專利名稱：一種無鹵阻燃pbt材料及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高分子材料領(lǐng)域，特別涉及一種無鹵阻燃PBT材料及制備方法。
背景技術(shù)：
聚對苯二甲酸乙二醇酯(PBT)具有價格低廉，具有優(yōu)良的加工性能，機械性能，耐熱老化性，耐溶劑性，對水穩(wěn)定性，電氣性能等特性，因此，20世紀(jì)60年代便開始了作為工程塑料的應(yīng)用開發(fā)。目前PBT工程塑料已應(yīng)用于汽車、電機、電子、家用電器及機械等行業(yè)。電子電器中的元件在過載、短路等情況下會造成局部過熱并可能引起燃燒，因此， 電子電器產(chǎn)品中的部件的著火危險必須降低到一定程度。2010年，IEC60335-1標(biāo)準(zhǔn)要求非金屬材料灼熱絲起燃溫度(Glow-wire Ignitability Test，GWIT)從750°C提高到850°C以上。目前，少數(shù)改性廠家用尼龍能達(dá)到這一要求，但是尼龍的價格很高，阻燃尼龍需添加的阻燃劑也較多，如果用PBT能達(dá)到這些要求，在成本上會更具優(yōu)勢。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為克服目前符合2010年，IEC 60335-1標(biāo)準(zhǔn)要求非金屬材料灼熱絲起燃溫度從750°C提高到850°C以上，提供一種無鹵阻燃PBT材料及制備方法。本發(fā)明為實現(xiàn)其目的而采用的技術(shù)方案是一種無鹵阻燃PBT材料，其特征在于， 其組成按重量配比為PBT樹脂50-55 份；
復(fù)配阻燃劑7-10 份；
無機阻燃劑1. 5-2 份；
復(fù)配成核劑1-2 份；
增韌劑2-3 份；
玻璃纖維25-30 份；
潤滑劑0. 1-0. 5 份；
抗氧劑0. 1-0. 5 份。
進(jìn)一步的，上述的一種無鹵阻燃PBT材料中
f述的復(fù)配阻燃劑為甲苯基二苯基磷酸酯與BPP過氧化特戊酸特丁酯復(fù)配；MPP雙磷酸季戊四醇酯蜜胺鹽與APP聚磷酸銨復(fù)配；0P1240與BPP過氧化特戊酸特丁酯復(fù)配；0P1240與MCA三聚氰胺氰尿酸鹽復(fù)配。所述無機阻燃劑為三氧化二銻、硼酸鋅、MCA三聚氰胺氰尿酸鹽、MPP雙磷酸季戊四醇酯蜜胺鹽、 APP聚磷酸銨。所述復(fù)合成核劑為長鏈羧酸鹽與滑石粉按1 3的重量比復(fù)配而成。所述玻璃纖維為無堿增強玻璃纖維，使用巨石長纖維。所述增韌劑為乙烯-甲基丙烯酸丁酯-丙烯酸縮水甘油酯共聚物、聚乙烯辛烯-丙烯酸縮水甘油酯共聚物、鄰苯二甲酸二烯丙酯-氯乙烯共聚物。所述潤滑劑為乙撐雙硬脂酰胺及其改性物、聚硅氧烷的一種或幾種組合物。
所述抗氧化劑為四[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯與亞磷酸三(2，4_ 二叔丁基苯酯)的復(fù)配混合物或三甘醇雙-3-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙烯腈、三(2，4_ 二叔丁基酚)亞磷酸酯中的一種。一種無鹵阻燃增強PBT材料的制備方法的技術(shù)方案包括以下步驟1)按配方稱取物料；2)將物料倒入攪拌桶中攪拌5-10分鐘，攪拌轉(zhuǎn)速為300-800轉(zhuǎn)/分鐘；3)將混合好的原料投入到雙螺桿擠出機熔融擠出造粒，在生產(chǎn)過程中從擠出機中段加入長玻璃纖維，加工工藝如下雙螺桿擠出機一區(qū)200-210°C、二區(qū)210-230°C、三區(qū) 210-230°C、四區(qū) 210-230 "C、五區(qū) 200-220°C、六區(qū) 200-220 "C、七區(qū) 200-220°C、八區(qū) 210-2300C ；螺桿轉(zhuǎn)速350-500轉(zhuǎn)/分鐘。本發(fā)明的效益為1)本發(fā)明通過無鹵阻燃劑復(fù)配實現(xiàn)PBT材料的GWIT在850°C以上；2)本發(fā)明制得PBT材料的物理機械性能優(yōu)異。在PA6/ABS合金中應(yīng)用，比較與傳統(tǒng)的SMA和ABS_g_MAH效果更好。本發(fā)明通過調(diào)整甲苯基二苯基磷酸酯、次膦酸鹽、三聚氰胺磷酸鹽、磷酸鹽和氮系阻燃劑混合物的配比可得到灼熱絲點燃溫度大于850°C、物理機械性能優(yōu)異的阻燃增強 PBT材料，其阻燃效果超過鹵素阻燃劑十溴二苯乙烷。
