CN101225220A - 阻燃增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合物及生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种阻燃增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合物及生产方法，由PBT、其它聚酯、玻璃纤维、溴化物、三氧化二锑、增韧、相容剂、抗氧剂、抗滴落剂、成核剂配制而成。本发明在阻燃增强PBT材料中加入了其它聚酯类物质(PTT)提升了复合材料的综合力学性能，如拉伸强度、弯曲强度，赋予了材料新的特点，产品具有比纯PBT树脂作为增强阻燃材料较高的热变形温度。制备工艺简单、成本低。
Description
技术领域：
本发明涉及一种阻燃增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合物及生产方法。
背景技术：
PBT树脂为了拓宽其用途，同其它树脂一样要经过改性再加以利用。PBT树脂的改性基本采用共混改性的手段加以实现，即通过加入玻璃纤维、阻燃剂、抗氧剂和其它助剂，在双螺杆挤出机中经熔融、挤出、造粒而制得。改性后的PBT树脂(称为阻燃增强PBT)具有优良的阻燃性、耐热性、电气绝缘性和成型加工性，广泛应用于电子、电气行业、汽车零部件行业、制造行业等等，是制造诸如电子接插件、连接器、变压器骨架、管座、电熨斗外壳、节能灯灯头、电动机罩盖等的理想材料。
整个聚酯家族，PBT树脂只是其中的一名成员，其它成员还包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(简称PET)、聚对苯二甲酸丙二酯(简称PTT)、聚对苯二甲酸1，4-环己烷二甲酯(简称PCT)、聚萘二甲酸乙二酯(简称PEN)以及聚萘二甲酸丁二酯(简称PBN)，这些其它聚酯各有其特点。如果在增强阻燃PBT树脂当中加入PET和PTT，不仅可以提高复合材料的综合力学性能以及热变形温度，还可以起到降低成本的作用，赋予了复合材料新的特点。如在电子电器零部件中以前多采用铅锡合金焊，耐温要求较低，近几年来改为锡焊后，对产品的耐热性有了更高的要求，普通的增强阻燃PBT材料满足不了时可采有加入合金的方法加以替代。PBT树脂与其它聚酯的合金虽然有许多新的特点，但由于其它聚酯(PET、PTT)结晶速率慢，成型加工时有一定困难。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种综合力学性能好、耐热性好的阻燃增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合物及生产方法。
本发明的技术解决方案是：
一种阻燃增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合物，其特征是：由下列重量百分比的原料配制而成：
PBT 0～75％
其它聚酯 0～75％
玻璃纤维 0～30％
溴化物 7～19％
三氧化二锑 2.3～9.5％
增韧、相容剂 1.5～10％
抗氧剂 0.1～0.8％
抗滴落剂 0.05～1.0％
成核剂 0.02～2.0％。
所述的PBT为密度1.31-1.35g/cm3，熔点220-233℃，特性粘数为0.7-1.2dl/g的聚对苯二甲酸丁二醇酯。
所述的其它聚酯为密度1.33-1.37g/cm3，熔点223-230℃的聚对苯二甲酸丙二酯。
所述的溴化物为十溴联苯醚、十溴二苯乙烷、分子量为10000-50000的溴化环氧、溴化聚苯乙烯、溴化聚碳、聚溴化苯乙烯、聚溴化五溴苄基酯(以色列死海溴公司1025)中的一种或两种。
所述的三氧化二锑为熔融温度640-670℃，分解温度1400-1500℃，外观为白色的粒状或粉状物。
所述的玻璃纤维为直径5-17微米的无碱玻璃长纤或短纤。
所述的抗滴落剂为聚四氟乙烯树脂(熔点327℃)或经性的聚四氟乙烯树脂。
所述的增韧、相容剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)接枝改性的聚烯烃(如法国阿托公司产8900，Dupont公司产PTW、PT862)或含有马来酸酐、丙烯酸酐的聚烯烃接枝物(如PE-MAH、POE-MAH等)或二元聚烯烃类共聚物(如EMA、EBA、EAA、EVA等)或线性低密度聚乙烯(LLPPE)。上述有关物质的中文名称为：
PE-MAH：马来酸酐接枝改性的聚乙烯；
POE-MAH：马来酸酐接枝改性的聚烯烃弹性体；
EMA：乙烯—丙烯酸甲酯共聚物；
EBA：乙烯—丙烯酸丁酯共聚物；
EAA：乙烯—丙烯酸共聚物；
EVA：乙烯乙酸酯共聚物。
所述的成核剂为Dupont公司开发的商品牌号为Surlyn的(乙烯/甲基丙烯酸)共聚物的羧酸钠盐(例Surlyn8920)或粘土类物质(如滑石粉等)。
一种阻燃增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合物的生产方法，其特征是：依次包括下列步骤：
