CN101092507A - 增强环保阻燃聚酯合金(etp) - Google Patents

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Abstract

一种增强环保阻燃聚酯合金(ETP)，其特征在于：原料配方(重量)为：主料：(1)聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)40－50份；(2)聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)15－20份；辅料：(1)环保复合阻燃剂－溴化环氧(BEB25000)10－14份、锑白(Sb2O3)4－6份；(2)抗氧剂－1010/168，0.2/0.2份；(3)润滑剂－改性乙撑双硬脂酸酰胺0.4～0.6份；(4)增强剂－无碱玻璃纤维10－30份；(5)结晶促进剂－聚醚2－4份；(6)成核剂－纳米膨润土1－3份。本发明以PET/PTT聚酯为主料，采用聚合技术、复配阻燃技术、结晶促进技术、成核技术加入相应的辅料经双螺杆挤出机塑化造粒而成聚酯合金(ETP)工程塑料。通过体系各组分的协同作用和独特的加工工艺，使产品具有优异的综合性能，阻燃性能达到UL94V－0环保阻燃标准要求，从根本上解决了普通增强阻燃聚酯工程塑料阻燃剂高温析出、玻璃纤维外露、光泽度低、模温高、成型周期长和耐冲击性能差的难题。显著地提高了高分子材料的性能，降低了材料成本，扩大了其应用领域。

Description

增强环保阻燃聚酯合金(ETP)
技术领域
本发明涉及改性高分子新材料领域，具体涉及一种增强环保阻燃聚酯合金(ETP)工程塑料。这种新型聚酯合金材料显著地提高了高分子材料的性能，降低了材料成本，扩大了其应用领域。这种材料可广泛应用在汽车、电子电气、家用电器等领域，特别是对环保要求较高的行业。
背景技术
聚对本二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对本二甲酸丁二醇酯(PBT)和聚对本二甲酸丙二醇酯(PTT)是已经工业化规模生产的三大脂肪族聚酯。在这三种聚酯产品中，PET出现的较早，其价格低廉，具有高强度、高刚性和优良的尺寸稳定性、耐热等特性；PBT则具有良好的成型加工性和综合性能，但由于价格昂贵，限制了其应用；而PTT是20世纪90年代末才出现的一种新型聚酯材料，其价格与PET相当，并且具有PBT良好的加工性能，因此极具发展前途。但就应用而言，由于其最近才出现，对它的研究才刚刚起步。
由于PET是一种具有较高的熔融温度(Tm)和玻璃化温度(Tg)的结晶性高聚物，尽管具有优良的综合性能，被广泛应用与合成纤维、薄膜等领域，但由于PET的刚性使其结晶速度较慢，在工程塑料领域中的应用受到了限制。多年来，提高PET的结晶速率，改善其加工性能一直是PET改性的主要方向之一。
共混改性是获得新型聚合物材料的重要手段之一，在PET中加入其它高聚物如PBT、PTT等，以改善其结晶性能，是一种有效的方法，具有简单和费用低廉的特点。但用PBT进行共混改性成本较高。
PET和PTT同属聚酯一族，化学结构相似，具备共混的条件。PTT与PBT又具有相似的成型加工性能和综合性能，所以，将二者进行共混改性，制成新型的聚酯合金，无论在技术上或者在经济(成本)上都是一个十分理想的方法。同时，加入结晶促进剂和特殊成核剂，更能进一步改进PET的结晶行为。其机理为：结晶促进剂(聚醚)主要是对PET链段进行“解冻”，提高了链段的活动能力，从而有利于PET结晶，并且使PET结晶更加完善，但它不能促进PET的成核结晶，即对结晶速度影响较小；特殊成核剂的引入则起到了成核结晶的作用，从而加快了PET的结晶速度。
在上述合金材料基础上，可以根据需要加入具有进一步增强作用的玻璃纤维、阻燃剂等等开发出各种用途的改性工程塑料。
发明内容
本项发明目的是研究和开发一种新型、高性能、低成本的增强环保阻燃聚酯合金(ETP)工程塑料。它使普通聚酯塑料的高性能化和相关工程塑料的低成本化成为现实，扩大了普通聚酯塑料的应用范围。用该技术可以衍生出很多相关产品，替代一些价格较高的工程塑料如PBT、PA6、PA66(包括替代进口)等，广泛应用与汽车、电子电气和家用电器领域。所以这是一项很好的工业化应用技术。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种增强环保阻燃聚酯合金(ETP)工程塑料，原料配方为：
主料：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)      40～50重量份数；
      聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)      15--20重量份数；
