CN101717560A - 无卤阻燃聚酯模塑料组合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无卤阻燃聚酯模塑料组合物及其制备方法，由下列重量百分数的组分组成，聚酯10-60％，填充增强剂10-50％，复合阻燃剂5-35％，其它助剂0.1-8.0％。本发明制备的阻燃增强聚酯组合物极大地提升了PET模塑组合物的阻燃性能，特别是提升薄壁制品的阻燃性能。该模塑组合物可以通过传统的方法加工，如注射模塑和挤出模塑。另外，本发明的阻燃增强聚酯组合物不含卤素，非常环保。
Description
技术领域
本发明涉及一种阻燃聚酯组合物及其制备技术。
背景技术
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是半结晶性热塑性树脂，具有较好的抗溶解性、高耐热性、较好的延展性、高的强度和模量，广泛用于电子、通讯设备、计算机、电视、厨房和家用电器、工业设备、照明系统、园艺和农业设备、泵、医疗装置、食物处理系统、把手、动力和手动工具、筒管和锭子、和汽车内外零部件。
当PET树脂用于电子、通讯设备和照明系统等，需要材料具有一定的阻燃性能。为了使PET树脂具有阻燃特性，一般会添加有机和无机阻燃剂以提高材料的阻燃等级。常用的阻燃剂包括十溴二苯乙烷、十溴联苯醚、溴化聚碳酸酯等溴系阻燃剂与含锑化合物作为协效阻燃剂。其中含溴的阻燃剂，在燃烧时可能会释放出二噁英等物质，对人类的生产生活环境造成危害，而含锑的协效阻燃剂通常带有大量的铅元素，因此大量使用含锑化合物也会对环境造成危害。同时，含溴阻燃剂的适用，在高温高压的加工过程中，也会放出大量的溴化氢气体，这也将对加工设备造成危害。因此，含有卤素的阻燃剂逐渐为许多国家和地区所禁止。
WO2009082096A2[1]采用无卤阻燃剂OP930与离子聚合物复配，得到综合性能较为优异的无卤阻燃PET，其中热变形温度较高，但是阻燃等级仍显不足，无法适应当前对于塑胶制件轻薄的趋势。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种无卤且阻燃效果显著的聚酯模塑料组合物。
本发明的另一个目的是提供上述聚酯模塑料组合物的制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种无卤阻燃增强聚酯组合物，由下列重量百分数的组分组成，
聚酯10-60％
填充增强剂10-50％
复合阻燃剂5-35％
其它助剂0.1-8.0％。
其中，聚酯优选为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，相对密度为1.35-1.45，熔点为250-260℃，熔体粘度为0.5-1.0。粘度的测试条件为：采用四氯乙烷和苯酚的共混溶液(重量比为40/60)，在25℃下测定。
其中，填充增强剂优选为云母粉、高岭土、硅灰石、玻璃粉、玻璃微珠、玻璃片、蒙脱土、硫酸钡、玻璃纤维、碳纤维等一种或几种的混合物。
其中，所述复合阻燃剂优选为含磷阻燃剂和含氮化合物复配而成。
其中，所述的含磷阻燃剂为次磷酸盐，结构式如式(I)所示。
其中R1和R2分别代表碳原子数为1-6的烷基、碳原子数为3-10的环烷基或碳原子数为6-12的苯基；M代表Li，Na，K，Be，Mg，Ca，Zn，Al等元素。n代表1-3的数字。优选的次磷酸盐为二甲基次磷酸铝、二乙基次磷酸铝、二异丙基次磷酸铝、二苯基次磷酸铝、二甲基次磷酸钙、二乙基次磷酸钙或二甲基次磷酸锌。
次磷酸盐是以粉体的方式添加。粒径控制在0.01-15um，最好是控制在1-9um之间。
含氮化合物为聚磷酸铵(APP)，三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)、三聚氰胺氰尿酸(MCA)一种或者几种的混合物。
其中，所述的其他助剂包括抗氧剂、脱模剂、热稳定剂、颜料、UV稳定剂、增塑剂、润滑剂、成核剂、成核加速剂、增韧剂或防滴落剂。
