CN101302330A - 阻燃抗静电性热塑性树脂组合物 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阻燃抗静电性热塑性树脂组合物，主要由热塑性聚酯、阴离子型、非离子型复合抗静电剂、卤化聚碳酸酯、含锑助阻燃剂经高温混炼而成。本发明产品的相容性、抗静电性、阻燃型以及机械性能都很优秀。

Description

阻燃抗静电性热塑性树脂组合物

技术领域

本发明涉及一种阻燃、抗静电性的树脂组合物，是适用于各种照明材料的绝缘部件，特别适合与各种荧光灯的电源与接口插座的聚酯组合物的生产方法。

背景技术

聚酯树脂有很好的耐热性、机械性、电学性能，所以广泛用于纤维、薄膜和成形材料等各个领域。

聚酯树脂应用于各种电器及电子的部件中，随着人们对安全性能要求的提高，要求聚酯树脂有很好的应对火灾的安全性能，各个生产公司纷纷开展树脂阻燃的研究。另一方面由于聚酯类树脂很容易带电，使树脂材料容量吸附各种灰尘，带有一定的静电，不但影响成形产品部件的外观，而且使产品带有一定的静电压，有一定的危险性。

为了解决上述两个问题，常常采用添加各种阻燃成份和抗静电剂组成聚酯组合物。各个公司制得阻燃组合物的专利，有日本专利特开平5-140427提出的在热塑性树脂中加入卤化聚苯乙烯树脂的方法，日本特开昭50-35257和日本专利特开昭62-15256提出了加入卤化双酚A型环氧树脂的方法。

对于赋予树脂抗静电性的方法有：钟渊株式会社专利CN98124379采用添加含溴阻燃剂和含锑化合物与导电性炭黑共混得到阻燃抗静电的树脂组合物，解决了抗静电剂在树脂中分散不均的问题，是成形树脂组合物的次品率大幅度下降，但此组合物为黑色，限制了组合物在一些方面的应用，导电的炭黑容易从成形品出析出。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种具有优异的耐光稳定性和耐抗静电剂析出性能的阻燃抗静电性热塑性树脂组合物。

本发明的技术解决方案是：

一种阻燃抗静电性热塑性树脂组合物，其特征是：主要由下列重量成分经高温混炼而成：

热塑性聚酯                          60-90％

阴离子型、非离子型复合抗静电剂      0.5-5％

卤化聚碳酸酯                        5-30％

含锑助阻燃剂                        2-15％。

其中热塑性聚酯为选自聚对苯二甲酸丁二酯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯中的至少一种构成。卤化聚碳酸酯是溴化聚碳酸酯。溴化聚碳酸酯的添加量为10-20％，且组合物各组份之和为100％。其中溴化聚碳酸酯是溴化双酚A型聚碳酸酯，优选其软化点在150度以上的溴化聚碳酸酯。含锑类阻燃助剂是锑氧化物、锑酸盐中的至少一种。其中复合抗静电剂为阴离子型和非离子抗静电剂复配组成，两者的重量比例为20比80到80比20。其中还加有耐光剂和抗氧化剂。组合物经过230℃-280℃的高温混炼后制得。

热塑性聚酯也可采用其它由含芳基的二酸与亚烷基的二醇组成的形式，其中具体的二羧酸除对苯二甲酸以外可列举，例如间苯二甲酸、邻苯二甲酸、甲基对苯二甲酸、萘二酸、联苯二甲酸等芳香族羧酸及其酯类衍生物，己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、十二烷二羧酸等脂肪族羧酸及其酯类衍生物，环己烷二羧酸、六氢化间苯二甲酸、六氢化邻苯二甲酸等脂环族二羧酸及其酯类衍生物，所述的衍生物中是指二甲酯等低级烷基酯、酸酐、酰氯等物质。这些二羧酸可以单独或组合两种以上使用。共聚的亚烷基二醇组分，可以列举的有丙二醇、1，3-丁二醇、戊二醇、1、6-己二醇等支链状或支链状的C2-C12亚烷基二醇；环己二醇、1，4-环己二甲醇、氢化双酚A等脂环族二醇。二甘醇、三甘醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇等的聚氧化烯二醇类。

