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阻燃擴(kuò)鏈聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯組合物及其制備方法

文檔序號(hào):3627696閱讀:131來(lái)源:國(guó)知局
專(zhuān)利名稱(chēng):阻燃擴(kuò)鏈聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯組合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種阻燃擴(kuò)鏈聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯組合物,屬高分子材料改性技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)
聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)是一種熱塑性半結(jié)晶型樹(shù)脂,具有優(yōu)異的力學(xué)、電學(xué)、耐化學(xué)腐蝕、易成型及低吸濕等性能,是一種綜合性能優(yōu)良的工程塑料,在電子電氣、汽車(chē)工業(yè)、機(jī)械儀表、通信設(shè)備和燈具元件等領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。但PBT本身易于燃燒,燃燒時(shí)會(huì)釋放出大量的熱,并伴有大量濃煙和有毒氣體,因此對(duì)PBT進(jìn)行阻燃改性特別是環(huán)保阻燃改性,降低其潛在的火災(zāi)危險(xiǎn)性,一直是PBT應(yīng)用領(lǐng)域急需解決的重大問(wèn)題。含磷阻燃劑或磷-氮阻燃劑對(duì)PBT具有一定的阻燃作用,特別是次膦酸鋁鹽的阻燃效果尤為突出,用量遠(yuǎn)低于除紅磷以外的其他阻燃劑,且與其它磷系阻燃劑在玻纖增強(qiáng)PBT阻燃·復(fù)合材料方面表現(xiàn)出較好的協(xié)效作用。中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利ZL200810089638. I公開(kāi)了一種高機(jī)械性能無(wú)鹵阻燃PBT復(fù)合材料的制備方法及復(fù)合材料,該專(zhuān)利采用經(jīng)過(guò)高溫處理的次膦酸鹽和三聚氰胺磷酸鹽復(fù)配阻燃PBT,阻燃劑總添加質(zhì)量百分比為25%,阻燃等級(jí)達(dá)到UL94V-0i0. 8mm。二乙基次膦酸鋁具有密度較低、色澤較佳、CTI值較高(可達(dá)600V)及熱穩(wěn)定性較高(分解溫度> 350°C )等優(yōu)點(diǎn),其阻燃未增強(qiáng)PBT,在質(zhì)量用量為13%時(shí),可使PBT阻燃等級(jí)達(dá)到UL94V-0il. 6mm,佰在該用量下PBT各力學(xué)性能如拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、缺口沖擊強(qiáng)度等均出現(xiàn)較大程度的下降,且下降程度與用量直接相關(guān),用量越大,對(duì)力學(xué)性能的影響越明顯;另外,二乙基次膦酸鋁目前價(jià)格十分昂貴,在此用量下阻燃成本十分高,成為其獲得實(shí)際應(yīng)用的重大阻礙,因此降低其用量對(duì)其力學(xué)性能的保持以及獲得實(shí)際應(yīng)用具有十分重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有二乙基次膦酸鋁阻燃PBT存在的不足,提供一種阻燃性能達(dá)到較高等級(jí)的前提下力學(xué)性能保持在較高水平的阻燃擴(kuò)鏈聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯組合物。對(duì)苯二甲酸丁二醇酯的機(jī)械性能與其分子量有很大的關(guān)系,分子量越大,其力學(xué)性能如拉伸強(qiáng)度、缺口沖擊強(qiáng)度等越高。在二乙基次膦酸鋁阻燃PBT體系中,由于次膦酸鋁鹽吸水性強(qiáng),在加工過(guò)程中導(dǎo)致PBT水解,分子量降低,從而力學(xué)性能下降。通過(guò)化學(xué)擴(kuò)鏈方法,即加入能與端基反應(yīng)的具有較大活性的雙或多官能團(tuán)物質(zhì),可在擠出的同時(shí)實(shí)現(xiàn)分子量的增加產(chǎn)生增粘作用,從而保持PBT較高的力學(xué)性能。有機(jī)聚硅氧烷主鏈由Si-O-Si鍵構(gòu)成,具有良好的耐高低溫性、阻燃性、耐候性等,側(cè)基帶環(huán)氧基的聚硅氧烷耐熱氧穩(wěn)定性好,可在較高的加工溫度下使用,且環(huán)氧基團(tuán)反應(yīng)活性較高,能與PBT分子鏈上的羥基、羧基等反應(yīng)擴(kuò)鏈,將其與二乙基次膦酸鋁復(fù)配用于PBT體系的阻燃具有阻燃協(xié)效和擴(kuò)鏈增粘雙重作用。本發(fā)明采用側(cè)基帶環(huán)氧基聚硅氧烷與二乙基次膦酸鋁復(fù)配提高阻燃性能,同時(shí)利用其所帶環(huán)氧基團(tuán)與PBT端基的擴(kuò)鏈反應(yīng)增粘,使PBT阻燃性能達(dá)到較高等級(jí)的前提下力學(xué)性能保持在較高的水平。為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案—種阻燃擴(kuò)鏈聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯組合物,按質(zhì)量百分比計(jì),其原料配方組分組成如下85% 90%聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、9% 12%二乙基次膦酸鋁、O. 4% 3%側(cè)基帶環(huán)氧基聚硅氧烷、O. 3% O. 7%加工助劑; 所述二乙基次膦酸鋁結(jié)構(gòu)式為