具體實施例方式本發(fā)明的一種阻燃增強PBT材料由以下材料按重量配比制成PBT 樹脂50-55 份；復(fù)配阻燃劑 7-10份；無機阻燃劑 1. 5-2份；復(fù)配成核劑 1-2份；增韌劑2-3份；玻璃纖維 25-30份；潤滑劑0. 1-0. 5 份；抗氧劑0.1-0. 5 份。其中，所述PBT樹脂為聚對苯二甲酸丁二醇酯，其相對密度為1.321，熔點為220 230°C，粘度為0. 61 0. 72P -S ；復(fù)配阻燃劑為甲苯基二苯基磷酸酯與BPP過氧化特戊酸特丁酯復(fù)配；MPP雙磷酸季戊四醇酯蜜胺鹽與APP聚磷酸銨復(fù)配；0P1240與BPP過氧化特戊酸特丁酯復(fù)配；0P1240與MCA三聚氰胺氰尿酸鹽復(fù)配；無機阻燃劑為三氧化二銻和硼酸鋅或 APP聚磷酸銨；復(fù)合成核劑為長鏈羧酸鹽與滑石粉按1 3的重量比復(fù)配而成；玻璃纖維為無堿增強玻璃纖維(巨石短纖534)；增韌劑為乙烯-甲基丙烯酸丁酯-丙烯酸縮水甘油酯共聚物、聚乙烯辛烯-丙烯酸縮水甘油酯共聚物和鄰苯二甲酸二烯丙酯-氯乙烯共聚物中的一種(市售PTW，AX-8900等)；潤滑劑為乙撐雙硬脂酰胺及其改性物、聚硅氧烷中的一種或幾種組合物；抗氧化劑為四[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯與亞磷酸三(2，4_ 二叔丁基苯酯)的復(fù)配混合物或三甘醇雙-3-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙烯腈、三(2，4-二叔丁基酚)亞磷酸酯中的一種或幾種混合物(市售型號1010，168，PW-225 等)。實施例1將重量比PBT 55份、甲苯基二苯基磷酸酯6份、BPP過氧化特戊酸特丁酯4份、 三氧化二銻1份、硼酸鋅0. 5份、增韌劑2. 5份、復(fù)合成核劑1. 5份、潤滑劑0. 5份、抗氧劑 0. 4份在攪拌桶中攪拌5分鐘，再經(jīng)雙螺桿擠出機熔融擠出造粒，同時從擠出機中段添加長玻璃纖維25份。其加工工藝如下雙螺桿擠出機一區(qū)230°C、二區(qū)250°C、三區(qū)260°C、四區(qū) 250°C、五區(qū)220°C、六區(qū)220°C、七區(qū)2230°C，八區(qū)240°C ；螺桿轉(zhuǎn)數(shù)控制在450轉(zhuǎn)/分鐘。實施例2將重量比PBT 55份、MPP雙磷酸季戊四醇酯蜜胺鹽與APP聚磷酸銨混合物10份、 三氧化二銻1份、硼酸鋅0. 5份、增韌劑2. 5份、復(fù)合成核劑1. 5份、潤滑劑0. 5份、抗氧劑 0. 4份在攪拌桶中攪拌5分鐘，再經(jīng)雙螺桿擠出機熔融擠出造粒，同時從擠出機中段添加長纖25份。其加工工藝如下雙螺桿擠出機一區(qū)230°C、二區(qū)250°C、三區(qū)沈0°C、四區(qū)250°C、 五區(qū)220°C、六區(qū)220°C、七區(qū)2230°C，八區(qū)240°C ；螺桿轉(zhuǎn)數(shù)控制在450轉(zhuǎn)/分鐘。實施例3將重量比PBT 53份、0P1240 5份、BPP過氧化特戊酸特丁酯5份、三氧化二銻1 份、硼酸鋅0. 5份、增韌劑2. 5份、復(fù)合成核劑1. 5份、潤滑劑0. 5份、抗氧劑0. 4份在攪拌桶中攪拌5分鐘，再經(jīng)雙螺桿擠出機熔融擠出造粒，同時從擠出機中段添加長纖30份。其加工工藝如下雙螺桿擠出機一區(qū)230°C、二區(qū)250°C、三區(qū)260°C、四區(qū)250°C、五區(qū)220°C、 六區(qū)220°C、七區(qū)2230°C，八區(qū)240°C ；螺桿轉(zhuǎn)數(shù)控制在450轉(zhuǎn)/分鐘。實施例4將重量比PBT 53份、OP 1240 5份、MCA三聚氰胺氰尿酸鹽5份、三氧化二銻1份、 APP聚磷酸銨0. 