CN101805509A

CN101805509A - 一种用于太阳能电池接线盒的聚苯醚组合物

Info

Publication number: CN101805509A
Application number: CN 201010136312
Authority: CN
Inventors: 李刚; 戴伍国; 袁文; 信春玲; 何亚东; 李庆春; 闫宝瑞
Original assignee: Beijing University of Chemical Technology; Nantong Xingchen Synthetic Materials Co Ltd
Current assignee: Beijing University of Chemical Technology; Nantong Xingchen Synthetic Materials Co Ltd
Priority date: 2010-03-26
Filing date: 2010-03-26
Publication date: 2010-08-18
Anticipated expiration: 2030-03-26
Also published as: CN101805509B

Abstract

本发明公开了一种用于太阳能电池接线盒的聚苯醚组合物，其包括如下组分：60-80重量份的聚苯醚树脂，20-40重量份的高抗冲聚苯乙烯树脂，1-5重量份的聚烯烃树脂，5-12重量份的磷系阻燃剂阻燃剂，0.5-1重量份的抗氧剂，0.1-0.5重量份的抗紫外线剂。本发明的聚苯醚组合物具有较好的刚性、良好的低温韧性、阻燃性能好、绝缘性能优异、耐候性好、易加工成型等优点，产品符合ROHS标准要求，适用于太阳能电池接线盒等电子电器零部件的生产。

Description

一种用于太阳能电池接线盒的聚苯醚组合物

技术领域

本发明涉及一种用于太阳能电池接线盒的聚苯醚组合物，特别是涉及一种具有改善流动性和韧性的无卤阻燃聚苯醚组合物，属于高分子合金领域。

背景技术

纯聚苯醚(PP0)树脂具有良好的力学性能、电性能、耐热性、阻燃性以及化学稳定性等，但是其熔体粘度高，加工成型性极差，未经改性的PPO树脂不能采用注射方法成型，大大限制了它的应用。PPO与PS同为非晶聚合物，相容性非常好，可以在宽的共混比例内形成合金。但由于PPO分子链的刚性较大，对缺口冲击强度非常敏感，因此可以采用HIPS来提高其缺口冲击强度。但是单纯加入HIPS增韧PPO的效果是有限的，一般缺口冲击强度不超过15KJ/m²，为进一步提高合金的缺口冲击，需要加入弹性体增韧剂，常用的冲击改性剂主要是含苯乙烯单元的聚合物，如SBR、SBS、SEBS、SEBS-g-MAH等。添加橡胶类高分子可以较大程度的提高合金的冲击性能，但合金的其它性能，如强度、流动性等会变差。

尽管改性PPO的种类很多，但仍不能满足不同领域的需求，比如太阳能电池接线盒要求材料具有高流动性、较好的刚性、良好的低温韧性、阻燃性能好、绝缘性能优异、耐候性好等特点，但目前的改性PPO材料难以满足此类产品的性能要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于太阳能电池接线盒的聚苯醚组合物，该组合物具有较好的刚性、良好的低温韧性、阻燃性能好、绝缘性能优异、耐候性好、易加工成型等特点，产品符合ROHS标准要求，适用于太阳能电池接线盒等电子电器零部件的生产。

为实现本发明的目的，本发明所述的一种用于太阳能电池接线盒的聚苯醚组合物，其特征在于，包括以下组成及其重量组分：聚苯醚树脂60-80重量份、高抗冲聚苯乙烯树脂20-40重量份、聚烯烃树脂1-5重量份、阻燃剂5-12重量份、抗氧剂0.5-1重量份、抗紫外线剂0.1-0.5重量份，其中聚苯醚树脂与高抗冲聚苯乙烯树脂之和为100重量份。

优选的为：聚苯醚树脂65-75重量份、高抗冲聚苯乙烯树脂25-35重量份、聚烯烃树脂2-4重量份、阻燃剂7-11重量份、抗氧剂0.6-0.8重量份、抗紫外线剂0.1-0.3重量份，其中聚苯醚树脂与高抗冲聚苯乙烯树脂之和为100重量份。

所述聚苯醚树脂在25℃氯仿中测定的特征粘度为0.3-0.5dL/g，可以选用其中一种或多种特征粘度的聚苯醚树脂，在此可以选用蓝星化工新材料股份公司有限公司芮城分公司生产的PPO 38、PPO 45和PPO 50的产品。

所述高抗冲聚苯乙烯树脂在200℃和5kg载荷下测量的熔体流动速率为2-10g/10min。所述高抗冲聚苯乙烯可选用北京燕山石化公司生产的牌号为HIPS514P、上海塞科石油化工有限责任公司的牌号为HIPS 632EP或扬子巴斯夫苯乙烯系列有限公司的牌号为476L、466F中的一种或多种。高抗冲聚苯乙烯可提高组合物的流动性。

所述聚烯烃树脂为低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯或乙烯-丙烯共聚物的一种或多种。可选用北京燕山石化公司生产的LDPE BL1100、大庆石化公司生产的LDPE 18D、齐鲁石化公司生产的LLDPE DFDA7042或日本三菱化学公司生产的EPR。

