rùn)滑劑是硅酮粉、季戊四醇酯或乙撐雙硬酯酰胺中的一種或幾種。加入潤(rùn)滑劑可以改善pbt樹脂的流動(dòng)性，使后續(xù)牽引時(shí)能防止在機(jī)內(nèi)粘著而使聚酯制品產(chǎn)生缺陷。優(yōu)選的，25℃時(shí)，所述的pbt樹脂在鄰氯苯酚溶液中的特性黏度為0.45～1.20。一種制備所述的改善沖擊性能的高剛性聚酯組合物的方法，包括步驟：(a)混合pbt樹脂、3，4-二甲基二芐叉山梨糖醇、抗氧劑和潤(rùn)滑劑；(b)將步驟(a)所得的混合物，通過共混、熔體牽引、切粒，得到促結(jié)晶母粒；(c)混合pbt樹脂、滑石粉、增韌劑、促結(jié)晶母粒、抗氧劑和潤(rùn)滑劑，通過共混、造粒，得到所述高剛性聚酯組合物。以3，4-二甲基二芐叉山梨糖醇作為結(jié)晶促進(jìn)劑，在牽引力下，山梨糖醇形成高度取向的纖維狀結(jié)構(gòu)，pbt樹脂在以成纖維狀的3，4-二甲基二芐叉山梨糖醇上冷卻形成串晶，制成促結(jié)晶母粒，然后再將其他原料混合均勻并造粒，得到高剛性聚酯組合物。優(yōu)選的，步驟(b)的擠出溫度是280～300℃，牽引比為5～8。3，4-二甲基二芐叉山梨糖醇的熔點(diǎn)是熔點(diǎn)是275℃，pbt的熔點(diǎn)為220～230℃，因此擠出溫度控制在280～300℃，既能保證原料都熔融，也可以降低能耗。優(yōu)選的，步驟(c)的擠出溫度是230～250℃。擠出溫度設(shè)定在230～250℃，也就是3，4-二甲基二芐叉山梨糖醇和pbt的熔點(diǎn)之間，此時(shí)通過牽引并擠出的聚酯組合物，山梨糖醇已經(jīng)成為纖維狀的結(jié)晶，而pbt樹脂尚處于熔融狀態(tài)，可以附著在山梨糖醇結(jié)晶上，擠出后冷卻形成串晶結(jié)構(gòu)。以下實(shí)施例及對(duì)比例中選用的pbt樹脂為長(zhǎng)春的pbt1100，滑石粉采用的是2000目的滑石粉，增韌劑采用羅門哈斯的exl-2691a，抗氧劑為ciba公司生產(chǎn)的抗氧劑1010、抗氧劑168，潤(rùn)滑劑為pets，山梨糖醇采用的是美利肯的millad3988。對(duì)比例1(1)按重量份稱取各組分：pbt樹脂40份，滑石粉50份，增韌劑10份，抗氧劑0.1份，抗氧劑0.1份，潤(rùn)滑劑0.3份；(2)將原材料從喂料口喂入，在250℃下熔融擠出，螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為500rpm，壓力為2mpa，經(jīng)過熔融擠出，造粒制得聚酯組合物。對(duì)比例2(1)按重量份稱取各組分：pbt樹脂70份，滑石粉24份，增韌劑5份，山梨糖醇1份，抗氧劑0.1份，抗氧劑0.1份，潤(rùn)滑劑0.3份；(2)將原材料從喂料口喂入，在230℃下熔融擠出，螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為500rpm，壓力為2mpa，經(jīng)過熔融擠出，造粒制得聚酯組合物。對(duì)比例3(1)按重量份稱取各組分：pbt樹脂70份，滑石粉24份，增韌劑5份，山梨糖醇1份，抗氧劑0.1份，抗氧劑0.1份，潤(rùn)滑劑0.3份；(2)將原材料從喂料口喂入，在230～250℃下熔融擠出，螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為500rpm，壓力為2mpa，經(jīng)過熔融擠出，造粒制得聚酯組合物。對(duì)比例4(1)按重量份稱取各組分：pbt樹脂90份，山梨糖醇10份，抗氧劑0.1份，抗氧劑0.1份，潤(rùn)滑劑0.3份；(2)將原材料從喂料口喂入，在280～300℃下熔融擠出，螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為500rpm，壓力為2mpa，經(jīng)過熔融擠出，沒有牽引裝置，切粒獲得促結(jié)晶母粒；(3)按重量份稱取各組分：pbt樹脂50份，滑石粉40份，增韌劑5份，促結(jié)晶母粒5份，抗氧劑0.1份，抗氧劑0.1份，潤(rùn)滑劑0.3份；(4)將原材料從喂料口喂入，在250～280℃下熔融擠出，螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為500rpm，壓力為2mpa，經(jīng)過熔融擠出，造粒制得聚酯組合物。實(shí)施例1(1)按重量份稱取各組分：pbt樹脂90份，山梨糖醇10份，抗氧劑0.1份，潤(rùn)滑劑0.3份；(2)將原材料從喂料口喂入，在280～300℃下熔融擠出，螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為500rpm，壓力為2mpa，經(jīng)過熔融擠出，通過牽引裝置牽引熔融的料條，牽引比為5，切粒獲得促結(jié)晶母粒；(3)按重量份稱取各組分：pbt樹脂50份，滑石粉40份，增韌劑5份，促結(jié)晶母粒5份，抗氧劑0.1份，潤(rùn)滑劑0.1份；(4)將原材料從喂料口喂入，在230～250℃下熔融擠出，螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為500rpm，壓力為2mpa，經(jīng)過熔融擠出，造粒制得聚酯組合物。