其中，所述的抗氧剂包括四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(Irganox 1010)、1，3，5-三甲基-2，4，6-三(4`-羟基-3`，5`-二叔丁基苄基)苯(Irganox 1330)、己二醇[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯(Irganox 259)、2，2`-亚硫基乙二醇双[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯](如Irganox 1035)、N，N`-六亚甲基双(3，5-二叔丁基-4羟基苯丙酰胺)(Irganxo 1098)、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯(如Irgafos 168)、双(2，4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯(如Ultranox 626GE)或硫代二丙酸二月桂酯(Nonox DLTP)；
其中，所述的颜料优选二氧化钛、硫化锌、炭黑或有机色粉。
其中，所述的UV稳定剂优选为苯并唑衍生物。
其中，所述的脱模剂优选为脂肪酸酯。
其中，所述的成核剂优选为脂肪酸钠盐、脂肪酸锌盐或脂肪酸钙盐。
其中，所述的成核加速剂优选为聚醚胺。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明制备的阻燃增强聚酯组合物极大地提升了PET模塑组合物的阻燃性能，特别是提升薄壁制品的阻燃性能。该模塑组合物可以通过传统的方法加工，如注射模塑和挤出模塑。另外，本发明的阻燃增强聚酯组合物不含卤素，非常环保。
具体实施方式
制备方法：将各组分在双螺杆挤出机(双螺杆直径为75mm，长径比为38)，在200-300℃的温度混合，以线料排出并在冷却至能够造粒的温度后造粒。粒料干燥(通常在80℃、真空干燥箱中持续2日)后，将所得干燥后粒料在245℃-300℃的温度下加工成UL94V试验用标准试样，还制成根据GB1040，GB9341，GB1843规定的标准样条。
A：两种PET树脂作为范例，特性粘度分别为A1：[□]A1＝0.58dl/g，A2：[□]A2＝0.83dl/g
B：玻璃纤维(HP378632MM，台湾必成有限责任公司)
C1：阻燃剂，二烷基次磷酸铝，Exolite 930，磷含量为23％，克莱恩中国有限公司
C2：阻燃剂a：APP阻燃剂，牌号Exolit AP 423，克莱恩中国有限公司
C2：阻燃剂b：MCA阻燃剂，牌号MCA-CO，三菱化学株式会社
D：其他助剂
表1
Claims (8)
1.一种无卤阻燃增强聚酯组合物，其特征在于由下列重量百分数的组分组成，
聚酯10-60％
填充增强剂10-50％
复合阻燃剂5-35％
其它助剂0.1-80％。
2.根据权利要求1所述的无卤阻燃增强聚酯组合物，其特征在于，所述的聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯，相对密度为1.35-1.45，熔点为250-260℃，熔体粘度为0.5-1.0。
3.根据权利要求书1所述的无卤阻燃增强聚酯组合物，其特征在于，所述的填充增强剂为云母粉、高岭土、硅灰石、玻璃粉、玻璃微珠、玻璃片、蒙脱土、硫酸钡、玻璃纤维、碳纤维中一种或几种的混合物。
4.根据权利要求书1所述的无卤阻燃增强聚酯组合物，其特征在于，所述的复合阻燃剂为次磷酸盐和含氮化合物的复合物。
5.根据权利要求书4所述的无卤阻燃增强聚酯组合物，其特征在于，所述的次磷酸盐为多烷基次磷酸金属盐一种或几种的混合物。
6.根据权利要求书4所述的无卤阻燃增强聚酯组合物，其特征在于，所述的含氮化合物为聚磷酸铵、三聚氰胺聚磷酸盐、三聚氰胺氰尿酸中的一种或者几种的混合物。
7.根据权利要求书1所述的无卤阻燃增强聚酯组合物，其特征在于，所述的其他助剂为抗氧剂、脱模剂、热稳定剂、颜料、UV稳定剂、增塑剂、润滑剂、成核剂、成核加速剂、增韧剂、防滴落剂中的一种或几种的混合物。
8.权利要求书1所述无卤阻燃增强聚酯组合物的制备方法，其特征在于包括如下步骤：称量各组分的重量，通过双螺杆挤出机，在240-300℃的温度混合，以线料排出并在冷却至能够造粒的温度后造粒。
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