CN102040807B - 高灼热丝环保型阻燃增强pbt复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及高灼热丝环保型阻燃增强PBT复合材料及其制备方法，该复合材料包括以下组分及含量(wt％)：聚对苯二甲酸丁二醇酯46-66、复配型阻燃剂10-20、三氧化二锑3-12、玻璃纤维15-30、增韧剂2-8、抗氧剂0.1-1、润滑分散剂0.1-1，将上述原料放入高混机中混合2-5min后出料，得到混合物，然后控制双螺杆挤出机的加工温度及螺杆转数，将混合物置于双螺杆挤出机挤出造粒，即得产品。本发明的冲击性能有所改善，抗老化性能、材料加工流动性及滑爽性较好，摩擦系数较低，质量稳定，综合性能均衡，可以用于电容器外壳、负载断路开关、马达外壳、端子板、线圈骨架、插头及电路连接器、电话分配箱。
Description
技术领域
本发明涉及一种高分子复合材料及制备方法，尤其是涉及一种高灼热丝环保型阻燃增强PBT复合材料及其制备方法。
背景技术
PBT为乳白色半透明到不透明、结晶型热塑性聚酯。具有高耐热性、韧性、耐疲劳性，自润滑、低摩擦系数，耐候性、吸水率低，仅为0.1％，在潮湿环境中仍保持各种物性(包括电性能)，电绝缘性.成型性良好。缺点是缺口冲击强度低，成型收缩率大。故大部分采用玻璃纤维增强或无机填充改性，其拉伸强度、弯曲强度可提高一倍以上，热变形温度也大幅提高。可以在140℃下长期工作.经过阻燃改性后，可以广泛用于低压电子电气零部件。21世纪电子电气通讯家电家电机电设备向高性能微型化发展，对阻燃PBT材料的要求越来越高，同时，随着人类对环保的认识，绿色环保产品受到普遍关注。因此，阻燃PBT材料发展方向是；高性能功能化阻燃PBT成为主流；绿色环保型阻燃PBT的品种与需求越来越多；阻燃PBT的生产向多品种系列化方向发展；阻燃剂的使用多元化，复合型发展。一些传统的方式为(GF+十溴二苯乙烷+三氧化二锑)复配体系，(GF+溴化聚苯乙烯+三氧化二锑)复配体系。笔者采用新型阻燃复配体系，着重在提高阻燃玻纤增强PBT的灼热丝温度方面进行研究，所研制的阻燃玻纤增强PBT被一些外资企业纳入原料国产化计划并使用，成功用于制备电容器外壳，负载断路开关，马达外壳，端子板等。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种材料加工流动性及滑爽性较好、摩擦系数较低、质量稳定的高灼热丝环保型阻燃增强PBT复合材料及其制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种高灼热丝环保型阻燃增强PBT复合材料，其特征在于，该复合材料包括以下组分及含量(wt％)：
聚对苯二甲酸丁二醇酯 46-66；
复配型阻燃剂 10-20；
三氧化二锑 3-12；
玻璃纤维 15-30；
增韧剂 2-8；
抗氧剂 0.1-1；
润滑分散剂 0.1-1。
所述的聚对苯二甲酸丁二醇酯的特性粘度为0.82dL/g。
所述的复配型阻燃剂为溴化聚苯乙烯与市售阻燃剂OP1312按照重量比8∶3复配而成。
所述的玻璃纤维为无碱玻璃纤维，该玻璃纤维的表面经硅烷偶联剂浸泡处理。
所述的硅烷偶联剂包括乙烯基三过氧化叔丁基硅烷或丁二烯基三乙氧基硅烷。
所述的增韧剂为乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯无规三元共聚物。
所述的抗氧剂为市售抗氧剂1330。
所述的润滑分散剂为硅酮。
一种高灼热丝环保型阻燃增强PBT复合材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)按照以下组分及含量(wt％)备料：
聚对苯二甲酸丁二醇酯 46-66
复配型阻燃剂 10-20
三氧化二锑 3-12
玻璃纤维 15-30
增韧剂 2-8
抗氧剂 0.1-1
润滑分散剂 0.1-1；
(2)将上述原料放入高混机中混合2-5min后出料，得到混合物，然后控制双螺杆挤出机的加工温度230-240℃，螺杆转数30-40HZ，将混合物置于双螺杆挤出机挤出造粒，即得产品。
与现有技术相比，本发明的灼热丝明显提高，材料的冲击性能得到了改善，抗老化性能、材料加工流动性及滑爽性较好，摩擦系数较低，材料质量稳定，综合性能均衡，可以广泛用于电容器外壳、负载断路开关、马达外壳、端子板、线圈骨架、插头及电路连接器、电话分配箱。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1-7
一种高灼热丝环保型阻燃增强PBT复合材料的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)按照表1中的组分及含量(wt％)备料：其中聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)的特性粘度为0.82dL/g、复配型阻燃剂为溴化聚苯乙烯与市售阻燃剂OP1312按照重量比8∶3复配而成、三氧化二锑是两性氧化物，作为协效型阻燃剂、玻璃纤维为无碱玻璃纤维，该玻璃纤维的表面经乙烯基三过氧化叔丁基硅烷浸泡处理、增韧剂为乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯无规三元共聚物、抗氧剂为抗氧剂1330、润滑分散剂为硅酮；
(2)将上述原料放入高混机中混合2-5min后出料，得到混合物，然后控制双螺杆挤出机的加工温度230-240℃，螺杆转数30-40HZ，将混合物置于双螺杆挤出机挤出造粒，即得产品，具体加工温度及控制如表2所示。
表1
| 原料wt％ | 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 |
| PBT | 63.2 | 60.2 | 58.2 | 51.2 | 53.2 | 50.2 | 48.2 |
| 阻燃剂 | 12 | 14 | 16 | 18 | 12 | 12 | 12 |
