本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種阻燃改性聚對苯二甲酸丁二醇酯。
背景技術(shù)：
聚對苯二甲酸丁二醇酯(英文名polybutylene terephthalate，簡稱PBT)又名聚四亞甲基對苯二甲酸酯(polytetramethylenene terephthalate)，是通過對苯二甲酸和1，4-丁二醇縮聚制成的聚酯，是最重要的熱塑性聚酯，五大工程塑料之一。
聚對苯二甲酸丁二醇酯為乳白色半透明到不透明、半結(jié)晶型熱塑性聚酯，具有高耐熱性、可以在140℃下長期工作，韌性、耐疲勞性，自潤滑、低摩擦系數(shù)。不耐強酸、強堿，能耐有機溶劑，可燃，高溫下分解。由于這些優(yōu)良的性能，在汽車、機械設(shè)備、精密儀器部件、電子電器、紡織等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，近年來在技術(shù)、應(yīng)用、產(chǎn)能、產(chǎn)量等得到飛快發(fā)展，特別是在中國。2003年全球PBT的產(chǎn)能約58萬噸/年，2010年已超過120萬噸/年。中國2011年的產(chǎn)能超過30萬噸/年，成為全球產(chǎn)能最多的國家。
聚對苯二甲酸丁二醇酯以其良好的成型加工性能和較高的性能價格比成為工程塑料的后起之秀，具有優(yōu)良的綜合性能。但當前使用的聚對苯二甲酸丁二醇酯普遍存在阻燃性較差的問題，當使用場所發(fā)生火災(zāi)事故，容易造成大面積的燃燒或嚴重后果，導致?lián)p失慘重。因此，研制出一種具有阻燃效果的聚對苯二甲酸丁二醇酯材料顯得至關(guān)重要。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中的缺點，提供一種阻燃改性聚對苯二甲酸丁二醇酯，原料成本低，制作工藝簡單，并且具備極佳的阻燃性能，安全等級高。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
一種阻燃改性聚對苯二甲酸丁二醇酯，組合原料包括：聚對苯二甲酸丁二醇酯120～140份、4-羥基苯甲酸甲酯22～28份、季戊四醇硬脂酸酯15～22份、硅酮11～17份、辛烯共聚物6～10份、溴化環(huán)氧14～22份、溴化聚苯乙烯20～32份、鄰苯二甲酸二辛酯15～25份、聚丙烯酸五溴苯酯7～15份、溴代聚苯乙烯10～15份、阻燃聚酯多元醇12～16份、氫氧化鋁8～16份、氫氧化鎂6～13份、三氧化二銻18～25份、酚醛樹脂14～17份、伊利石8～12份、料石6～10份、凱夫拉3～8份、脫模劑22～27份、抗靜電劑16～23份、穩(wěn)定劑15～20份；
所述脫模劑是將云母粉、脂肪酸、石蠟、甘油、陶土按5：1：6：10：3的質(zhì)量比混合而成；
所述抗靜電劑是將乙氧基月桂酷胺、甘油硬脂酸酯、烷基磺酸鈉按2：1：4的質(zhì)量比混合而成；
所述穩(wěn)定劑是將有機錫、有機銻按3：2的質(zhì)量比混合而成。
進一步地，所述的一種阻燃改性聚對苯二甲酸丁二醇酯，組合原料包括：聚對苯二甲酸丁二醇酯130份、4-羥基苯甲酸甲酯25份、季戊四醇硬脂酸酯18份、硅酮15份、辛烯共聚物8份、溴化環(huán)氧18份、溴化聚苯乙烯26份、鄰苯二甲酸二辛酯19份、聚丙烯酸五溴苯酯12份、溴代聚苯乙烯13份、阻燃聚酯多元醇14份、氫氧化鋁12份、氫氧化鎂9份、三氧化二銻22份、酚醛樹脂16份、伊利石10份、料石8份、凱夫拉5份、脫模劑24份、抗靜電劑18份、穩(wěn)定劑18份；
所述脫模劑是將云母粉、脂肪酸、石蠟、甘油、陶土按5：1：6：10：3的質(zhì)量比混合而成；
所述抗靜電劑是將乙氧基月桂酷胺、甘油硬脂酸酯、烷基磺酸鈉按2：1：4的質(zhì)量比混合而成；
所述穩(wěn)定劑是將有機錫、有機銻按3：2的質(zhì)量比混合而成。
進一步地，所述的一種阻燃改性聚對苯二甲酸丁二醇酯的制備方法，包括以下步驟：
(1)將各組成原料按配方比稱量后，分開放置；
(2)將聚對苯二甲酸丁二醇酯加熱至130～145℃，備用；
