一種高灼熱絲起燃溫度環(huán)保阻燃pbt復(fù)合材料及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種高灼熱絲起燃溫度環(huán)保阻燃PBT復(fù)合材料，由以下的原料（按質(zhì)量百分比計(jì)）組成：PBT樹(shù)脂35～55%、PC樹(shù)脂5～10%、玻璃纖維25～35%、氮系阻燃劑1～6%、溴系阻燃劑6～18%、協(xié)效阻燃劑1～8%、抗氧劑0.5～3%和潤(rùn)滑劑0.5～4%。本發(fā)明利用PBT樹(shù)脂與PC樹(shù)脂的溶解度參數(shù)小的特點(diǎn)，將其進(jìn)行混合形成性能互補(bǔ)的PBT復(fù)合材料，該材料具有高性能、高光澤、高阻燃和高灼熱絲起燃溫度等特點(diǎn)，1.5mm厚度樣條的阻燃性能可達(dá)UL94V-0級(jí)別，灼熱絲點(diǎn)燃溫度可達(dá)850℃（0.8mm），灼熱絲可燃性指數(shù)可達(dá)960℃（0.8mm），安全性高。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種高灼熱絲起燃溫度環(huán)保阻燃PBT復(fù)合材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高分子材料領(lǐng)域，尤其涉及一種高性能、高光澤、高灼熱絲起燃溫度的環(huán)保阻燃PBT復(fù)合材料，本發(fā)明還涉及該復(fù)合材料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT樹(shù)脂)是一種結(jié)晶速度快的熱塑性工程塑料，其綜合性能優(yōu)良，易于實(shí)現(xiàn)高速成型，被廣泛用于汽車(chē)、電子電器制造行業(yè)中，也可用于制造機(jī)械強(qiáng)度較高的零件和耐熱、耐沖擊、耐摩擦的零件等，是五大通用工程塑料之一。隨著改性技術(shù)的發(fā)展，玻璃纖維增強(qiáng)和礦物填充有效的改善了收縮率的缺點(diǎn)，極大地增加了其適用范圍。然而PBT樹(shù)脂卻還存在阻燃性差、對(duì)缺口敏感、產(chǎn)品外觀差、灼熱絲起燃溫度低等缺點(diǎn)，需要進(jìn)一步對(duì)PBT材料進(jìn)行改性才能滿(mǎn)足人們需求。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中也有通過(guò)改性來(lái)使PBT材料獲得高灼熱絲起燃溫度，如專(zhuān)利號(hào)為201110304169.2的中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)了一種超高灼熱絲溫度阻燃增強(qiáng)PBT復(fù)合材料及制備方法，該P(yáng)BT復(fù)合材料雖然有高灼熱絲起燃溫度，但產(chǎn)品的機(jī)械性能欠佳，且產(chǎn)品外觀差，影響了其使用范圍。因此，需要研究出一種既有高阻燃性能、高灼熱絲起燃溫度，又有高光澤、高性能的PBT材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

`[0004]本發(fā)明的目的在于提出一種高性能、高光澤、高灼熱絲起燃溫度的環(huán)保阻燃PBT復(fù)合材料。
[0005]為了解決現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方法實(shí)現(xiàn):
一種高灼熱絲起燃溫度環(huán)保阻燃PBT復(fù)合材料，由以下的原料(按質(zhì)量百分比計(jì))組成:PBT樹(shù)脂35~55%、PC樹(shù)脂5~10%、玻璃纖維25~35%、氮系阻燃劑I~6%、溴系阻燃劑6~18%、協(xié)效阻燃劑I~8%、抗氧劑0.5~3%和潤(rùn)滑劑0.5~4% ；
其中，所述PBT樹(shù)脂的相對(duì)粘度為0.75^1.20 ;所述PC樹(shù)脂的熔體流動(dòng)速率MI=I~40g/10min。
[0006]所述玻璃纖維為單絲直徑為7~17 U m的無(wú)堿無(wú)捻玻璃纖維長(zhǎng)紗或單絲直徑為7^17 u m、軸向長(zhǎng)度為3飛mm的短切玻璃纖維原絲。
