CN101831154A - 大功率节能灯用的阻燃聚酯材料及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大功率节能灯用的阻燃聚酯材料及其生产方法,包括聚酯、溴化阻燃剂、阻燃协效剂、增韧剂、抗氧剂、抗UV稳定剂、遮光剂、玻璃纤维等组分。本发明材料在高温和长时间下可使节能灯灯头保持良好的性能,长期使用时间可达10000小时以上,可广泛用于工厂、道路、酒店大堂等公共场合的照明使用。
Description
技术领域:
本发明涉及一种阻燃聚酯材料及其生产方法。
背景技术:
热塑性聚酯PBT(聚对苯二甲酸丁二酯)为结晶性工程塑料,它具备低吸温性,耐高温性及良好的电气性能,在抗化学药品性及耐油性上也有先天的优点,使它在恶劣的环境下仍保持了极佳的性能。PBT纯树脂及经过改性的PBT工程塑料用途非常广泛,可用于各类电气零件、照明灯具、汽车零部件、流体工程及光纤光缆松套料的生产。PBT树脂大多通过加入阻燃剂和玻纤的方式进行改性,具备良好机械性能和阻燃性能的PBT改性产品在节能灯上的应用非常广泛,而我们已经成为世界节能灯的生产基地。
节能灯同传统的光源如白炽灯荧光灯汞灯钠灯金卤灯相比光效高,可节省大量的电费开支,同时传统的光源具有显色性低,并伴有严重的眩光和明显的频闪效应,会加快视觉疲劳、增加工作差错等缺点。改性PBT产品在用于节能灯灯头的制作时,须经过点灯试验阶段也就是灯的老化试验,在老化箱中维持一定温度和时间来测试材料性能的下降程度,最直接的方法是材料的开裂程度和表面的黄变速率。普通的改性PBT材料均可满足小功率节能灯的要求,这是因为小功率节能灯所产生的热量较小,光和热对材料本体性能的影响较小,而大功率的节能灯由于功率大,所以材料内部和表面的温度经长期点灯试验后很高,所以对材料的要求相对苛刻。
发明内容:
本发明的目的在于提供一种在高温和长时间下可使节能灯灯头保持良好的性能的大功率节能灯用的阻燃聚酯材料及其生产方法。
本发明的技术解决方案是:
一种大功率节能灯用的阻燃聚酯材料,其特征是:以重量份数计,包括如下组份:
聚酯 100份
溴化阻燃剂 14-30份
阻燃协效剂 3-20份
增韧剂 0-15份
抗氧剂 0.1-1.5份
抗UV稳定剂 0-1.0份
遮光剂 0-5.0份
玻璃纤维 0-50份。
还含有其它助剂0-1.0份,所述其他助剂是抗滴落剂、润滑剂、色粉中的一种或几种。
聚酯为聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯;其中聚对苯二甲酸丁二醇酯的密度为1.31-1.35g/cm3,粘度为0.7-1.2dl/g,熔融温度220-230℃。
阻燃剂为溴化聚碳或分子量10000-50000的溴化环氧。
阻燃协效剂为三氧化二锑、四氧化二锑、五氧化二锑或锑酸钠。
增韧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PE(包括LLDPE与LDPE)。
抗氧剂为245、1098、1790、1010、626、627/627A、P-EPQ、168或S9228;其中抗氧剂245化学名称为β(3-叔丁基5-甲基-4-羟基苯基)丙酸果很三甘醇酯,抗氧剂1098化学名称为N,N’-双(β(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰)-1,6-己二胺,抗氧剂1790化学名称为1,3,5-(三(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苯甲基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮,CAS号为40601-76-1,抗氧剂1010化学名称为β(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯),抗氧剂626化学名称为双(3,5-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯,抗氧剂627/627A为双(2.4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯,抗氧剂P-EPQ化学名称为四(2,4-二叔丁基苯基)4,4′-联苯基双亚磷酸酯,抗氧剂168化学名称为三(2,4二叔丁基)亚磷酸酯。抗UV稳定剂为UV531、UV234、UV5411、UV944或UV3529。其中UV531的产品名称为2-羟基-4-正辛氧基-二苯甲酮,UV234的产品名称为2-(2’-羟基-3’,5’-二(1,1-二甲基苯基))-苯并三唑,UV5411的产品名称为2-(2-羟基-5-辛苯基)-苯并三唑,,UV944的产品名称为聚-{[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)-胺基]1,3,5,-三嗪-2,4-二基][(2,2,6,6,-四甲基哌啶基)-亚胺基]-1,6-己胺二基-[(2,2,6,6,-四甲基哌啶基)-亚胺基]},UV3529的产品名称为1,6己二胺,N,N’-双(2,2,6,6-四甲基-4-吡啶基)-,与吗啉-2,4,6-三氯-1,3,5-三嗪的甲基化聚合物。