(3)將4-羥基苯甲酸甲酯、季戊四醇硬脂酸酯、硅酮、辛烯共聚物、溴化環(huán)氧、溴化聚苯乙烯、鄰苯二甲酸二辛酯、聚丙烯酸五溴苯酯、溴代聚苯乙烯、阻燃聚酯多元醇、氫氧化鋁、氫氧化鎂、三氧化二銻、酚醛樹脂、伊利石、料石、凱夫拉放入到攪拌機中，以110～126r/min的速度攪拌20～30min后，接著將脫模劑、抗靜電劑和穩(wěn)定劑也放入到攪拌機中，再以90～105r/min的速度攪拌35～45min，備用；
(4)將步驟(2)和(3)物料一起放入到熱熔機中，在210～230℃的溫度下，熔煉40～50min；
(5)將步驟(4)物料倒入制粒機中，制粒，過冷水，即可得到所述阻燃改性聚對苯二甲酸丁二醇酯。
進一步地，步驟(4)是在1.5～2.2MPa的壓力下進行熔煉。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
本發(fā)明的阻燃改性聚對苯二甲酸丁二醇酯，通過在配方中加入極佳的耐熱、耐火材料，以更改聚對苯二甲酸丁二醇酯的原本特性，使之具備較好的防火性能，當出現(xiàn)火災(zāi)時能減少經(jīng)濟損失；此外，本發(fā)明所選用原料價格低廉，降低經(jīng)濟成本，提高經(jīng)濟效益，有利于大規(guī)模的推廣和普及。
具體實施方式
以下對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明，應(yīng)當理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
實施例1
一種阻燃改性聚對苯二甲酸丁二醇酯，組合原料包括：聚對苯二甲酸丁二醇酯130份、4-羥基苯甲酸甲酯25份、季戊四醇硬脂酸酯18份、硅酮15份、辛烯共聚物8份、溴化環(huán)氧18份、溴化聚苯乙烯26份、鄰苯二甲酸二辛酯19份、聚丙烯酸五溴苯酯12份、溴代聚苯乙烯13份、阻燃聚酯多元醇14份、氫氧化鋁12份、氫氧化鎂9份、三氧化二銻22份、酚醛樹脂16份、伊利石10份、料石8份、凱夫拉5份、脫模劑24份、抗靜電劑18份、穩(wěn)定劑18份；
脫模劑是將云母粉、脂肪酸、石蠟、甘油、陶土按5：1：6：10：3的質(zhì)量比混合而成；
抗靜電劑是將乙氧基月桂酷胺、甘油硬脂酸酯、烷基磺酸鈉按2：1：4的質(zhì)量比混合而成；
穩(wěn)定劑是將有機錫、有機銻按3：2的質(zhì)量比混合而成。
一種阻燃改性聚對苯二甲酸丁二醇酯的制備方法，包括以下步驟：
(1)將各組成原料按配方比稱量后，分開放置；
(2)將聚對苯二甲酸丁二醇酯加熱至138℃，備用；
(3)將4-羥基苯甲酸甲酯、季戊四醇硬脂酸酯、硅酮、辛烯共聚物、溴化環(huán)氧、溴化聚苯乙烯、鄰苯二甲酸二辛酯、聚丙烯酸五溴苯酯、溴代聚苯乙烯、阻燃聚酯多元醇、氫氧化鋁、氫氧化鎂、三氧化二銻、酚醛樹脂、伊利石、料石、凱夫拉放入到攪拌機中，以118r/min的速度攪拌25min后，接著將脫模劑、抗靜電劑和穩(wěn)定劑也放入到攪拌機中，再以98r/min的速度攪拌40min，備用；
(4)將步驟(2)和(3)物料一起放入到熱熔機中，在220℃的溫度下，熔煉45min；
(5)將步驟(4)物料倒入制粒機中，制粒，過冷水，即可得到阻燃改性聚對苯二甲酸丁二醇酯。
進一步地，步驟(4)是在1.8MPa的壓力下進行熔煉。
實施例2
一種阻燃改性聚對苯二甲酸丁二醇酯，組合原料包括：聚對苯二甲酸丁二醇酯120份、4-羥基苯甲酸甲酯22份、季戊四醇硬脂酸酯15份、硅酮11份、辛烯共聚物6份、溴化環(huán)氧14份、溴化聚苯乙烯20份、鄰苯二甲酸二辛酯15份、聚丙烯酸五溴苯酯7份、溴代聚苯乙烯10份、阻燃聚酯多元醇12份、氫氧化鋁8份、氫氧化鎂6份、三氧化二銻18份、酚醛樹脂14份、伊利石8份、料石6份、凱夫拉3份、脫模劑22份、抗靜電劑16份、穩(wěn)定劑15份；
脫模劑是將云母粉、脂肪酸、石蠟、甘油、陶土按5：1：6：10：3的質(zhì)量比混合而成；
抗靜電劑是將乙氧基月桂酷胺、甘油硬脂酸酯、烷基磺酸鈉按2：1：4的質(zhì)量比混合而成；
穩(wěn)定劑是將有機錫、有機銻按3：2的質(zhì)量比混合而成。
一種阻燃改性聚對苯二甲酸丁二醇酯的制備方法，包括以下步驟：
(1)將各組成原料按配方比稱量后，分開放置；