[0007]所述氮系阻燃劑為三聚氰胺、三聚氰胺氰尿酸鹽、三聚氰胺焦磷酸鹽和三聚氰胺聚磷酸鹽中的任一種或幾種的組合。
[0008]所述溴系阻燃劑為十溴二苯乙烷、溴化環(huán)氧樹(shù)脂、溴代三嗪、溴化聚苯乙烯和聚溴化苯乙烯中的任一種或幾種的組合。
[0009]所述協(xié)效阻燃劑為無(wú)水錫酸鋅、無(wú)水硼酸鋅、納米有機(jī)蒙脫土、納米二氧化硅、硅酮粉、粒度大于或等于3000目的水滑石、粒度大于或等于3000目的滑石粉、粒度大于或等于3000的偏硼酸鋇、粒度大于或等于3000目的偏硼酸鈉和粒度大于或等于3000目的包覆型氫氧化鎂中的任一種或幾種的組合。
[0010]所述抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑1076、抗氧劑168、抗氧劑412S、抗氧劑DLTP和抗氧劑DSTP中的任一種或幾種的組合。
[0011]所述潤(rùn)滑劑為PETS、EBS、TAF、蒙旦蠟和硅酮中的任一種或幾種的組合。
[0012]本發(fā)明的另一目的在于提供一種高灼熱絲起燃溫度環(huán)保阻燃PBT復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟:
1)將PBT樹(shù)脂和PC樹(shù)脂在溫度為12(Tl30°C的條件下進(jìn)行干燥4~8h，至PC樹(shù)脂含水量低于0.02% ；
2)稱(chēng)取配方比的原料，將除去玻璃纖維之外的其他原料混合并攪拌均勻；
3)將經(jīng)步驟2)之后的原料加入同向雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行熔融共混擠出，同時(shí)在自然排氣口或側(cè)向喂料設(shè)備中加入玻璃纖維，同向雙螺桿擠出機(jī)各區(qū)的溫度為22(T240°C ；
4)將經(jīng)步驟3)擠出后的原料進(jìn)行牽引、冷卻、切粒工藝，制得高灼熱絲起燃溫度環(huán)保阻燃PBT復(fù)合材料。
[0013]本發(fā)明利用PBT樹(shù)脂與PC樹(shù)脂的溶解度參數(shù)差異小的特點(diǎn)，將其進(jìn)行混合形成性能互補(bǔ)的PBT復(fù)合材料。其中，與PBT樹(shù)脂部分相分離的PC樹(shù)脂遷移到材料的表面而體現(xiàn)出PC樹(shù)脂富有光澤的特性，保證制品的外觀；而非晶態(tài)的PC樹(shù)脂會(huì)破壞PBT樹(shù)脂的結(jié)晶，延長(zhǎng)材料的冷凝時(shí)間，使熔融態(tài)的材料更容易充滿(mǎn)模腔，改善加工性能。
[0014]本發(fā)明PBT復(fù)合材料的機(jī)械性能優(yōu)異，外觀光潔有光澤，環(huán)保無(wú)毒，阻燃性能優(yōu)異，1.5mm厚度樣條的阻燃性能可達(dá)UL94 V-O級(jí)別，且具有很高的灼熱絲起燃溫度和可燃性指數(shù)，灼熱絲點(diǎn)燃溫度可達(dá)850°C (0.8mm)，灼熱絲可燃性指數(shù)可達(dá)960°C (0.8mm)，所得產(chǎn)品的安全性高。本發(fā)明的制備方法簡(jiǎn)單，加工方便，材料的流動(dòng)性?xún)?yōu)良，所得產(chǎn)品適應(yīng)性廣，可適用于對(duì)阻燃性能及耐燃性能要求很高的電子電器接插件等領(lǐng)域。
【具體實(shí)施方式】
[0015]本發(fā)明揭示了一種高灼熱絲起燃溫度環(huán)保阻燃PBT復(fù)合材料，由以下的原料(按質(zhì)量百分比計(jì))組成=PBT樹(shù)脂35~55%、PC樹(shù)脂5~10%、玻璃纖維25~35%、氮系阻燃劑I~6%、溴系阻燃劑6~18%、協(xié)效阻燃劑f 8%、抗氧劑(X 5^3%和潤(rùn)滑劑0.5>/o ；
其中，所述PBT樹(shù)脂的相對(duì)粘度為0.75^1.20 ;所述PC樹(shù)脂的熔體流動(dòng)速率MI=r40g/10mino本發(fā)明利用PBT樹(shù)脂與PC樹(shù)脂的溶解度參數(shù)差異小的特點(diǎn)，將其進(jìn)行混合形成性能互補(bǔ)的PBT復(fù)合材料。其中，與PBT樹(shù)脂部分相分離的PC樹(shù)脂遷移到材料的表面而體現(xiàn)出PC樹(shù)脂富有光澤的特性，保證制品的外觀；而非晶態(tài)的PC樹(shù)脂會(huì)破壞PBT樹(shù)脂的結(jié)晶，延長(zhǎng)材料的冷凝時(shí)間，使熔融態(tài)的材料更容易充滿(mǎn)模腔，改善加工性能。