热塑性聚酯在不损害本发明阻燃抗静电性聚酯类组合物的阻燃性及抗静电性及成形性的范围内，也可以有共聚合的成分。共聚的成分可以列举C8-C22的二元以上的芳香族羧酸、C4-C12的二元以上的脂肪族羧酸及C8-C15的以上的脂环羧酸等羧酸类及其酯形成的衍生物，C3-C15脂肪族化合物、C6-C20的脂环化合物，及其酯形成的衍生物。

本发明使用阻燃剂由卤化聚碳酸酯组成，优选是溴化双酚A型聚碳酸酯的齐聚物，其聚合度在3以上，其中溴化双酚A型聚碳酸酯采用溴化苯酚进行封端，为了保证阻燃剂的热稳定性，优选使用软化点在150℃以上的聚合物。卤化聚碳酸酯在组合物中的使用量为相当于100份的树脂组合物，添加量为5-30重量份，优选10-20重量份。添加量过高影响材料的热性能，添加量过低影响材料的阻燃性能。

组合物中的阻燃阻剂为是锑氧化物、锑酸盐中的至少一种，优选为Sb₂O₃，其中相对于100重量份的树脂组合物，含锑类阻燃助剂的添加量为2-15重量份。

本发明中的复合抗静电试剂，为阴离子型抗静电剂和非离子型抗静电试剂组成，对于阴离子型抗静电剂是一种磺酸盐、特别优选的是链烷磺酸盐(十二烷基磺酸盐等C₂-C₄₀链烷磺酸盐等)、芳烃磺酸盐、烷基芳烃磺酸盐(十二烷基苯磺酸盐等、C₆-C₂₀芳烃磺酸盐等)，作为盐优选碱金属盐(钠或钾盐)。对于非离子抗静电试剂，是聚氧化乙烯衍生物(聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇或以上的混合物)、多元醇衍生物(甘油单硬酯酸酯等)、烷基乙醇胺(月桂基乙醇胺等)，优选聚氧化乙烯衍生物(聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇或以上的混合物)，聚氧化乙烯衍生物的数均分子量为500-100000，优选1000-20000左右。

阴离子和非离子型抗静电试剂的重量比例为80/20-20/80的范围内，两者的比例若不在这个范围内，则产生抗静电试剂析出和影响机械性能的情况。

本发明阻燃抗静电树脂组合物，还加入抗氧化剂市售商品：IR1010，改善耐热稳定性。也可以下列抗氧化剂：季戊四醇基-四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、十八烷基-3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)苯酸酯、1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯、正-十八烷基-3-(3’，5’-二叔丁基-4’-羟基苯基)丙酸酯等酚类抗氧化剂；三(2，4-二叔丁基苯基)磷酸酯、二硬脂酰季戊四醇二磷酸酯等含磷类抗氧化剂；二硬酯酰基-3，3’-硫代二丙酸酯或季戊四醇-四-(十二烷基-硫代丙酸酯)等硫醚抗氧化剂等。这些抗氧化剂可单独使用，或者两种以上结合使用。

抗氧剂的添加量，相对于100重量份的树脂组合物，在0.05-5重量份，优选在0.08-3重量份。

本发明的树脂组合物还可以添加耐光剂，优选的是苯并三唑类UV稳定剂。它通过对引起聚合物和其他UV敏感基材UV降解的紫外光进行竞争吸附而发生作用。如美国氰特公司的UV-5411。耐光剂的添加量，相对于100重量份的树脂组合物，在0.05-5重量份，优选在0.08-3重量份。