所述阻燃剂为有机磷酸酯类阻燃剂，可选用间苯二酚-双磷酸二苯酯、液态四苯基双酚A二磷酸酯、固态四苯基双酚A二磷酸酯、磷酸三甲苯脂或磷酸三甲酚酯中的一种或多种。

为提高产品的热氧稳定性和加工稳定性，在组合物中需加入抗氧剂。所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂或硫代酯类抗氧剂中的一种或多种。受阻酚类抗氧剂可以选用四[甲基-β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯(抗氧剂1010)或β-(4-羟基-3，5-二叔丁基苯基)丙酸正十八碳醇酯(抗氧剂1076)。亚磷酸酯类抗氧剂可以选用亚磷酸三苯酯(TPP)或亚磷酸酯(2，4-二叔丁基苯基)酯(抗氧剂168)，硫酸酯类抗氧剂可以选用硫代二丙酸二月桂酯(抗氧剂DLTP)或硫代二丙酸二硬脂醇酯(抗氧剂DSTP)，可以是上述抗氧剂的单独一种或几种的复合，

为提高产品的耐光老化效果，在组合物种需加入抗紫外线剂。所述抗紫外线剂为炭黑、二氧化钛、氧化锌或锌钡等光屏蔽剂中的一种或多种。

本发明所述的用于太阳能电池接线盒的聚苯醚组合物为聚苯醚-聚苯乙烯合金，组合物中各组分充分发挥协同作用，聚苯醚与聚苯乙烯相容性好，少量聚烯烃树脂加入不会影响体系的相容性，而且可以提高体系的韧性和低温韧性，尤其是流动性能，螺旋流动长度提高显著。减少高抗冲聚苯乙烯的用量还可以提高产品的耐候性，再加入少量的抗紫外线剂保证了体系的耐候性能。本发明的聚苯醚组合物具有较好的刚性、良好的低温韧性、阻燃性能好、绝缘性能优异、耐候性好、易加工成型等优点，产品符合ROHS标准要求，适用于太阳能电池接线盒等电子电器零部件的生产。

本发明所述的用于太阳能电池接线盒的聚苯醚组合物可以选用双螺杆挤出机加工而成，为本领域技术人员常用的加工方法。

具体实施方式：

以下结合实施例详细描述本发明，但不能视为限制本发明的范围。实施例中采用以下方法测量和评价所生产聚苯醚组合物的性能：

(1)拉伸性能

所述拉伸性能按照GB 2568测试。

(2)弯曲性能

所述弯曲性能按照ASTM D 790测试。

(3)悬臂梁缺口冲击强度

常温缺口冲击强度按照ASTM D 256测试，低温缺口冲击强度按照GB/T2571测试。

(4)阻燃性能

按照UL-94中所述垂直燃烧方法对厚度为0.8mm的注塑样条进行燃烧测试。测量试样燃烧的时间周期，检查试样燃烧过程中是否滴落，试验进行5次，由5次燃烧时间周期的合计测量结果和是否滴落的检查结果评价阻燃性。

(5)螺旋线流动长度

对一定厚度的阿基米德螺旋线型腔板进行所生产聚苯醚组合物的注塑试验。注射模具壁厚为H＝2mm，宽度W＝5mm。注射温度285-290度，注射压力100-110MPa，冷却时间15s，保压压力80MPa，保压时间3s。

在此聚苯醚树脂可以选用蓝星化工新材料股份公司有限公司芮城分公司生产的PPO 38、PPO45和PPO50的产品，所用高抗冲聚苯乙烯可选用北京燕山石化公司生产的牌号为HIPS 514P、上海塞科石油化工有限责任公司的牌号为HIPS632EP或扬子巴斯夫苯乙烯系列有限公司的牌号为476L、466F中的一种或多种。

实施例1

将70重量份的聚苯醚树脂(特征粘度0.45dL/g)，30重量份的高抗冲聚苯乙烯树脂(熔体流动速率4g/10min)，3重量份的低密度聚乙烯，12重量份的液态有机磷酸酯阻燃剂(四苯基双酚A二磷酸酯)，0.5重量份的抗氧剂1010，0.2重量份的抗紫外线剂氧化锌在高速混合机中搅拌4分钟；将混合均匀的物料投入到双螺杆挤出机熔融挤出造粒。双螺杆挤出机的长径比为40，螺杆转速为320rpm/min，喂料速度为300rpm/min，螺杆机筒各段温度为240-285℃，将挤出料条经水槽传送至切粒机切粒。

实施例2

将60重量份的聚苯醚树脂(特征粘度0.5dL/g)，40重量份的高抗冲聚苯乙烯树脂(熔体流动速率2g/10min)，1重量份的低密度聚乙烯，11重量份的液态有机磷酸酯阻燃剂(四苯基双酚A二磷酸酯)，1.0重量份的抗氧剂168，0.5重量份的抗紫外线剂二氧化钛在高速混合机中搅拌4分钟；将混合均匀的物料投入到双螺杆挤出机熔融挤出造粒。双螺杆挤出机的长径比为40，螺杆转速为320rpm/min，喂料速度为300rpm/min，螺杆机筒各段温度为240-285℃，将挤出料条经水槽传送至切粒机切粒。