①将PBT树脂、其它聚酯、溴化物、三氧化二锑、增韧相容剂、抗氧剂、抗滴落剂、成核剂按重量百分比在高速混合机中混合均匀；
②将上述混合均匀的原料置于双螺杆挤出机中同玻璃纤维掺混，经熔融、挤出、冷却、造粒、干燥得产品。双螺杆挤出机的工艺为温度200-225℃，转速380-450r/min，停留时间20-50s。
本发明的特点是：
1、本发明在阻燃增强PBT材料中加入了其它聚酯类物质(PTT)提升了复合材料的综合力学性能，如拉伸强度、弯曲强度，赋予了材料新的特点。
2、本发明具有比纯PBT树脂作为增强阻燃材料较高的热变形温度。
3、本发明制备的阻燃增强PBT材料具有制备工艺简单、成本低的特点。
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
在实施例配方中，PBT为密度1.31-1.35g/m3，熔点220-233℃，特性粘数为0.7-1.2dl/g的聚对苯二甲酸丁二醇酯；PTT为密度1.33-1.37g/cm3，熔点223-230℃的聚对苯二甲酸丙二酯。十溴联苯醚为熔融温度290--310℃，溴含量≥82％的白色粉末或粒料；十溴二苯乙烷为熔点340--350℃，有机溴含量≥81％的白色或淡黄色粉末；溴化环氧为分子量10000-50000，溴含量≥51％的近白色粉末或淡黄色颗粒；三氧化二锑为熔融温度640-670℃，分解温度1400-1500℃，外观为白色的粒状或粉状物；玻璃纤维为单丝直径为12-15um的无碱玻璃长纤或短纤；抗滴落剂为聚四氟乙烯树脂(熔点327℃)或经特殊改性的聚四氟乙烯树脂；增韧相容剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)接枝改性的聚烯烃，如Dupont公司产商品牌号Elvaloy PT862的乙烯共聚物；抗氧剂为四〖3-(3，5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸〗季戊四醇酯与三(2，4二叔丁基)亚磷酸酯的复配，如瑞士汽巴生产商品名称为IRGANOX1010(抗氧剂IR1010)和IRGANOX168(抗氧剂IR168)。
实施例1：
将PBT重量比为44.6％、PTT11.12％、十溴联苯醚8.2％、三氧化二锑2.8％、PT862 2.2％、聚四氟乙烯0.18％、抗氧剂IR1010 0.15％、抗氧剂IR168 0.15％和Surlyn8920 0.6％室温下在高速混合机中混合0.5-2分钟，经下料料斗喂入双螺杆剂出机中，经熔融后同玻璃纤维(30％重量)掺混，挤出、冷却、造粒、干燥后包装。其中双螺杆各区加工温度分别为：一区210-225℃，二区210-225℃，三区210-225℃，四区210-225℃，五区210-225℃，六区210-225℃，七区205-220℃，八区205-220℃，机头205-220℃，停留时间20-50s，螺杆转速380-450r/min。
实施例2：
将PBT重量比为44.22％、PTT11.1％、十溴联苯醚8.1％、三氧化二锑2.7％、PT862 2.2％、聚四氟乙烯0.18％、抗氧剂IR 1010 0.15％、抗氧剂IR 168 0.15％和Surlyn8920 1.2％室温下在高速混合机中混合0.5-2分钟，经下料料斗喂入双螺杆挤出机中，经熔融后同玻璃纤维(30％重量)掺混，挤出、冷却、造粒、干燥后包装。其中双螺杆各区加工温度分别为：一区210-225℃，二区210-225℃，三区210-225℃，四区210-225℃，五区210-225℃，六区210-225℃，七区205-220℃，八区205-220℃，机头205-220℃，停留时间20-50s，螺杆转速380-450r/min。
实施例3：
将PBT重量比为44.62％、PTT11.1％、十溴二苯乙烷8.2％、三氧化二锑2.8％、PT862 2.2％、聚四氟乙烯0.18％、抗氧剂IR 10100.15％、抗氧剂IR 168 0.15％和Surlyn8920 0.6％室温下在高速混合机中混合0.5-2分钟，经下料料斗喂入双螺杆挤出机中，经熔融后同玻璃纤维(30％重量)掺混，挤出、冷却、造粒、干燥后包装。其中双螺杆各区加工温度分别为：一区210-225℃，二区210-225℃，三区210-225℃，四区210-225℃，五区210-225℃，六区210-225℃，七区205-220℃，八区205-220℃，机头205-220℃，停留时间20-50s，螺杆转速380-450r/min。
实施例4：
将PBT重量比为44.22％、PTT11.1％、十溴二苯乙烷8.1％、三氧化二锑2.7％、PT862 2.2％、聚四氟乙烯0.18％、抗氧剂IR 10100.15％、抗氧剂IR 168 0.15％和Surlyn8920 1.2％室温下在高速混合机中混合0.5-2分钟，经下料料斗喂入双螺杆挤出机中，经熔融后同玻璃纤维(30％重量)掺混，挤出、冷却、造粒、干燥后包装。其中双螺杆各区加工温度分别为：一区210-225℃，二区210-225℃，三区210-225℃，四区210-225℃，五区210-225℃，六区210-225℃，七区205-220℃，八区205-220℃，机头205-220℃，停留时间20-50s，螺杆转速380-450r/min。