遮光剂为金红石型钛白粉、硫化锌、立德粉、氧化锌或硫酸钡;玻璃纤维直径为5-20微米。
一种大功率节能灯用的阻燃聚酯材料的生产方法,其特征是:(1)将玻纤外的各组分按重量配比称取,在高速混合机中进行预混处理;(2)混合后的原料在双螺杆挤出机挤出,长、短玻纤从螺杆中部喂料口处加入,螺杆机转速200-600转/分,温度190-240℃,挤出后冷却、切粒、干燥、包装。
本发明材料在高温和长时间下可使节能灯灯头保持良好的性能,长期使用时间可达10000小时以上,可广泛用于工厂、道路、酒店大堂等公共场合的照明使用。
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
具体实施方式:
(1)将玻纤外的各组分按重量配比称取,在高速混合机中进行预混处理;(2)混合后的原料在双螺杆挤出机挤出,玻璃纤维(可以包括长、短玻纤)从螺杆中部喂料口处加入,螺杆机转速200-600转/分,温度190-240℃,挤出后冷却、切粒、干燥、包装。
各实施例的组分用量见下表:
表中各组分的用量为重量份数。
原料名称 | 实例一 | 实例二 | 实例三 | 实例四 | 实例五 | 实例六 | 实例七 | 实例八 |
PBT | 1000 | 1000 | 1000 | 1000 | 1000 | 1000 | 1000 | 1000 |
溴化环氧 | 180 | 180 | 180 | 180 | 180 | 180 | 180 | 180 |
溴化-聚碳 | ||||||||
三氧化二锑 | 70 | 70 | 70 | 70 | 70 | 70 | 70 | 70 |
PT862 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | ||
EVA | 60 | 60 | ||||||
UV5411 | ||||||||
UV234 | ||||||||
钛白粉 | ||||||||
1010 | 2 | 2 | 2 | |||||
1790 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | |||
626 | 4 | 4 | ||||||
P-EPQ | 4 | 4 | ||||||
168 | 4 | |||||||
S9228 | 4 | 4 | 4 | |||||
玻璃纤维 | 430(25%) | 430(25%) | 430(25%) | 430(25%) | 430(25%) | 430(25%) | 330(20%) | 440(25%) |
原料名称 | 实例九 | 实例十 | 实例十一 | 实例十二 | 实例十三 | 实例十四 | 实例十五 | 实例十六 |
PBT | 1000 | 1000 | 1000 | 1000 | 1000 | 1000 | 1000 | 1000 |
原料名称 | 实例一 | 实例二 | 实例三 | 实例四 | 实例五 | 实例六 | 实例七 | 实例八 |
溴化环氧 | 180 | 180 | 180 | 180 | 180 | 180 | 180 | 180 |
溴化-聚碳 | ||||||||
三氧化二锑 | 70 | 70 | 70 | 70 | 70 | 70 | 70 | 70 |
PT862 | ||||||||
EVA | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 |
UV5411 | 2 | 4 | 6 | 2 | 4 | |||
UV234 | 2 | 4 | ||||||
钛白粉 | 5 | 100 | ||||||
1010 | ||||||||
1790 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
626 | ||||||||
P-EPQ | ||||||||
168 | ||||||||
S9228 | 4 | 4 | 4 | 6 | 4 | 4 | 4 | 4 |