[0016]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方案，選用由南通星辰合成材料有限公司生產(chǎn)的牌號(hào)為1084的PBT樹(shù)脂，選用由帝人化成株式會(huì)社生產(chǎn)的牌號(hào)為L(zhǎng)-1225Y的PC樹(shù)脂。
[0017]本發(fā)明玻璃 纖維為單絲直徑為7~17 iim的無(wú)堿無(wú)捻玻璃纖維長(zhǎng)紗或單絲直徑為7~17i!m、軸向長(zhǎng)度為3飛mm的短切玻璃纖維原絲，該玻璃纖維可由市購(gòu)得到。
[0018]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方案，玻璃纖維選用由浙江巨石集團(tuán)有限公司生產(chǎn)的牌號(hào)為988的無(wú)堿無(wú)捻玻璃纖維長(zhǎng)紗，或選用由美國(guó)PPG工業(yè)公司生產(chǎn)的牌號(hào)為HP-3786的短切玻璃纖維原絲。[0019]本發(fā)明氮系阻燃劑為三聚氰胺、三聚氰胺氰尿酸鹽、三聚氰胺焦磷酸鹽和三聚氰胺聚磷酸鹽中的任一種或幾種的組合。
[0020]本發(fā)明溴系阻燃劑為十溴二苯乙烷、溴化環(huán)氧樹(shù)脂、溴代三嗪、溴化聚苯乙烯和聚溴化苯乙烯中的任一種或幾種的組合。
[0021]本發(fā)明協(xié)效阻燃劑為無(wú)水錫酸鋅、無(wú)水硼酸鋅、納米有機(jī)蒙脫土、納米二氧化硅、硅酮粉、粒度大于或等于3000目的水滑石、粒度大于或等于3000目的滑石粉、粒度大于或等于3000的偏硼酸鋇、粒度大于或等于3000目的偏硼酸鈉和粒度大于或等于3000目的包覆型氫氧化鎂中的任一種或幾種的組合。
[0022]本發(fā)明抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑1076、抗氧劑168、抗氧劑412S、抗氧劑DLTP和抗氧劑DSTP中的任一種或幾種的組合。
[0023]本發(fā)明潤(rùn)滑劑為PETS、EBS、TAF、蒙旦蠟和硅酮中的任一種或幾種的組合。
[0024]上述所用的原料均為本領(lǐng)域成熟產(chǎn)品，可由市購(gòu)得到。
[0025]本發(fā)明還揭示了一種高灼熱絲起燃溫度環(huán)保阻燃PBT復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟:
1)將PBT樹(shù)脂和PC樹(shù)脂在溫度為12(Tl30°C的條件下進(jìn)行干燥4~8h，至PC樹(shù)脂含水量低于0.02% ；
2)稱(chēng)取配方比的原料，將除去玻璃纖維之外的其他原料混合并攪拌均勻；
3)將經(jīng)步驟2)之后的原料 加入同向雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行熔融共混擠出，同時(shí)在自然排氣口或側(cè)向喂料設(shè)備中加入玻璃纖維，同向雙螺桿擠出機(jī)各區(qū)的溫度為22(T240°C ；
4)將經(jīng)步驟3)擠出后的原料進(jìn)行牽引、冷卻、切粒工藝，制得高灼熱絲起燃溫度環(huán)保阻燃PBT復(fù)合材料。
[0026]以下通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。需說(shuō)明的是，以下實(shí)施例中具體牌號(hào)的各類(lèi)物質(zhì)均可由本發(fā)明所公開(kāi)的其他原料代替，因其性能相似，且為了節(jié)約篇幅，故沒(méi)有一一贅述。
[0027]實(shí)施例1
一種高灼熱絲起燃溫度環(huán)保阻燃PBT復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟:
1)將PBT樹(shù)脂和PC樹(shù)脂在溫度為12(Tl30°C的條件下進(jìn)行干燥4~8h，至PC樹(shù)脂含水量低于0.02% ；
2)稱(chēng)取如表1所示的原料，將除去玻璃纖維之外的其他原料混合并攪拌均勻；
【權(quán)利要求】