实施例5：
将PBT重量比为43.42％、PTT10.8％、溴化环氧9.4％、三氧化二锑3.1％、PT862 2.2％、聚四氟乙烯0.18％、抗氧剂IR 1010 0.15％、抗氧剂IR 168 0.15％和Surlyn8920 0.6％室温下在高速混合机中混合0.5-2分钟，经下料料斗喂入双螺杆挤出机中，经熔融后同玻璃纤维(30％重量)掺混，挤出、冷却、造粒、干燥后包装。其中双螺杆各区加工温度分别为：一区210-225℃，二区210-225℃，三区210-225℃，四区210-225℃，五区210-225℃，六区210-225℃，七区205-220℃，八区205-220℃，机头205-220℃，停留时间20-50s，螺杆转速380-450r/min。
实施例6：
将PBT重量比为43.02％、PTT10.8％、溴化环氧9.3％、三氧化二锑3.0％、PT862 2.2％、聚四氟乙烯0.18％、抗氧剂IR 1010 0.15％、抗氧剂IR 168 0.15％和Surlyn8920 1.2％室温下在高速混合机中混合0.5-2分钟，经下料料斗喂入双螺杆挤出机中，经熔融后同玻璃纤维(30％重量)掺混，挤出、冷却、造粒、干燥后包装。其中双螺杆各区加工温度分别为：一区210-225℃，二区210-225℃，三区210-225℃，四区210-225℃，五区210-225℃，六区210-225℃，七区205-220℃，八区205-220℃，机头205-220℃，停留时间20-50s，螺杆转速380-450r/min
实施例7：
将PBT重量比为44.02％、PTT11.0％、十溴联苯醚8.1％、三氧化二锑2.7％、PT862 2.2％、聚四氟乙烯0.18％、抗氧剂IR 1010 0.15％、抗氧剂IR 168 0.15％和滑石粉1.5％室温下在高速混合机中混合0.5-2分钟，经下料料斗喂入双螺杆挤出机中，经熔融后同玻璃纤维(30％重量)掺混，挤出、冷却、造粒、干燥后包装。其中双螺杆各区加工温度分别为：一区210-225℃，二区210-225℃，三区210-225℃，四区210-225℃，五区210-225℃，六区210-225℃，七区205-220℃，八区205-220℃，机头205-220℃，停留时间20-50s，螺杆转速380-450r/min。
实施例8：
将PBT重量比为43.02％、PTT10.8％、十溴联苯醚7.9％、三氧化二锑2.7％、PT862 2.2％、聚四氟乙烯0.18％、抗氧剂IR 1010 0.15％、抗氧剂IR 168 0.15％和滑石粉2.9％室温下在高速混合机中混合0.5-2分钟，经下料料斗喂入双螺杆挤出机中，经熔融后同玻璃纤维(30％重量)掺混，挤出、冷却、造粒、干燥后包装。其中双螺杆各区加工温度分别为：一区210-225℃，二区210-225℃，三区210-225℃，四区210-225℃，五区210-225℃，六区210-225℃，七区205-220℃，八区205-220℃，机头205-220℃，停留时间20-50s，螺杆转速380-450r/min。
实施例9：
将PBT重量比为32.4％、PTT21.6％、十溴联苯醚7.9％、三氧化二锑3.2％、PT862 3.2％、聚四氟乙烯0.22％、抗氧剂IR 1010 0.14％、抗氧剂IR 168 0.14％和Surlyn8920 1.2％室温下在高速混合机中混合0.5-2分钟，经下料料斗喂入双螺杆剂出机中，经熔融后同玻璃纤维(30％重量)掺混，挤出、冷却、造粒、干燥后包装。其中双螺杆各区加工温度分别为：一区210-225℃，二区210-225℃，三区210-225℃，四区210-225℃，五区210-225℃，六区210-225℃，七区205-220℃，八区205-220℃，机头205-220℃，停留时间20-50s，螺杆转速380-450r/min。
实施例10：
将PBT重量比为31.9％、PTT21.2％、十溴联苯醚7.8％、三氧化二锑3.1％、PT862 3.2％、聚四氟乙烯0.22％、抗氧剂IR 1010 0.14％、抗氧剂IR 168 0.14％和Surlyn8920 2.3％室温下在高速混合机中混合0.5-2分钟，经下料料斗喂入双螺杆挤出机中，经熔融后同玻璃纤维(30％重量)掺混，挤出、冷却、造粒、干燥后包装。其中双螺杆各区加工温度分别为：一区210-225℃，二区210-225℃，三区210-225℃，四区210-225℃，五区210-225℃，六区210-225℃，七区205-220℃，八区205-220℃，机头205-220℃，停留时间20-50s，螺杆转速380-450r/min。
实施例11：
将PBT重量比为32.4％、PTT21.6％、十溴二苯乙烷7.9％、三氧化二锑3.2％、PT862 3.2％、聚四氟乙烯0.22％、抗氧剂IR 10100.14％、抗氧剂IR 168 0.14％和Surlyn8920 1.2％室温下在高速混合机中混合0.52分钟，经下料料斗喂入双螺杆挤出机中，经熔融后同玻璃纤维(30％重量)掺混，挤出、冷却、造粒、干燥后包装。其中双螺杆各区加工温度分别为：一区210-225℃，二区210-225℃，三区210-225℃，四区210-225℃，五区210-225℃，六区210-225℃，七区205-220℃，八区205-220℃，机头205-220℃，停留时间20-50s，螺杆转速380-450r/min。
