陶瓷纖維增強(qiáng)阻燃pbt材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明創(chuàng)造提供一種陶瓷纖維增強(qiáng)阻燃PBT材料及其制備方法，原料為PBT、陶瓷纖維、偶聯(lián)劑、阻燃劑、浮纖消除劑、抗氧劑、增韌劑和分散劑；其制備方法包括：將原料在高速混合機(jī)中混合，將混和物加入雙螺桿擠出機(jī)中，在擠出過程中，陶瓷纖維通過側(cè)向精確喂料系統(tǒng)計(jì)量均勻加入，擠出拉條、冷卻、切粒、干燥后得到最終產(chǎn)品。本發(fā)明創(chuàng)造在添加少量陶瓷纖維的基礎(chǔ)上，能夠提高材料的力學(xué)性能和阻燃性能，降低纖維對PBT材料外觀的影響；通過添加分散劑，降低陶瓷纖維成球率，提高陶瓷纖維的均勻分散性，進(jìn)一步加強(qiáng)了對PBT樹脂的增強(qiáng)效果。
【專利說明】陶瓷纖維增強(qiáng)阻燃PBT材料及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明創(chuàng)造涉及樹脂增強(qiáng)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及陶瓷纖維增強(qiáng)阻燃PBT材料及其制 備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 陶瓷纖維是一種集纖維狀輕質(zhì)耐火材料，其直徑一般為2 μ m?5 μ m，長度多為 30mm?250mm，陶瓷纖維具有優(yōu)良的隔熱性能和較小的體積密度，多用于工業(yè)絕緣、密封， 防護(hù)材料、電熱裝置絕緣、隔熱材料，儀器設(shè)備、電熱元件的絕緣和隔熱材，汽車行業(yè)隔熱材 料等。
[0003] 聚對苯二甲酸丁二醇酯（簡稱PBT)為乳白色半透明到不透明、結(jié)晶型熱塑性聚 酯，PBT具有高的機(jī)械強(qiáng)度、高耐熱性和電絕緣性，其優(yōu)異的機(jī)械性能、電學(xué)性能和易加工的 特點(diǎn)使其被廣泛應(yīng)用于電子電器和汽車工業(yè)領(lǐng)域。但是，PBT缺點(diǎn)是缺口沖擊強(qiáng)度低，成型 收縮率大。故現(xiàn)有技術(shù)通常采用玻璃纖維增強(qiáng)或無機(jī)填充改性，可使其拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度 提高一倍以上，熱變形溫度也大幅提高。但若要對材料進(jìn)行增強(qiáng)，往往需要添加較大量的玻 璃纖維，大量玻璃纖維的加入會影響材料和外觀性能，另外，玻璃纖維的阻燃性和耐火性較 差，不能滿足PBT材料在電子零部件和節(jié)能燈等產(chǎn)品使用時(shí)的溫度要求。

【背景技術(shù)】 [0004] 中，還未見引入陶瓷纖維作為PBT材料增強(qiáng)組分的相關(guān)文獻(xiàn)，與玻璃纖 維相比，陶瓷纖維能耐受更高的溫度，且力學(xué)性能更加優(yōu)異，僅需較少的添加量即可滿足增 強(qiáng)效果。
[0005] 以陶瓷纖維作為樹脂的增強(qiáng)組分，現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題是：由于陶瓷纖維長徑 比大，表面電荷不均勻，由此產(chǎn)生的機(jī)械糾纏力、靜電力等使得陶瓷纖維在分散介質(zhì)中難以 分散，容易發(fā)生纖維的聚集現(xiàn)象，纖維逐漸聚集成球，便成為陶瓷纖維球，陶瓷纖維球的存 在會使得增強(qiáng)效果大大降低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明創(chuàng)造要解決的問題是在添加少量陶瓷纖維的基礎(chǔ)上，提高材料的力學(xué)性能 和阻燃性能，降低了纖維對PBT材料外觀的影響；通過添加分散劑，降低陶瓷纖維成球率， 提高陶瓷纖維的均勻分散性，進(jìn)一步加強(qiáng)了對PBT樹脂的增強(qiáng)效果。
[0007] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明創(chuàng)造采用的技術(shù)方案是：一種陶瓷纖維增強(qiáng)阻燃 PBT材料，由以下以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)的組分組成：

【權(quán)利要求】
1. 一種陶瓷纖維增強(qiáng)阻燃PBT材料，其特征在于：，由以下以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)的組分組 成： PBT 36-78% 陶瓷纖維 10-30% 偶聯(lián)劑 0. 01%-2% 阻燃劑 10-20% 浮纖消除劑 0. 01%-1% 抗氧劑 0.01%-2% 增韌劑 2-8% 分散劑 0. 01%-1%。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷纖維增強(qiáng)阻燃PBT材料，其特征在于：所述的PBT樹脂的 密度為1. 31?1. 40g/cm3,熔點(diǎn)220?240°C，測試條件為230°C，標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)負(fù)荷為2. 16Kg。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷纖維增強(qiáng)阻燃PBT材料，其特征在于：所述的陶瓷纖維 為高溫（HT)型的陶瓷纖維，纖維直徑2?4微米。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷纖維增強(qiáng)阻燃PBT材料，其特征在于：所述的偶聯(lián)劑組 分為：磷酸酯偶聯(lián)劑、硅烷偶聯(lián)劑、縮水甘油酯中的一種或幾種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷纖維增強(qiáng)阻燃PBT材料，其特征在于：所述的阻燃劑為 有機(jī)次磷酸鹽、三聚氰胺聚磷酸鹽、三聚氰胺氰尿酸鹽、三氧化二銻、焦銻酸鈉、硼酸鋅中的 一種或幾種。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷纖維增強(qiáng)阻燃PBT材料，其特征在于：所述的浮纖消除 劑為TAF。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷纖維增強(qiáng)阻燃PBT材料，其特征在于：所述的抗氧劑為 3 (3, 5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸季戊四醇酯、雙（3, 5-二叔丁基苯基）季戊四醇二亞 磷酸酯、亞磷酸三（2, 4-二叔丁基苯基）酯、硫代二丙酸二硬脂醇酯中的一種或幾種。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷纖維增強(qiáng)阻燃PBT材料，其特征在于：所述的增韌劑為 乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物（EMAG)、乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯 酸縮水甘油酯共聚物（PTW)中的一種或其混合物。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷纖維增強(qiáng)阻燃PBT材料，其特征在于：所述的分散劑為 羥丙基甲基纖維素（HPMC)，聚丙烯酰胺（PAM)中的一種或其混合物。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷纖維增強(qiáng)阻燃PBT材料的制備方法，其特征在于：具體 步驟如下： 1) 將PBT、偶聯(lián)劑、阻燃劑、浮纖消除劑、抗氧劑、增韌劑和分散劑在高速混合機(jī)中混合 3. 5min； 2) 將上述混和物加入長徑比為32 : 1?40 : 1、轉(zhuǎn)速為350-450rpm的雙螺桿擠出機(jī) 中，其擠出工藝各區(qū)溫度范圍為200?240°C，停留時(shí)間1-2分鐘，壓力為12-18Mpa; 3) 在擠出過程中，陶瓷纖維通過側(cè)向精確喂料系統(tǒng)計(jì)量均勻加入，擠出拉條、冷卻、切 粒、干燥后得到最終產(chǎn)品。
【文檔編號】C08L67/02GK104403283SQ201410789518
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月17日
【發(fā)明者】孫付宇, 王揚(yáng)利, 肖華明, 胡文鵬 申請人:天津金發(fā)新材料有限公司