实施例3

将80重量份的聚苯醚树脂(特征粘度0.3dL/g)，20重量份的高抗冲聚苯乙烯树脂(熔体流动速率10g/10min)，5重量份的低密度聚乙烯，5重量份的固态有机磷酸酯阻燃剂(四苯基双酚A二磷酸酯)，0.6重量份的抗氧剂DLTP，0.1重量份的抗紫外线剂炭黑在高速混合机中搅拌4分钟；将混合均匀的物料投入到双螺杆挤出机熔融挤出造粒。双螺杆挤出机的长径比为40，螺杆转速为320rpm/min，喂料速度为300rpm/min，螺杆机筒各段温度为240-285℃，将挤出料条经水槽传送至切粒机切粒。

实施例4

将65重量份的聚苯醚树脂(特征粘度0.45dL/g)，35重量份的高抗冲聚苯乙烯树脂(熔体流动速率2g/10min)，2重量份的低密度聚乙烯，7重量份的磷酸三苯酯，0.8重量份的抗氧剂168，0.4重量份的抗紫外线剂二氧化钛在高速混合机中搅拌4分钟；将混合均匀的物料投入到双螺杆挤出机熔融挤出造粒。双螺杆挤出机的长径比为40，螺杆转速为320rpm/min，喂料速度为300rpm/min，螺杆机筒各段温度为240-285℃，将挤出料条经水槽传送至切粒机切粒。

实施例5

将75重量份的聚苯醚树脂(特征粘度0.38dL/g)，25重量份的高抗冲聚苯乙烯树脂(熔体流动速率5g/10min)，4重量份的线性低密度聚乙烯，11重量份的液态有机磷酸酯阻燃剂(间苯二酚-双磷酸二苯酯)，0.8重量份的抗氧剂1010，0.3重量份的抗紫外线剂氧化锌在高速混合机中搅拌4分钟；将混合均匀的物料投入到双螺杆挤出机熔融挤出造粒。双螺杆挤出机的长径比为40，螺杆转速为320rpm/min，喂料速度为300rpm/min，螺杆机筒各段温度为240-285℃，将挤出料条经水槽传送至切粒机切粒。

上述各实施例制备的组合物的物理性能见下表1。

表1

Claims

1.一种用于太阳能电池接线盒的聚苯醚组合物，其特征在于，包括以下组成及其重量组分：聚苯醚树脂60-80重量份、高抗冲聚苯乙烯树脂20-40重量份、聚烯烃树脂1-5重量份、阻燃剂5-12重量份、抗氧剂0.5-1重量份、抗紫外线剂0.1-0.5重量份，其中聚苯醚树脂与高抗冲聚苯乙烯树脂之和为100重量份。

2.按照权利要求1的聚苯醚组合物，其特征在于，组成及其重量组分优选：聚苯醚树脂65-75重量份、高抗冲聚苯乙烯树脂25-35重量份、聚烯烃树脂2-4重量份、阻燃剂7-11重量份、抗氧剂0.6-0.8重量份、抗紫外线剂0.1-0.3重量份，其中聚苯醚树脂与高抗冲聚苯乙烯树脂之和为100重量份。

3.根据权利要求1或2的聚苯醚组合物，其特征在于，所述聚苯醚树脂在25℃氯仿中测定的特征粘度为0.3-0.5dL/g。

4.根据权利要求1或2的聚苯醚组合物，其特征在于，所述高抗冲聚苯乙烯树脂在200℃和5kg载荷下测量的熔体流动速率为2-10g/10min。

5.根据权利要求1或2的聚苯醚组合物，其特征在于，所述聚烯烃树脂为低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯或乙烯-丙烯共聚物的一种或多种。

6.根据权利要求1或2的聚苯醚组合物，其特征在于，所述阻燃剂为有机磷酸酯类阻燃剂。

7.根据权利要求1或2的聚苯醚组合物，其特征在于，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂或硫代酯类抗氧剂中的一种或多种。

8.根据权利要求1或2的聚苯醚组合物，其特征在于，所述抗紫外线剂为炭黑、二氧化钛、氧化锌或锌钡光屏蔽剂中的一种或多种。

9.根据权利要求6的聚苯醚组合物，其特征在于，有机磷酸酯类阻燃剂，可选用间苯二酚-双磷酸二苯酯、液态四苯基双酚A二磷酸酯、固态四苯基双酚A二磷酸酯、磷酸三甲苯脂或磷酸三甲酚酯中的一种或多种。

10.根据权利要求7的聚苯醚组合物，其特征在于，受阻酚类抗氧剂可以选用四[甲基-β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯(抗氧剂1010)或β-(4-羟基-3，5-二叔丁基苯基)丙酸正十八碳醇酯(抗氧剂1076)；亚磷酸酯类抗氧剂可以选用亚磷酸三苯酯(TPP)或亚磷酸酯(2，4-二叔丁基苯基)酯(抗氧剂168)；硫酸酯类抗氧剂可以选用硫代二丙酸二月桂酯(抗氧剂DLTP)或硫代二丙酸二十八酯(抗氧剂DSTP)。