实施例12：
将PBT重量比为31.9％、PTT21.21％、十溴二苯乙烷7.8％、三氧化二锑3.1％、PT862 3.2％、聚四氟乙烯0.21％、抗氧剂IR 10100.14％、抗氧剂IR 168 0.14％和Surlyn8920 2.3％室温下在高速混合机中混合0.5-2分钟，经下料料斗喂入双螺杆挤出机中，经熔融后同玻璃纤维(30％重量)掺混，挤出、冷却、造粒、干燥后包装。其中双螺杆各区加工温度分别为：一区210-225℃，二区210-225℃，三区210-225℃，四区210-225℃，五区210-225℃，六区210-225℃，七区205-220℃，八区205-220℃，机头205-220℃，停留时间20-50s，螺杆转速380-450r/min。
实施例13：
将PBT重量比为31.52％、PTT21.0％、溴化环氧9.1％、三氧化二锑3.64％、PT862 3.15％、聚四氟乙烯0.21％、抗氧剂IR 1010 0.14％、抗氧剂IR 168 0.14％和Surlyn8920 1.1％室温下在高速混合机中混合0.5-2分钟，经下料料斗喂入双螺杆挤出机中，经熔融后同玻璃纤维(30％重量)掺混，挤出、冷却、造粒、干燥后包装。其中双螺杆各区加工温度分别为：一区210-225℃，二区210-225℃，三区210-225℃，四区210-225℃，五区210-225℃，六区210-225℃，七区205-220℃，八区205-220℃，机头205-220℃，停留时间20-50s，螺杆转速380-450r/min。
实施例14：
将PBT重量比为31.0％、PTT20.7％、溴化环氧8.91％、三氧化二锑3.6％、PT862 3.1％、聚四氟乙烯0.21％、抗氧剂IR 1010 0.14％、抗氧剂IR 168 0.14％和Surlyn8920 2.2％室温下在高速混合机中混合0.5-2分钟，经下料料斗喂入双螺杆挤出机中，经熔融后同玻璃纤维(30％重量)掺混，挤出、冷却、造粒、干燥后包装。其中双螺杆各区加工温度分别为：一区210-225℃，二区210-225℃，三区210-225℃，四区210-225℃，五区210-225℃，六区210-225℃，七区205-220℃，八区205-220℃，机头205-220℃，停留时间20-50s，螺杆转速380-450r/min
对比例一
将PBT重量比为56.31％、十溴联苯醚8.2％、三氧化二锑2.8％、PT862 2.2％、聚四氟乙烯0.19％、抗氧剂IR 1010 0.15％和抗氧剂IR 168 0.15％室温下在高速混合机中混合0.5-2分钟，经下料料斗喂入双螺杆挤出机中，经熔融后同玻璃纤维(30％重量)掺混，挤出、冷却、造粒、干燥后包装。其中双螺杆各区加工温度分别为：一区210-225℃，二区210-225℃，三区210-225℃，四区210-225℃，五区210-225℃，六区210-225℃，七区205-220℃，八区205-220℃，机头205-220℃，停留时间20-50s，螺杆转速380-450r/min。
对比例二
将PBT重量比为45.11％、PTT11.2％、十溴联苯醚8.2％、三氧化二锑2.8％、PT862 2.2％、聚四氟乙烯0.19％、抗氧剂IR 1010 0.15％和抗氧剂IR 168 0.15％室温下在高速混合机中混合0.5-2分钟，经下料料斗喂入双螺杆挤出机中，经熔融后同玻璃纤维(30％重量)掺混，挤出、冷却、造粒、干燥后包装。其中双螺杆各区加工温度分别为：一区210-225℃，二区210-225℃，三区210-225℃，四区210-225℃，五区210-225℃，六区210-225℃，七区205-220℃，八区205-220℃，机头205-220℃，停留时间20-50s，螺杆转速380-450r/min。
对比例三
将PBT重量比为56.31％、十溴二苯乙烷8.2％、三氧化二锑2.8％、PT862 2.2％、聚四氟乙烯0.19％、抗氧剂IR 1010 0.15％和抗氧剂IR 168 0.15％室温下在高速混合机中混合0.5-2分钟，经下料料斗喂入双螺杆抗出机中，经熔融后同玻璃纤维(30％重量)掺混，挤出、冷却、造粒、干燥后包装。其中双螺杆各区加工温度分别为：一区210-225℃，二区210-225℃，三区210-225℃，四区210-225℃，五区210-225℃，六区210-225℃，七区205-220℃，八区205-220℃，机头205-220℃，停留时间20-50s，螺杆转速380-450r/min。
对比例四