辅料：
(1)、环保复合阻燃剂
溴化环氧(BEB25000)        10--14重量份数；
锑白(Sb2O3)               4--6重量份数；
(2)、抗氧剂
抗氧剂1010                0.2重量份数；
抗氧剂168                 0.2重量份数；
(3)、润滑剂
改性乙撑双硬脂酸酰胺      0.4～0.6重量份数；
(4)、增强剂
无碱玻璃纤维              10--30重量份数；
(5)成核剂
纳米膨润土                1--3重量份数。
(6)结晶促进剂
聚醚                      2-4重量份数
制备方法如下：
(1)、准备助剂
复合型阻燃剂：将溴化环氧(BEB25000)和锑白(Sb2O3)按所述配方比例进行混合得到环保复合型阻燃剂；
(2)、主辅料混合
将干燥的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)与复合型阻燃剂、抗氧剂、润滑剂、结晶促进剂、成核剂进行混合搅拌，使各组分充分分散均匀；
(3)、熔融挤出
将混合好的物料加入双螺杆挤出机中，在熔融挤出同时，引入无碱玻璃纤维熔融挤出，熔融挤出温度在225～240℃范围；
(4)、造粒及后处理
对挤出的物料造粒及后处理得成品。
上述技术方案中的有关内容解释如下：
A、上述方案中，所述溴化环氧的商品名为BEB25000；锑白的商品名为三氧化二锑；改性乙撑双硬脂酸酰胺的商品名为TAF；抗氧剂1010和抗氧剂168为商品名和商品牌号。所述纳米膨润土为20-70钠米层状硅酸盐膨润土。
B、上述方案中，所述第(2)步主辅料混合中，采用搅拌器在1000转/分钟以上的高速条件下混合搅拌，效果更好。
C、上述方案中，所述后处理包括冷却、风干、切粒、过筛、过磁、包装等流程。
本发明产品特点：
1、新型环保阻燃体系的应用，确保产品达到国际环保标准要求，阻燃性能达到UL94 V-0级。
2、产品具有良好的加工性能，流动性远好于普通改性聚酯工程塑料，可用来制备大型、薄壁、复杂部件。
3、产品力学性能优异，冲击强度高，更有优异的阻隔性能、可作多种电子电气、家用电器件以及汽车的结构件。
4、产品制件可长期在高温条件下使用无阻燃剂析出。
5、产品光泽度高，表面好，易于配成各种颜色。
6、产品价格与国外同类产品相比低35％以上，具有很强的市场竞争力。
7、产品主要技术指标优于国内的同类型产品
产品主要技术指标与国内、外同类产品的比较：
    特性项目 试验方法(标准) 单位  日本帝人公司产品   国内产品  本发明产品
比重 D972 g/cm3  1.57   1.58  1..57
熔融指数 D1238 g/10min  12   8  14
拉伸强度 D638 MPa  140   120  140
拉伸率 D638 ％  5   4  6
弯曲强度 D790 MPa 223 195 225
弯曲模量 D790 GPa  9   8  10
缺口冲击强度 D256 J/m  85   76  92
表面硬度 D758  M90   M90  M90
热变形温度  0.45MPa D648 ℃  235   203  241
1.82MPa D648 ℃ 230 198 235
附图说明
附图1为本发明工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
实施例：一种增强环保阻燃聚酯合金(ETP)工程塑料
原料总配方为：
主料：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)      40--50重量份数；
      聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)      15--20重量份数；
辅料：
(1)、环保复合阻燃剂
溴化环氧(BEB25000)              10--14重量份数；
锑白(Sb2O3)                     4--6重量份数；
(2)、抗氧剂
抗氧剂1010                      0.2重量份数；
抗氧剂168                       0.2重量份数；
(3)、润滑剂
改性乙撑双硬脂酸酰胺            0.4--0.6重量份数；
(4)、增强剂
无碱玻璃纤维                    10-30重量份数；
(5)成核剂
纳米膨润土                      1--3重量份数。
(6)结晶促进剂