(2)將聚對苯二甲酸丁二醇酯加熱至130℃，備用；
(3)將4-羥基苯甲酸甲酯、季戊四醇硬脂酸酯、硅酮、辛烯共聚物、溴化環(huán)氧、溴化聚苯乙烯、鄰苯二甲酸二辛酯、聚丙烯酸五溴苯酯、溴代聚苯乙烯、阻燃聚酯多元醇、氫氧化鋁、氫氧化鎂、三氧化二銻、酚醛樹脂、伊利石、料石、凱夫拉放入到攪拌機中，以110r/min的速度攪拌20min后，接著將脫模劑、抗靜電劑和穩(wěn)定劑也放入到攪拌機中，再以90r/min的速度攪拌35min，備用；
(4)將步驟(2)和(3)物料一起放入到熱熔機中，在210℃的溫度下，熔煉40min；
(5)將步驟(4)物料倒入制粒機中，制粒，過冷水，即可得到阻燃改性聚對苯二甲酸丁二醇酯。
進一步地，步驟(4)是在1.5MPa的壓力下進行熔煉。
實施例3
一種阻燃改性聚對苯二甲酸丁二醇酯，組合原料包括：聚對苯二甲酸丁二醇酯140份、4-羥基苯甲酸甲酯28份、季戊四醇硬脂酸酯22份、硅酮17份、辛烯共聚物10份、溴化環(huán)氧22份、溴化聚苯乙烯32份、鄰苯二甲酸二辛酯25份、聚丙烯酸五溴苯酯15份、溴代聚苯乙烯15份、阻燃聚酯多元醇16份、氫氧化鋁16份、氫氧化鎂13份、三氧化二銻25份、酚醛樹脂17份、伊利石12份、料石10份、凱夫拉8份、脫模劑27份、抗靜電劑23份、穩(wěn)定劑20份；
脫模劑是將云母粉、脂肪酸、石蠟、甘油、陶土按5：1：6：10：3的質(zhì)量比混合而成；
抗靜電劑是將乙氧基月桂酷胺、甘油硬脂酸酯、烷基磺酸鈉按2：1：4的質(zhì)量比混合而成；
穩(wěn)定劑是將有機錫、有機銻按3：2的質(zhì)量比混合而成。
一種阻燃改性聚對苯二甲酸丁二醇酯的制備方法，包括以下步驟：
(1)將各組成原料按配方比稱量后，分開放置；
(2)將聚對苯二甲酸丁二醇酯加熱至145℃，備用；
(3)將4-羥基苯甲酸甲酯、季戊四醇硬脂酸酯、硅酮、辛烯共聚物、溴化環(huán)氧、溴化聚苯乙烯、鄰苯二甲酸二辛酯、聚丙烯酸五溴苯酯、溴代聚苯乙烯、阻燃聚酯多元醇、氫氧化鋁、氫氧化鎂、三氧化二銻、酚醛樹脂、伊利石、料石、凱夫拉放入到攪拌機中，以126r/min的速度攪拌30min后，接著將脫模劑、抗靜電劑和穩(wěn)定劑也放入到攪拌機中，再以105r/min的速度攪拌45min，備用；
(4)將步驟(2)和(3)物料一起放入到熱熔機中，在230℃的溫度下，熔煉50min；
(5)將步驟(4)物料倒入制粒機中，制粒，過冷水，即可得到阻燃改性聚對苯二甲酸丁二醇酯。
進一步地，步驟(4)是在2.2MPa的壓力下進行熔煉。
4-羥基苯甲酸甲酯：是一種無色結(jié)晶或白色結(jié)晶性粉末，具有較好的抗菌性，破壞微生物的細胞膜，使細胞內(nèi)的蛋白質(zhì)變性，并可抑制微生物細胞的呼吸酶系與電子傳遞酶系的活性；
鄰苯二甲酸二辛酯：是一種無色透明液體，是有機酯類化合物，是一種常用的塑化劑；
聚丙烯酸五溴苯酯、溴代聚苯乙烯和阻燃聚酯多元醇本身就是具有阻燃效果的高分子化合物，加入氫氧化鋁、氫氧化鎂和三氧化二銻進行反應(yīng)，具有增強阻燃作用的效果；
酚醛樹脂最重要的特征就是耐高溫性，即使在非常高的溫度下，也能保持其結(jié)構(gòu)的整體性和尺寸的穩(wěn)定性；
伊利石和料石均具備極佳的耐熱功能；
凱夫拉：具有永久的耐熱阻燃性，極限氧指數(shù)Loi大于28，是一種防火材料。
試驗對比：
取市售聚對苯二甲酸丁二醇酯、實施例1、實施例2和實施例3樣品同時放入到溫度值是130℃、濕度值是90％、壓力值是1.3MPa的環(huán)境下，存放100h后，取出，對外觀以及材料力學性能進行檢測，結(jié)果如下：
拉伸強度按GB/T1040.3-2006測試；彎曲強度按GB/T9341-2008測試；阻燃等級按GB/T2408-2008測試。
從試驗結(jié)果可看出，采用本發(fā)明介紹方法制作出來的聚對苯二甲酸丁二醇酯的阻燃性能和其他力學性能均優(yōu)越于目前市售產(chǎn)品。
最后應(yīng)說明的是：以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換，但是凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。