将PBT重量比为45.11％、PTT11.2％、十溴二苯乙烷8.2％、三氧化二锑2.8％、PT862 2.2％、聚四氟乙烯0.19％、抗氧剂IR 1010 0.15％和抗氧剂IR 168 0.15％室温下在高速混合机中混合0.5-2分钟，经下料料斗喂入双螺杆挤出机中，经熔融后同玻璃纤维(30％重量)掺混，挤出、冷却、造粒、干燥后包装。其中双螺杆各区加工温度分别为：一区210-225℃，二区210-225℃，三区210-225℃，四区210-225℃，五区210-225℃，六区210-225℃，七区205-220℃，八区205-220℃，机头205-220℃，停留时间20-50s，螺杆转速380-450r/min。
对比例五
将PBT重量比为54.72％、溴化环氧9.5％、三氧化二锑3.1％、PT8622.2％、聚四氟乙烯0.18％、抗氧剂IR 1010 0.15％和抗氧剂IR 1680.15％室温下在高速混合机中混合0.5-2分钟，经下料料斗喂入双螺杆抗出机中，经熔融后同玻璃纤维(30％重量)掺混，挤出、冷却、造粒、干燥后包装。其中双螺杆各区加工温度分别为：一区210-225℃，二区210-225℃，三区210-225℃，四区210-225℃，五区210-225℃，六区210-225℃，七区205-220℃，八区205-220℃，机头205-220℃，停留时间20-50s，螺杆转速380-450r/min。
对比例六
将PBT重量比为43.82％、PTT10.9％、溴化环氧9.5％、三氧化二锑3.1％、PT862 2.2％、聚四氟乙烯0.18％、抗氧剂IR 1010 0.15％和抗氧剂IR 168 0.15％室温下在高速混合机中混合0.5-2分钟，经下料料斗喂入双螺杆挤出机中，经熔融后同玻璃纤维(30％重量)掺混，挤出、冷却、造粒、干燥后包装。其中双螺杆各区加工温度分别为：一区210-225℃，二区210-225℃，三区210-225℃，四区210-225℃，五区210-225℃，六区210-225℃，七区205-220℃，八区205-220℃，机头205-220℃，停留时间20-50s，螺杆转速380-450r/min。
对比例七
将PBT重量比为32.9％、PTT22.0％、十溴联苯醚8.1％、三氧化二锑3.2％、PT862 3.3％、聚四氟乙烯0.2％、抗氧剂IR 1010 0.15％和抗氧剂IR 168 0.15％室温下在高速混合机中混合0.5-2分钟，经下料料斗喂入双螺杆挤出机中，经熔融后同玻璃纤维(30％重量)掺混，挤出、冷却、造粒、干燥后包装。其中双螺杆各区加工温度分别为：一区210-225℃，二区210-225℃，三区210-225℃，四区210-225℃，五区210-225℃，六区210-225℃，七区205-220℃，八区205-220℃，机头205-220℃，停留时间20-50s，螺杆转速380-450r/min。
对比例八
将PBT重量比为32.9％、PTT22.0％、十溴二苯乙烷8.1％、三氧化二锑3.2％、PT862 3.3％、聚四氟乙烯0.2％、抗氧剂IR 1010 0.15％和抗氧剂IR 168 0.15％室温下在高速混合机中混合0.5-2分钟，经下料料斗喂入双螺杆挤出机中，经熔融后同玻璃纤维(30％重量)掺混，挤出、冷却、造粒、干燥后包装。其中双螺杆各区加工温度分别为：一区210-225℃，二区210-225℃，三区210-225℃，四区210-225℃，五区210-225℃，六区210-225℃，七区205-220℃，八区205-220℃，机头205-220℃，停留时间20-50s，螺杆转速380-450r/min。
对比例九
将PBT重量比为32.0％、PTT21.3％、溴化环氧9.3％、三氧化二锑3.7％、PT862 3.2％、聚四氟乙烯0.2％、抗氧剂IR 1010 0.15％和抗氧剂IR 168 0.15％室温下在高速混合机中混合0.5-2分钟，经下料料斗喂入双螺杆挤出机中，经熔融后同玻璃纤维掺混，挤出、冷却、造粒、干燥后包装。其中双螺杆各区加工温度分别为：一区210-225℃，二区210-225℃，三区210-225℃，四区210-225℃，五区210-225℃，六区210-225℃，七区205-220℃，八区205-220℃，机头205-220℃，停留时间20-50s，螺杆转速380-450r/min。
性能评价方式及测试标准：
将上述制得的复合材料粒子在鼓风烘箱中干燥4-6小时，温度120-140℃，然后将干燥好的塑料粒子在注射成型机上注塑制样。
玻璃纤维含量按GB2577-89进行，燃烧温度设定为625±20℃；拉伸强度测试按GB/T1040-92进行，试样尺寸为150*10*4mm，拉伸速率为20mm/min；弯曲性能测试按GB//T9341-2000进行，试样尺寸为150*10*4mm，弯曲速率为40mm/min，跨距为64mm；简支梁冲击强度按GB/T1043-1993进行，试样尺寸为80*10*4mm，缺口剩余厚度为3.2mm；热变形温度按GB1634-79进行，试样尺寸为120*15*10mm，载荷为1.82Mpa；材料燃烧性能测试按UL-94进行，试样尺寸为125*13*3.2mm；材料流动性测试按GB/T3682-2000进行，测试温度240℃，标称负荷5KG。