實(shí)施例2(1)按重量份稱取各組分：pbt樹脂80份，山梨糖醇20份，抗氧劑0.1份，潤(rùn)滑劑0.3份；(2)將原材料從喂料口喂入，在280～300℃下熔融擠出，螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為500rpm，壓力為2mpa，經(jīng)過熔融擠出，通過牽引裝置牽引熔融的料條，牽引比為8，切粒獲得促結(jié)晶母粒；(3)按重量份稱取各組分：pbt樹脂60份，滑石粉24份，增韌劑8份，促結(jié)晶母粒3份，抗氧劑0.1份，潤(rùn)滑劑0.3份；(4)將原材料從喂料口喂入，在230～250℃下熔融擠出，螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為500rpm，壓力為2mpa，經(jīng)過熔融擠出，造粒制得聚酯組合物。實(shí)施例3(1)按重量份稱取各組分：pbt樹脂80份，山梨糖醇20份，抗氧劑0.1份，潤(rùn)滑劑0.3份；(2)將原材料從喂料口喂入，在280～300℃下熔融擠出，螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為500rpm，壓力為2mpa，經(jīng)過熔融擠出，通過牽引裝置牽引熔融的料條，牽引比為8，切粒獲得促結(jié)晶母粒；(3)按重量份稱取各組分：pbt樹脂47份，滑石粉45份，增韌劑5份，促結(jié)晶母粒3份，抗氧劑1份，潤(rùn)滑劑1份；(4)將原材料從喂料口喂入，在230～250℃下熔融擠出，螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為500rpm，壓力為2mpa，經(jīng)過熔融擠出，造粒制得聚酯組合物。實(shí)施例4(1)按重量份稱取各組分：pbt樹脂85份，山梨糖醇15份，抗氧劑1份，潤(rùn)滑劑1份；(2)將原材料從喂料口喂入，在280～300℃下熔融擠出，螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為500rpm，壓力為2mpa，經(jīng)過熔融擠出，通過牽引裝置牽引熔融的料條，牽引比為6，切粒獲得促結(jié)晶母粒；(3)按重量份稱取各組分：pbt樹脂70份，滑石粉50份，增韌劑10份，促結(jié)晶母粒1份，抗氧劑1份，潤(rùn)滑劑0.3份；(4)將原材料從喂料口喂入，在230～250℃下熔融擠出，螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為500rpm，壓力為2mpa，經(jīng)過熔融擠出，造粒制得聚酯組合物。各對(duì)比例及實(shí)施例測(cè)試結(jié)果如表1所示。彎曲模量按照astmd790進(jìn)行；無缺口沖擊強(qiáng)度按照astmd256標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試，樣條厚度為1/8’，缺口沖擊強(qiáng)度按照astmd256標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試，樣條厚度為1/8’。表1各對(duì)比例及實(shí)施例測(cè)試結(jié)果實(shí)驗(yàn)例彎曲模量(mpa)無缺口沖擊強(qiáng)度(j/m)缺口沖擊強(qiáng)度(j/m)對(duì)比例1450016023對(duì)比例2380027035對(duì)比例3420031036對(duì)比例4425030541實(shí)施例16500810280實(shí)施例26100nb420實(shí)施例36300nb390實(shí)施例46400nb400由表1可知，實(shí)施例1的彎曲模量最高，實(shí)施例2的缺口沖擊強(qiáng)度最高，實(shí)施例3的綜合性能最好。總體來說，實(shí)施例1～4的測(cè)試結(jié)果均比對(duì)比例1～4表現(xiàn)好。因?yàn)橥ㄟ^牽引山梨糖醇的pbt熔體，使得山梨糖醇形成高度取向的纖維狀結(jié)構(gòu)，同時(shí)，利用山梨糖醇和pbt的熔點(diǎn)差，使pbt結(jié)晶時(shí)沿著纖維狀的山梨糖醇結(jié)晶，形成串晶結(jié)構(gòu)，改善了聚酯組合物的沖擊性能。以上內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。當(dāng)前第1頁12