聚醚                            2--4重量份数
实施例原料配方主要是把主料PET/PTT含量和增强剂玻璃纤维含量做适当调整，而复合阻燃剂、抗氧剂、润滑剂、结晶促进剂、成核剂按照以上总配方不变，可制造出不同品级和不同性能的产品，以满足不同客户、不同产品的要求。
以下用3个例子加以说明，具体见下表：
 配方 PET/PTT重量份数 玻纤重量份数 熔融指数g/10min 拉伸强度MPa 缺口冲击强度J/m 弯曲强度MPa 热变形温度(0.45Mpa)℃  阻燃性UL94
 1例 70  10 15  137  85  220  235  V-0
 2例 60  20 14  140  90  225  241  V-0
 3例 50  30 13  143  96  230  248  V-0
 国外产品 12  140  85  223  235  V-0
 国内产品 8  120  76  195  203  V-0
从上表可以看出，本发明产品中PET/PTT与玻纤最佳重量份数比例为60：20，而PET/PTT在50--70重量份数范围和玻纤在10-30重量份数范围中变化，产品性能指标仍能达到进口产品标准，远优于国内同类产品。
参见图1所示，制备方法如下：
(1)、准备助剂
复合型阻燃剂：将溴化环氧(BEB25000)和锑白(Sb2O3)按所述配方比例进行混合得到环保复合型阻燃剂；
(2)、主、辅料混合
将干燥的PET、PTT与复合型阻燃剂、抗氧剂、润滑剂、结晶促进剂、成核剂进行混合搅拌，使各组分充分分散均匀；
(3)、熔融挤出
将混合好的物料加入双螺杆挤出机中，在熔融挤出同时，引入无碱玻璃纤维熔融挤出，熔融挤出温度在225-240℃范围；
(4)、造粒及后处理
对挤出的物料进行冷却→风干→切粒→过筛→过磁→包装得成品。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1、一种增强环保阻燃聚酯合金(ETP)，其特征在于：
原料配方为：
主料：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)  40～50重量份数；
聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)        15--20重量份数；
辅料：
(1)、环保复合阻燃剂
溴化环氧(BEB25000)               10--14重量份数；
锑  白  (Sb2O3)                  4--6重量份数；
(2)、抗氧剂
抗氧剂1010                       0.2重量份数；
抗氧剂168                        0.2重量份数；
(3)、润滑剂
改性乙撑双硬脂酸酰胺             0.4～0.6重量份数；
(4)、增强剂
无碱玻璃纤维                     10--30重量份数；
(5)成核剂
纳米膨润土                       1--3重量份数。
(6)结晶促进剂
聚醚                             2--4重量份数
2、根据权利要求1所述的增强环保阻燃聚酯合金(ETP)工程塑料，其特征在于：
制备方法如下：
(1)、准备助剂
复合型阻燃剂：将溴化环氧(BEB25000)和锑白(Sb2O3)按所述配方比例进行混合得到环保复合型阻燃剂；
(2)、主辅料混合
将干燥的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)与复合型阻燃剂、抗氧剂、润滑剂、结晶促进剂、成核剂进行混合搅拌，使各组分充分分散均匀；
(3)、熔融挤出
将混合好的物料加入双螺杆挤出机中，在熔融挤出同时，引入无碱玻璃纤维熔融挤出，熔融挤出温度在225～240℃范围；
(4)、造粒及后处理
对挤出的物料造粒及后处理得成品。
上述技术方案中的有关内容解释如下：
A、上述方案中，所述溴化环氧的商品名为BEB25000；锑白的商品名为三氧化二锑；改性乙撑双硬脂酸酰胺的商品名为TAF；抗氧剂1010和抗氧剂168为商品名和商品牌号。所述纳米膨润土为20-70钠米层状硅酸盐膨润土。
B、上述方案中，所述第(2)步主辅料混合中，采用搅拌器在1000转/分钟以上的高速条件下混合搅拌，效果更好。
C、上述方案中，所述后处理包括冷却、风干、切粒、过筛、过磁、包装等流程。
3、根据权利要求1所述的增强环保阻燃聚酯合金(ETP)工程塑料，其特征在于：所述纳米膨润土为20-70钠米层状硅酸盐膨润土。
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