材料的综合力学性能通过测试拉伸强度、弯曲强度、冲击强度来加以判断；材料的耐热性通过测试热变形温度来加以评判；材料的燃烧性能根据UL94分为V-0、V-1、V-2和HB几个等级。此外，材料的成型加工性通过好、较好、一般、较差、差几种情况来加以评判，“好”表示注塑情况良好，能满足客户24小时不间断生产的要求，“差”表示注塑时非常容易断浇口，客户根本无法实现24小时连续化的生产。
表一实施例1-14配方及材料性能表
| 材料名称 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | 实施例7 | 实施例8 |
| PBT(％) | 44.6 | 44.22 | 44.62 | 44.22 | 43.42 | 43.02 | 44.02 | 43.02 |
| PTT(％) | 11.12 | 11.1 | 11.1 | 11.1 | 10.8 | 10.8 | 11.0 | 10.8 |
| 十溴联苯醚(％) | 8.2 | 8.1 | 8.1 | 7.9 | ||||
| 十溴二苯乙烷(％) | 8.2 | 8.1 | ||||||
| 溴化环氧(％) | 9.4 | 9.3 | ||||||
| 三氧化二锑(％) | 2.8 | 2.7 | 2.8 | 2.7 | 3.1 | 3.0 | 2.7 | 2.7 |
| PT862(％) | 2.2 | 2.2 | 2.2 | 2.2 | 2.2 | 2.2 | 2.2 | 2.2 |
| 聚四氟乙烯(％) | 0.18 | 0.18 | 0.18 | 0.18 | 0.18 | 0.18 | 0.18 | 0.18 |
| 抗氧剂IR1010(％) | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 0.15 |
| 抗氧剂IR168(％) | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 0.15 |
| Surlyn8920(％) | 0.6 | 1.2 | 0.6 | 1.2 | 0.6 | 1.2 | ||
| 滑石粉(％) | 1.5 | 2.9 | ||||||
| 玻璃纤维(％) | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 |
| 拉伸强度Mpa | 114.6 | 117.8 | 115.6 | 118.4 | 112.9 | 115.8 | 114.3 | 113.7 |
| 弯曲强度Mpa | 178.6 | 182.3 | 179.2 | 182.7 | 178.5 | 179.9 | 182.4 | 188.6 |
| 无缺口冲击强度KJ/m2 | 37.8 | 40.2 | 38.2 | 40.9 | 36.8 | 39.2 | 35.6 | 36.2 |
| 缺口冲击强度KJ/m2 | 8.2 | 8.5 | 8.2 | 8.7 | 8.0 | 8.5 | 7.6 | 7.6 |
| 热变形温度(1.82Mpa)(℃) | 203 | 204 | 203 | 204 | 203 | 204 | 204 | 205 |
| 阻燃性能 | V-0 | V-0 | V-0 | V-0 | V-0 | V-0 | V-0 | V-0 |
| 成型加工性能 | 较好 | 好 | 较好 | 好 | 较好 | 好 | 一般 | 一般 |
表一续表
| 材料名称 | 实施例9 | 实施例10 | 实施例11 | 实施例12 | 实施例13 | 实施例14 |
| PBT(％) | 32.4 | 31.9 | 32.4 | 31.9 | 31.52 | 31.0 |
| PTT(％) | 21.6 | 21.2 | 21.6 | 21.21 | 21.0 | 20.7 |
| 十溴联苯醚(％) | 7.9 | 7.8 |
| 十溴二苯乙烷(％) | 7.9 | 7.8 | ||||
| 溴化环氧(％) | 9.1 | 8.91 | ||||
| 三氧化二锑(％) | 3.2 | 3.1 | 3.2 | 3.1 | 3.64 | 3.6 |
| PT862(％) | 3.2 | 3.2 | 3.2 | 3.2 | 3.15 | 3.1 |
| 聚四氟乙烯(％) | 0.22 | 0.22 | 0.22 | 0.21 | 0.21 | 0.21 |
| 抗氧剂IR1010(％) | 0.14 | 0.14 | 0.14 | 0.14 | 0.14 | 0.14 |
| 抗氧剂IR168(％) | 0.14 | 0.14 | 0.14 | 0.14 | 0.14 | 0.14 |
| Surlyn8920(％) | 1.2 | 2.3 | 1.2 | 2.3 | 1.1 | 2.2 |
| 玻璃纤维(％) | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 |
| 拉伸强度Mpa | 113.2 | 114.8 | 113.6 | 116.9 | 114.6 | 116.5 |
| 弯曲强度Mpa | 177.5 | 178.6 | 175.6 | 179.8 | 178.8 | 180.1 |