玻璃纤维 | 560(30%) | 440(25%) | 440(25%) | 440(25%) | 440(25%) | 440(25%) | 440(25%) | 470(25%) |
原料名称 | 实例十七 | 实例十八 | 实例十九 | 实例二十 | 实例二十一 | 对比一 | 对比二 | 对比三 |
PBT | 1000 | 1000 | 1000 | 1000 | 1000 | 1000 | 1000 | 1000 |
溴化环氧 | 180 | 180 | 180 | 180 | 180 |
原料名称 | 实例一 | 实例二 | 实例三 | 实例四 | 实例五 | 实例六 | 实例七 | 实例八 |
溴化-聚碳 | 180 | 180 | 180 | |||||
三氧化二锑 | 70 | 70 | 70 | 70 | 70 | 70 | 70 | 70 |
PT862 | ||||||||
EVA | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 |
UV5411 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | |||
UV234 | ||||||||
钛白粉 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | |||
1010 | 2 | 2 | 2 | |||||
1790 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | |||
626 | ||||||||
P-EPQ | ||||||||
168 | 4 | 4 | 4 | |||||
S9228 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | |||
玻璃纤维 | 330(20%) | 570(30%) | 470(25%) | 330(20%) | 570(30%) | 330(20%) | 440(25%) | 570(30%) |
原料名称 | 对比四 | 对比五 | 对比六 | |||||
PBT | 1000 | 1000 | 1000 | |||||
溴化环氧 | ||||||||
溴化-聚碳 | 180 | 180 | 180 |
原料名称 | 实例一 | 实例二 | 实例三 | 实例四 | 实例五 | 实例六 | 实例七 | 实例八 |
三氧化二锑 | 70 | 70 | 70 | |||||
PT862 | ||||||||
EVA | 60 | 60 | 60 | |||||
UV5411 | ||||||||
UV234 | ||||||||
钛白粉 | ||||||||
1010 | 2 | 2 | 2 | |||||
1790 | ||||||||
626 | ||||||||
P-EPQ | ||||||||
168 | 4 | 4 | 4 | |||||
S9228 | ||||||||
玻璃纤维 | 330(20%) | 440(25%) | 570(30%) |
产品测试性能如下表所示:
性能指标 | 实例一 | 实例二 | 实例三 | 实例四 | 实例五 | 实例六 | 实例七 | 实例八 |
拉伸强度Mpa | 102 | 100 | 101 | 102 | 101 | 101 | 98 | 98 |
弯曲强度Mpa | 158 | 159 | 159 | 160 | 159 | 160 | 142 | 154 |
性能指标 | 实例一 | 实例二 | 实例三 | 实例四 | 实例五 | 实例六 | 实例七 | 实例八 |
悬臂梁缺口冲击强度,KJ/M2 | 6.8 | 6.9 | 6.9 | 7.0 | 6.9 | 6.8 | 6.6 | 7.6 |
阻燃等级,1.6mm | V-0 | V-0 | V-0 | V-0 | V-0 | V-0 | V-0 | V-0 |
ΔE,120小时 | 3.3 | 3.1 | 3.0 | 2.8 | 2.7 | 3.5 | 2.6 | 2.7 |
ΔE,1500小时 | 10.6 | 9.4 | 9.1 | 8.5 | 8.3 | 11.7 | 7.5 | 7.7 |
性能指标 | 实例九 | 实例十 | 实例十一 | 实例十二 | 实例十三 | 实例十四 | 实例十五 | 实例十六 |
拉伸强度Mpa | 111 | 99 | 97 | 98 | 98 | 99 | 82 | 74 |
弯曲强度Mpa | 165 | 153 | 154 | 155 | 153 | 154 | 138 | 132 |