本发明的聚酯组合物中，在不损害本发明目的的范围内，根据需要可以添加各种惯用的添加剂，例如填充剂(玻璃纤维等)、脱模剂(硅油等)、增塑剂、荧光增白剂等。

热塑性聚酯、抗静电剂与阻燃成分和抗氧化成分等经高温混炼后，即可得到相容性、抗静电性、阻燃型以及机械性能都很优秀的可用于照明系统的树脂。

本专利的制造方法是使用双螺杆挤出机控制温度230-280℃(例240℃、250℃、280℃)条件下混炼。

本发明的物理特性评价采用：

拉伸强度及拉伸伸长率按照ISO-527标准进行测试。冲击强度试验按照ISO-179的标准试验方法进行测试。

抗静电性：

表面电阻率是使用表面电阻计进行测试，该测定是在25℃，湿度50％的条件下放置24小时之后，在此环境下进行测试的。

阻燃性：

按照美国Underwriters Laboratories的主题94(UL94)测试方法进行测试，评价阻燃性能。

抗静电剂表面析出：

产品经注射成型后，对产品表面进行目测，130度下进行热处理200小时后，目视表面是否有不均匀的细纹、油脂状物等，表面光泽不均的情况，判断是否有小分子的析出。

耐光性：

测定样品初期色调(L、a、b值)后，将样品放置在紫外照射机(使用高压汞灯400W)中，照射一小时使温度达到150℃后，对样品经照射后的变色程度(ΔE)进行测试，从而得到样品的耐光变色性能。

实施例与比较例：

热塑性树脂A：东丽公司生产聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)(IV＝0.85)

抗静电剂B-1：竹本油脂生产S-612，阴离子型和非离子型复合抗静电剂，两者比例30/70

抗静电剂B-2：PEG4000江苏石油化工厂生产

抗静电剂B-3：十二烷基苯磺酸钠(DBS)上海化学试剂公司生产

抗静电剂B-4：聚醚酰胺(尼龙与聚乙二醇共聚物，东丽产LM-T)

阻燃剂C-1：溴化聚碳酸酯，帝人化成产FG7100

阻燃剂C-2：溴化聚碳酸酯，帝人化成生产FG7500

阻燃助剂D：三氧化二锑，日本精宏会社生产

抗氧化剂E-1：受阻酚类抗氧化剂，汽巴生产的IR1010

抗氧化剂E-2：硫醚类抗氧化剂，旭电化工业产的AO412S

耐光剂F：苯并三唑类抗紫外试剂，美国氰特生产UV-5411

实施例1-5和比较例1-3

将所述的各成份以表1所示的比例混合，用双螺杆挤出机混炼在230℃到280℃进行混炼，得到抗静电阻燃树脂组合物，利用注射成型，制作实验样条，并对上述的各项性能进行了评价。其结果列于下表中。

Claims (9)

1、一种阻燃抗静电性热塑性树脂组合物，其特征是：主要由下列重量成分经高温混炼而成：

热塑性聚酯                             60-90％

阴离子型、非离子型复合抗静电剂         0.5-5％

卤化聚碳酸酯                           5-30％

含锑助阻燃剂                           2-15％。

2、根据权利要求1所述的阻燃抗静电性热塑性树脂组合物，其特征是：其中热塑性聚酯为选自聚对苯二甲酸丁二酯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯中的至少一种构成。

3、根据权利要求1所述的阻燃抗静电性热塑性树脂组合物，其特征是：卤化聚碳酸酯是溴化聚碳酸酯。

4、根据权利要求3所述的阻燃抗静电性热塑性树脂组合物，其特征是：溴化聚碳酸酯的添加量为10-20％，且组合物各组份之和为100％。

5、根据权利要求3所述的阻燃抗静电性热塑性树脂组合物，其特征是：其中溴化聚碳酸酯是溴化双酚A型聚碳酸酯，优选其软化点在150度以上的溴化聚碳酸酯。

6、根据权利要求1所述的阻燃抗静电性热塑性树脂组合物，其特征是：含锑类阻燃助剂是锑氧化物、锑酸盐中的至少一种。

7、根据权利要求1所述的阻燃抗静电性热塑性树脂组合物，其特征是：其中复合抗静电剂为阴离子型和非离子抗静电剂复配组成，两者的重量比例为20比80到80比20。

8、根据权利要求所述1的阻燃抗静电性热塑性树脂组合物，其特征是：其中还加有耐光剂和抗氧化剂。

9、根据权利要求1所述的阻燃抗静电性热塑性树脂组合物，其特征是：组合物经过230℃-280℃的高温混炼后制得。