| 无缺口冲击强度KJ/m2 | 38.3 | 40.5 | 39.6 | 40.9 | 37.2 | 40.5 |
| 缺口冲击强度KJ/m2 | 8.2 | 8.6 | 8.3 | 8.7 | 8.2 | 8.8 |
| 热变形温度(1.82Mpa)(℃) | 204 | 205 | 204 | 205 | 204 | 205 |
| 阻燃性能 | V-0 | V-0 | V-0 | V-0 | V-0 | V-0 |
| 成型加工性能 | 较好 | 好 | 较好 | 好 | 较好 | 好 |
实施例15：
各成分的重量百分比为：
PBT 0～75％(例0％、35％、75％)
其它聚酯 0～75％(例0％、35％、75％)
玻璃纤维 0～30％(例0％、15％、30％)
溴化物 7～19％(例8％、15％、19％)
三氧化二锑 2.3～9.5％(例2.3、6％、9％)
增韧、相容剂 1.5～10％(例1.5、7％、10％)
抗氧剂 0.1～0.8％(例0.1％、0.5％、0.8％)
抗滴落剂 0.05～1.0％(例0.05％、0.5％、1％)
成核剂 0.02～2.0％(例0.02％、1％、2％)。
上述成分的重量之和为100％。所述的溴化物为十溴联苯醚、十溴二苯乙烷、分子量为10000-50000的溴化环氧、溴化聚苯乙烯、溴化聚碳、聚溴化苯乙烯、聚溴化五溴苄基酯(以色列死海溴公司1025)中的一种或两种。
所述的增韧、相容剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)接枝改性的聚烯烃(如法国阿托公司产8900，Dupont公司产PTW、PT862)或含有马来酸酐、丙烯酸酐的聚烯烃接枝物(如PE-MAH、POE-MAH等)或二元聚烯烃类共聚物(如EMA、EBA、EAA、EVA等)或线性低密度聚乙烯(LLPPE)。其余同实施例1。
表二对比例1-9配方及材料性能表
| 材料名称 | 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 | 对比例4 | 对比例5 | 对比例6 | 对比例7 | 对比例8 | 对比例9 |
| PBT(％) | 56.31 | 45.11 | 56.31 | 45.11 | 54.72 | 43.82 | 32.9 | 32.9 | 32.0 |
| PTT(％) | 11.2 | 11.2 | 10.9 | 22.0 | 22.0 | 21.3 | |||
| 十溴联苯醚(％) | 8.2 | 8.2 | 8.1 |
| 十溴二苯乙烷(％) | 8.2 | 8.2 | 8.1 | ||||||
| 溴化环氧(％) | 9.5 | 9.5 | 9.3 | ||||||
| 三氧化二锑(％) | 2.8 | 2.8 | 2.8 | 2.8 | 3.1 | 3.1 | 3.2 | 3.2 | 3.7 |
| PT862(％) | 2.2 | 2.2 | 2.2 | 2.2 | 2.2 | 2.2 | 3.3 | 3.3 | 3.2 |
| 聚四氟乙烯(％) | 0.19 | 0.19 | 0.19 | 0.19 | 0.18 | 0.18 | 0.20 | 0.2 | 0.2 |
| 抗氧剂IR1010(％) | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 0.15 |
| 抗氧剂IR 168(％) | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 0.15 |
| 玻璃纤维(％) | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 |
| 拉伸强度Mpa | 109.0 | 112.5 | 109.5 | 111.7 | 108.9 | 112.6 | 112.7 | 112.8 | 113.7 |
| 弯曲强度Mpa | 172.5 | 175.8 | 171.8 | 173.8 | 170.5 | 176.5 | 176.5 | 174.6 | 176.9 |
| 无缺口冲击强度KJ/m2 | 36.3 | 33.7 | 37.6 | 34.5 | 35.6 | 31.8 | 29.5 | 28.6 | 27.3 |
| 缺口冲击强度KJ/m2 | 7.8 | 7.2 | 7.6 | 7.3 | 7.6 | 7.0 | 6.7 | 6.8 | 6.6 |
| 热变形温度(1.82Mpa)(℃) | 202 | 203 | 202 | 203 | 202 | 203 | 204 | 204 | 204 |
| 阻燃性能 | V-0 | V-0 | V-0 | V-0 | V-0 | V-0 | V-0 | V-0 | V-0 |
| 成型加工性能 | 好 | 差，易断浇口 | 好 | 差，易断浇口 | 好 | 差，易断浇口 | 差，易断浇口 | 差，易断浇口 | 差，易断浇口 |
从表一实施例和表二对比例的数据分析可以得出：