權(quán)利要求
1.一種阻燃擴(kuò)鏈聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯組合物,按質(zhì)量百分比計(jì),其原料配方組分組成如下85% 90%聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、9% 12%二乙基次膦酸鋁、O. 4% 3%側(cè)基帶環(huán)氧基聚硅氧烷、O. 3% O. 7%加工助劑; 所述二乙基次膦酸鋁結(jié)構(gòu)式為
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的阻燃擴(kuò)鏈聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯組合物,其特征在于,所述酚類(lèi)抗氧劑為四(β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸)季戊四醇酯或β-(4-羥基苯基-3,5-二叔丁基)丙酸正十八碳醇酯。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的阻燃擴(kuò)鏈聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯組合物,其特征在于,所述亞磷酸酯類(lèi)抗氧劑為亞磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯或雙(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的阻燃擴(kuò)鏈聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯組合物,其特征在于,按質(zhì)量百分比計(jì),原料中所述聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯占配方原料的86. 9% 88. 1%。
5.權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述阻燃擴(kuò)鏈聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯組合物的制備方法,其特征在于,按原料配方組分組成,將聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、二乙基次膦酸鋁、側(cè)基帶環(huán)氧基聚硅氧烷和加工助劑分散混合,通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)熔融、混煉、擠出、冷卻、切粒和干燥,制得阻燃擴(kuò)鏈聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯組合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的阻燃擴(kuò)鏈聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯組合物的制備方法,其特征在于所述雙螺桿擠出機(jī)的螺筒各分區(qū)溫度為第一區(qū)160°C,第二區(qū)225°C,第三區(qū)230°C,第四區(qū)230°C,第五區(qū)230°C,第六區(qū)230°C,第七區(qū)230°C,第八區(qū)230°C,第九區(qū)230°C,機(jī)頭225°C,喂料速度為25r/min,主機(jī)轉(zhuǎn)速為150r/min。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種阻燃擴(kuò)鏈聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯組合物及其制備方法,該組合物按質(zhì)量百分比計(jì),原料配方組分組成如下85%~90%聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、9%~12%二乙基次膦酸鋁、0.4%~3%側(cè)基帶環(huán)氧基聚硅氧烷、0.3%~0.7%加工助劑;加工助劑為抗氧劑和抗滴落劑;本發(fā)明采用的側(cè)基帶環(huán)氧基聚硅氧烷與二乙基次膦酸鋁對(duì)PBT有明顯的阻燃協(xié)效作用,阻燃性能達(dá)到UL94V-0@1.6mm時(shí),可使二乙基次膦酸鋁用量降低約20%,阻燃劑總用量降低約12%。在達(dá)到相同阻燃等級(jí)的前提下,本發(fā)明組合物的力學(xué)性能有較大提高。
文檔編號(hào)C08K5/5313GK102911485SQ20121041098
公開(kāi)日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2012年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月24日
發(fā)明者趙建青, 韓瀟, 劉述梅, 袁彥超, 朱亞明, 劉運(yùn)春 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)
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