| 三氧化二锑 | 4 | 5 | 5 | 10 | 4 | 4 | 4 |
| 玻璃纤维 | 20 | 20 | 20 | 20 | 30 | 30 | 30 |
| 增韧剂 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 3 | 5 |
| 抗氧剂 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 |
| 润滑分散剂 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 |
表2
通过实施例1-7制得的样品1-7，对样品进行性能测试对比，采用ASTM标准，测试出的性能对比如表3所示。
表3
| 项目 | 样品1 | 样品2 | 样品3 | 样品4 | 样品5 | 样品6 | 样品7 |
| 拉伸强度/MPa | 115 | 105 | 98 | 91 | 123 | 117 | 103 |
| 弯曲强度/MPa | 185 | 187 | 195 | 203 | 217 | 200 | 186 |
| 缺口冲击强度/kJ·m-2 | 7.1 | 6.5 | 5.8 | 4.2 | 8.6 | 11.0 | 15.6 |
| 阻燃性(UL94)/1.6mm | V0 | V0 | V0 | V0 | V0 | V0 | V0 |
| 灼热丝温度(无火焰) | 810 | 830 | 850 | 875 | 840 | 840 | 830 |
| 玻纤含量％ | 19.8 | 20.53 | 19.19 | 20.35 | 30.2 | 31.35 | 30.86 |
实施例8
一种高灼热丝环保型阻燃增强PBT复合材料的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)按照以下组分及含量备料：46kg聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)，特性粘度为0.82dL/g、10kg复配型阻燃剂，采用溴化聚苯乙烯与市售阻燃剂OP1312按照重量比8∶3复配而成、3kg三氧化二锑作为协效性阻燃剂、15kg玻璃纤维，该玻璃纤维为无碱玻璃纤维，表面经丁二烯基三乙氧基硅烷浸泡处理、8kg增韧剂乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯无规三元共聚物、0.1kg市售抗氧剂1330、1kg硅酮作为润滑分散剂；
(2)将上述原料放入高混机中混合2min后出料，得到混合物，然后控制双螺杆挤出机的加工温度230℃，螺杆转数30HZ，将混合物置于双螺杆挤出机挤出造粒，即得产品。
实施例9
一种高灼热丝环保型阻燃增强PBT复合材料的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)按照以下组分及含量备料：66kg聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)，特性粘度为0.82dL/g、20kg复配型阻燃剂，采用溴化聚苯乙烯与市售阻燃剂OP1312按照重量比8∶3复配而成、12kg三氧化二锑作为协效性阻燃剂、30kg玻璃纤维，该玻璃纤维为无碱玻璃纤维，表面经丁二烯基三乙氧基硅烷浸泡处理、2kg增韧剂乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯无规三元共聚物、1kg市售抗氧剂1330、0.1kg硅酮作为润滑分散剂；
(2)将上述原料放入高混机中混合5min后出料，得到混合物，然后控制双螺杆挤出机的加工温度240℃，螺杆转数40HZ，将混合物置于双螺杆挤出机挤出造粒，即得产品。
Claims (8)
1.一种高灼热丝环保型阻燃增强PBT复合材料，其特征在于，该复合材料包括以下组分及重量百分比含量：
聚对苯二甲酸丁二醇酯 46-66；
复配型阻燃剂 10-20；
三氧化二锑 3-12；
玻璃纤维 15-30；
增韧剂 2-8；
抗氧剂 0.1-1；
润滑分散剂 0.1-1；
所述的复配型阻燃剂为溴化聚苯乙烯与市售阻燃剂OP1312按照重量比8∶3复配而成。
2.根据权利要求1所述的一种高灼热丝环保型阻燃增强PBT复合材料，其特征在于，所述的聚对苯二甲酸丁二醇酯的特性粘度为0.82dL/g。
3.根据权利要求1所述的一种高灼热丝环保型阻燃增强PBT复合材料，其特征在于，所述的玻璃纤维为无碱玻璃纤维，该玻璃纤维的表面经硅烷偶联剂浸泡处理。
4.根据权利要求3所述的一种高灼热丝环保型阻燃增强PBT复合材料，其特征在于，所述的硅烷偶联剂包括乙烯基三过氧化叔丁基硅烷或丁二烯基三乙氧基硅烷。
5.根据权利要求1所述的一种高灼热丝环保型阻燃增强PBT复合材料，其特征在于，所述的增韧剂为乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯无规三元共聚物。
6.根据权利要求1所述的一种高灼热丝环保型阻燃增强PBT复合材料，其特征在于，所述的抗氧剂为市售抗氧剂1330。
7.根据权利要求1所述的一种高灼热丝环保型阻燃增强PBT复合材料，其特征在于，所述的润滑分散剂为硅酮。
8.一种高灼热丝环保型阻燃增强PBT复合材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)按照以下组分及重量百分比含量备料：
所述的复配型阻燃剂为溴化聚苯乙烯与市售阻燃剂OP1312按照重量比8∶3复配而成；
(2)将上述原料放入高混机中混合2-5min后出料，得到混合物，然后控制双螺杆挤出机的加工温度230-240℃，螺杆转数30-40HZ，将混合物置于双螺杆挤出机挤出造粒，即得产品。
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