悬臂梁缺口冲击强度,KJ/M2 | 8.3 | 7.5 | 7.5 | 7.4 | 7.4 | 7.6 | 5.8 | 5.5 |
阻燃等级,1.6mm | V-0 | V-0 | V-0 | V-0 | V-0 | V-0 | V-0 | V-0 |
ΔE,120小时 | 2.7 | 2.5 | 2.3 | 2.2 | 2.6 | 2.5 | 2.3 | 2.1 |
ΔE,1500小时 | 7.6 | 7.0 | 6.9 | 6.7 | 7.3 | 7.1 | 6.7 | 5.5 |
性能指标 | 实例十七 | 实例十八 | 实例十九 | 实例二十 | 实例二十一 | 对比一 | 对比二 | 对比三 |
拉伸强度Mpa | 72 | 90 | 75 | 74 | 92 | 97 | 100 | 110 |
性能指标 | 实例十七 | 实例十八 | 实例十九 | 实例二十 | 实例二十一 | 对比一 | 对比二 | 对比三 |
弯曲强度Mpa | 130 | 145 | 135 | 132 | 147 | 140 | 158 | 164 |
悬臂梁缺口冲击强度,KJ/M2 | 5.4 | 6.7 | 5.8 | 5.5 | 6.9 | 6.5 | 6.8 | 8.1 |
阻燃等级,1.6mm | V-0 | V-0 | V-0 | V-0 | V-0 | V-0 | V-0 | V-0 |
ΔE,120小时 | 2.3 | 2.4 | 2.8 | 2.7 | 2.8 | 3.8 | 3.7 | 3.6 |
ΔE,1500小时 | 6.6 | 6.7 | 6.2 | 6.3 | 6.2 | 14.7 | 14.2 | 14.5 |
性能指标 | 对比四 | 对比五 | 对比六 | |||||
拉伸强度Mpa | 99 | 103 | 114 | |||||
弯曲强度Mpa | 144 | 154 | 168 | |||||
悬臂梁缺口冲击强度,KJ/M2 | 6.8 | 7.7 | 8.4 | |||||
阻燃等级,1.6mm | V-0 | V-0 | V-0 | |||||
ΔE,120小时 | 4.0 | 4.1 | 4.0 | |||||
ΔE,1500小时 | 12.7 | 12.5 | 11.8 |
注:光源采用荧光温度设定为130℃
Claims (9)
1.一种大功率节能灯用的阻燃聚酯材料,其特征是:以重量份数计,包括如下组份:
聚酯 100份
溴化阻燃剂 14-30份
阻燃协效剂 3-20份
增韧剂 0-15份
抗氧剂 0.1-1.5份
抗UV稳定剂 0-1.0份
遮光剂 0-5.0份
玻璃纤维 0-50份。
2.根据权利要求1所述的大功率节能灯用的阻燃聚酯材料,其特征是:还含有其它助剂0-1.0份,所述其他助剂是抗滴落剂、润滑剂、色粉中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的大功率节能灯用的阻燃聚酯材料,其特征是:聚酯为聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯;其中聚对苯二甲酸丁二醇酯的密度为1.31-1.35g/cm3,粘度为0.7-1.2dl/g,熔融温度220-230℃。
4.根据权利要求1、2或3所述的大功率节能灯用的阻燃聚酯材料,其特征是:阻燃剂为溴化聚碳或分子量10000-50000的溴化环氧。
5.根据权利要求1、2或3所述的大功率节能灯用的阻燃聚酯材料,其特征是:阻燃协效剂为三氧化二锑、四氧化二锑、五氧化二锑或锑酸钠。
6.根据权利要求1、2或3所述的大功率节能灯用的阻燃聚酯材料,其特征是:增韧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PE。
7.根据权利要求1、2或3所述的大功率节能灯用的阻燃聚酯材料,其特征是:抗氧剂为245、1098、1790、1010、626、627/627A、P-EPQ、168或S9228;抗UV稳定剂为UV531、UV234、UV5411、UV944或UV3529。
8.根据权利要求1、2或3所述的大功率节能灯用的阻燃聚酯材料,其特征是:遮光剂为金红石型钛白粉、硫化锌、立德粉、氧化锌或硫酸钡;玻璃纤维直径为5-20微米。
9.一种权利要求1所述的大功率节能灯用的阻燃聚酯材料的生产方法,其特征是:(1)将玻纤外的各组分按重量配比称取,在高速混合机中进行预混处理;(2)混合后的原料在双螺杆挤出机挤出,长、短玻纤从螺杆中部喂料口处加入,螺杆机转速200-600转/分,温度190-240℃,挤出后冷却、切粒、干燥、包装。
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