5份、增韌劑2. 5份、復(fù)合成核劑1. 5份、潤滑劑0. 5份、抗氧劑0. 4份在攪拌桶中攪拌5分鐘，再經(jīng)雙螺桿擠出機熔融擠出造粒，同時從擠出機中段添加長纖30份。其加工工藝如下雙螺桿擠出機一區(qū)230°C、二區(qū)250°C、三區(qū)260°C、四區(qū)250°C、五區(qū)220°C、 六區(qū)220°C、七區(qū)2230°C，八區(qū)240°C ；螺桿轉(zhuǎn)數(shù)控制在450轉(zhuǎn)/分鐘。對比例1將重量比PBT 55份、8010十溴二苯乙烷10份、三氧化二銻1份、硼酸鋅0.5份、 增韌劑2. 5份、復(fù)合成核劑1. 5份、潤滑劑0. 5份、抗氧劑0. 4份在攪拌桶中攪拌5分鐘， 再經(jīng)雙螺桿擠出機熔融擠出造粒，同時從擠出機中段添加長纖25份。其加工工藝如下雙螺桿擠出機一區(qū)230°C、二區(qū)250°C、三區(qū)260°C、四區(qū)250°C、五區(qū)220°C、六區(qū)220°C、七區(qū) 2230°C，八區(qū)240°C ；螺桿轉(zhuǎn)數(shù)控制在450轉(zhuǎn)/分鐘。對比例2將重量比PBT 55份、甲苯基二苯基磷酸酯10份、三氧化二銻1份、硼酸鋅0. 5份、 增韌劑2. 5份、復(fù)合成核劑1. 5份、潤滑劑0. 5份、抗氧劑0. 4份在攪拌桶中攪拌5分鐘， 再經(jīng)雙螺桿擠出機熔融擠出造粒，同時從擠出機中段添加長纖25份。其加工工藝如下雙螺桿擠出機一區(qū)230°C、二區(qū)250°C、三區(qū)260°C、四區(qū)250°C、五區(qū)220°C、六區(qū)220°C、七區(qū) 2230°C，八區(qū)240°C ；螺桿轉(zhuǎn)數(shù)控制在450轉(zhuǎn)/分鐘。對比例3將重量比PBT 53份、MCA三聚氰胺氰尿酸鹽10份、三氧化二銻1份、硼酸鋅0. 5份、增韌劑2. 5份、復(fù)合成核劑1. 5份、潤滑劑0. 5份、抗氧劑0. 4份在攪拌桶中攪拌5分鐘， 再經(jīng)雙螺桿擠出機熔融擠出造粒，同時從擠出機中段添加長纖30份。其加工工藝如下雙螺桿擠出機一區(qū)230°C、二區(qū)250°C、三區(qū)260°C、四區(qū)250°C、五區(qū)220°C、六區(qū)220°C、七區(qū) 2230°C，八區(qū)240°C ；螺桿轉(zhuǎn)數(shù)控制在450轉(zhuǎn)/分鐘。對比例4將重量比PBT 53份、0P1240 10份、三氧化二銻1份、APP聚磷酸銨0. 5份、增韌劑 2. 5份、復(fù)合成核劑1. 5份、潤滑劑0. 5份、抗氧劑0. 4份在攪拌桶中攪拌5分鐘，再經(jīng)雙螺桿擠出機熔融擠出造粒，同時從擠出機中段添加長纖30份。其加工工藝如下雙螺桿擠出機一區(qū)230°C、二區(qū)250°C、三區(qū)洸0°C、四區(qū)250°C、五區(qū)220°C、六區(qū)220°C、七區(qū)2230°C，八區(qū)240°C ；螺桿轉(zhuǎn)數(shù)控制在450轉(zhuǎn)/分鐘。性能評價標(biāo)準(zhǔn)及性能指標(biāo)將上述方法完成造粒的粒子物料先在鼓風(fēng)烘箱中110-120°C的條件下干燥3-5小時，然后用將干燥好的粒子物料用注射成型機制成樣條測試。實施例與對比例的性能分別如表1和表2 表 權(quán)利要求
1. 一種無鹵阻燃PBT材料，其特征在于，其組成按重量配比為(份)PBT樹脂50-55 份；復(fù)配阻燃劑7-10 份；無機阻燃劑1. 5-2 份；復(fù)配成核劑1-2 份；增韌劑2-3 份；玻璃纖維25-30 份；潤滑劑0. 1-0. 5 份；抗氧劑0. 1-0. 5 份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無鹵阻燃PBT材料，其特征在于所述無機阻燃劑為三氧化二銻、硼酸鋅、MCA三聚氰胺氰尿酸鹽、MPP雙磷酸季戊四醇酯蜜胺鹽、APP聚磷酸銨。