1、增强阻燃PBT/PTT合金可以做到与纯PBT增强阻燃材料相同的力学性能。合金材料的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度甚至略高于纯PBT增强阻燃材料。
2、纯PBT增强阻燃材料具有良好的成型加工性能，PBT/PTT合金增强阻燃材料如果不添加相应的成核剂，除材料韧性偏低外，材料的成型加工性能亦较差，结晶速率慢，注塑时容易断浇口，根本无法实现连续化的生产。
3、添加了一定比例的成核剂显著改善了PBT/PTT增强阻燃材料的成型加工性能，而且因为结晶速率加快的缘故，其力学性能也得到了相应的提高，同时改善了材料的韧性。
4、增强阻燃PBT/PTT合金材料具有比纯PBT增强阻燃材料较高的热变形温度。
Claims (10)
1.一种阻燃增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合物，其特征是：由下列重量百分比的原料配制而成：
PBT 0～75％
其它聚酯 0～75％
玻璃纤维 0～30％
溴化物 7～19％
三氧化二锑 2.3～9.5％
增韧、相容剂 1.5～10％
抗氧剂 0.1～0.8％
抗滴落剂 0.05～1.0％
成核剂 0.02～2.0％。
2.根据权利要求1所述的阻燃增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合物，其特征是：所述的PBT为密度1.31-1.35g/cm3，熔点220-233℃，特性粘数为0.7-1.2dl/g的聚对苯二甲酸丁二醇酯。
3.根据权利要求1所述的阻燃增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合物，其特征是：所述的其它聚酯为密度1.33-1.37g/cm3，熔点223-230℃的聚对苯二甲酸丙二酯。
4.根据权利要求1所述的阻燃增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合物，其特征是：所述的溴化物为十溴联苯醚、十溴二苯乙烷、分子量为10000-50000的溴化环氧、溴化聚苯乙烯、溴化聚碳、聚溴化苯乙烯、聚溴化五溴苄基酯中的一种或两种。
5.根据权利要求1所述的阻燃增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合物，其特征是：所述的三氧化二锑为熔融温度640-670℃，分解温度1400-1500℃，外观为白色的粒状或粉状物。
6.根据权利要求1所述的阻燃增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合物，其特征是：所述的玻璃纤维为直径5-17微米的无碱玻璃长纤或短纤。
7.根据权利要求1所述的阻燃增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合物，其特征是：所述的抗滴落剂为聚四氟乙烯树脂或经性的聚四氟乙烯树脂。
8.根据权利要求1所述的阻燃增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合物，其特征是：所述的增韧、相容剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝改性的聚烯烃或含有马来酸酐、丙烯酸酐的聚烯烃接枝物或二元聚烯烃类共聚物或线性低密度聚乙烯。
9.根据权利要求1所述的阻燃增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合物，其特征是：所述的成核剂为乙烯/甲基丙烯酸共聚物的羧酸钠盐或粘土类物质。
10.一种权利要求1所述的阻燃增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合物的生产方法，其特征是：依次包括下列步骤：
①将PBT树脂、其它聚酯、溴化物、三氧化二锑、增韧相容剂、抗氧剂、抗滴落剂、成核剂按重量百分比在高速混合机中混合均匀；
②将上述混合均匀的原料置于双螺杆挤出机中同玻璃纤维掺混，经熔融、挤出、冷却、造粒、干燥得产品。
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Assignee: Nantong City Dongfang Plastic Co., Ltd. Assignor: Nantong Orient Industry Co., Ltd. Contract record no.: 2012320000424 Denomination of invention: Flame-retardant reinforced polybutylene terephthalate compound and production method thereof Granted publication date: 20110831 License type: Exclusive License Open date: 20080723 Record date: 20120409 |
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