1.一種高灼熱絲起燃溫度環(huán)保阻燃PBT復(fù)合材料，由以下的原料(按質(zhì)量百分比計(jì))組成:PBT樹(shù)脂35~55%、PC樹(shù)脂5~10%、玻璃纖維25~35%、氮系阻燃劑I~6%、溴系阻燃劑6~18%、協(xié)效阻燃劑I~8%、抗氧劑0.5~3%和潤(rùn)滑劑0.5~4% ;其中， 所述PBT樹(shù)脂的相對(duì)粘度為0.75~1.20 ； 所述PC樹(shù)脂的熔體流動(dòng)速率MI=f 40g/10min。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高灼熱絲起燃溫度環(huán)保阻燃PBT復(fù)合材料，其特征在于:所述玻璃纖維為單絲直徑為7~17iim的無(wú)堿無(wú)捻玻璃纖維長(zhǎng)紗或單絲直徑為7~17iim、軸向長(zhǎng)度為3飛mm的短切玻璃纖維原絲。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高灼熱絲起燃溫度環(huán)保阻燃PBT復(fù)合材料，其特征在于:所述氮系阻燃 劑為三聚氰胺、三聚氰胺氰尿酸鹽、三聚氰胺焦磷酸鹽和三聚氰胺聚磷酸鹽中的任一種或幾種的組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高灼熱絲起燃溫度環(huán)保阻燃PBT復(fù)合材料，其特征在于:所述溴系阻燃劑為十溴二苯乙烷、溴化環(huán)氧樹(shù)脂、溴代三嗪、溴化聚苯乙烯和聚溴化苯乙烯中的任一種或幾種的組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高灼熱絲起燃溫度環(huán)保阻燃PBT復(fù)合材料，其特征在于:所述協(xié)效阻燃劑為無(wú)水錫酸鋅、無(wú)水硼酸鋅、納米有機(jī)蒙脫土、納米二氧化硅、硅酮粉、粒度大于或等于3000目的水滑石、粒度大于或等于3000目的滑石粉、粒度大于或等于3000的偏硼酸鋇、粒度大于或等于3000目的偏硼酸鈉和粒度大于或等于3000目的包覆型氫氧化鎂中的任一種或幾種的組合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高灼熱絲起燃溫度環(huán)保阻燃PBT復(fù)合材料，其特征在于:所述抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑1076、抗氧劑168、抗氧劑412S、抗氧劑DLTP和抗氧劑DSTP中的任一種或幾種的組合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高灼熱絲起燃溫度環(huán)保阻燃PBT復(fù)合材料，其特征在于:所述潤(rùn)滑劑為PETS、EBS、TAF、蒙旦蠟和硅酮中的任一種或幾種的組合。
8.一種根據(jù)權(quán)利要求廣7中任一項(xiàng)所述的高灼熱絲起燃溫度環(huán)保阻燃PBT復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟: 1)將PBT樹(shù)脂和PC樹(shù)脂在溫度為12(Tl30°C的條件下進(jìn)行干燥4~8h，至PC樹(shù)脂含水量低于0.02% ； 2)稱(chēng)取配方比的原料，將除去玻璃纖維之外的其他原料混合并攪拌均勻； 3)將經(jīng)步驟2)之后的原料加入同向雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行熔融共混擠出，同時(shí)在自然排氣口或側(cè)向喂料設(shè)備中加入玻璃纖維，同向雙螺桿擠出機(jī)各區(qū)的溫度為22(T240°C ； 4)將經(jīng)步驟3)擠出后的原料進(jìn)行牽引、冷卻、切粒工藝，制得高灼熱絲起燃溫度環(huán)保阻燃PBT復(fù)合材料。
【文檔編號(hào)】C08L25/18GK103613914SQ201310571266
【公開(kāi)日】2014年3月5日 申請(qǐng)日期:2013年11月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月13日
【發(fā)明者】李玲玉, 李駿, 何燕嶺, 楊海民, 葉盾 申請(qǐng)人:廣東聚石化學(xué)股份有限公司