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無鹵阻燃PBT材料，其特征在于所述的復(fù)配阻燃劑為甲苯基二苯基磷酸酯與BPP過氧化特戊酸特丁酯復(fù)配或者M(jìn)PP雙磷酸季戊四醇酯蜜胺鹽與 APP聚磷酸銨復(fù)配或者0P1240與BPP過氧化特戊酸特丁酯復(fù)配或者0P1240與MCA三聚氰胺氰尿酸鹽復(fù)配。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無鹵阻燃PBT材料，其特征在于所述復(fù)合成核劑為長鏈羧酸鹽與滑石粉按1 3的重量比復(fù)配而成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無鹵阻燃PBT材料，其特征在于所述玻璃纖維為無堿增強玻璃纖維。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無鹵阻燃PBT材料，其特征在于所述增韌劑為乙烯-甲基丙烯酸丁酯-丙烯酸縮水甘油酯共聚物、聚乙烯辛烯-丙烯酸縮水甘油酯共聚物、鄰苯二甲酸二烯丙酯-氯乙烯共聚物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無鹵阻燃PBT材料，其特征在于所述潤滑劑為乙撐雙硬脂酰胺及其改性物、聚硅氧烷的一種或幾種組合物；所述無機阻燃劑為三氧化二銻和硼酸鋅或APP聚磷酸銨。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無鹵阻燃PBT材料，其特征在于所述的PBT樹脂為聚對苯二甲酸丁二醇酯，其相對密度為1. 30-1. 33，熔點為220 230°C，粘度為0. 61 0. 72P*S;所述抗氧劑為四[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯與亞磷酸三(2，4_ 二叔丁基苯酯)的復(fù)配混合物或三甘醇雙-3-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基) 丙烯腈、三(2，4_ 二叔丁基酚)亞磷酸酯中的一種。
9.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無鹵阻燃PBT材料的制備方法，其特征在于包括如下步驟步驟1、按配方(除玻璃纖維外)稱取物料，步驟2、將物料倒入攪拌桶中攪拌5-10分鐘，攪拌轉(zhuǎn)速為300-800轉(zhuǎn)/分鐘；步驟3、將混合好的物料投入到雙螺桿擠出機熔融擠出造粒，在生產(chǎn)過程中加入短玻璃纖維，加工條件雙螺桿擠出機一區(qū)200-210°C、二區(qū)210-230°C、三區(qū)210_230°C、四區(qū) 210-230°C、五區(qū) 200-220°C、六區(qū) 200-220°C、七區(qū) 200-220°C、八區(qū) 210_230°C ；螺桿轉(zhuǎn)速 350-500轉(zhuǎn)/分鐘。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于從擠出機中段加入長玻璃纖維。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無鹵阻燃增強PBT材料的制備方法，其組成(重量份數(shù))為PBT樹脂50-55份、磷系阻燃劑或磷氮阻燃劑7-10份，所術(shù)的磷氮阻燃劑為磷酸鹽與氮系阻燃劑按1∶1重量比復(fù)配制成、無機阻燃劑1.5-2份、復(fù)配成核劑1-2份、增韌劑2-3份、潤滑劑0.1-0.5份、抗氧劑0.1-0.5份，玻璃纖維25-30份；制備工藝為雙螺桿熔融擠出造粒。本發(fā)明通過復(fù)配的阻燃劑，利用無機阻燃劑、有機阻燃劑的不同阻燃作用機理，可制得灼熱絲850℃不起燃，且各項物理機械性能優(yōu)異的無鹵阻燃增強PBT材料。
文檔編號B29B9/06GK102492272SQ20111041557
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月14日
發(fā)明者徐東, 徐永, 韓靜 申請人:深圳市科聚新材料有限公司