CN102061070A - 一种具有高灼热丝温度的阻燃增强pbt/ptt复合材料及其制备方法 - Google Patents

一种具有高灼热丝温度的阻燃增强pbt/ptt复合材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有高灼热丝温度的阻燃增强PBT/PTT复合材料及其制备方法，该复合材料包含以下按重量百分数计的原料：35-70%的聚对苯二甲酸丁二醇，20-50%的聚对苯二甲酸丙二醇酯，3-20%的卤系阻燃剂，0-15%的膨胀型阻燃剂，1-10%的无机阻燃剂，0.5-5%的抑烟剂，15-40%的无碱玻纤，5-15%的增韧剂，0.2-2%的成炭剂。本发明提供的PBT/PTT复合材料的制备方法工艺简单，该方法提供的复合材料机械性能好，烟气释放量小，能够完全满足制品厚度0.8mm以上灼热丝温度GWIT≥850℃，阻燃UL94-V0级（1.6mm,3.2mm）,符合VDE要求，同时完全满足注塑工艺要求，比市场上其他阻燃增强PBT材料性能更为优异，易染色，价格低廉，具有良好的市场前景。

Description

一种具有高灼热丝温度的阻燃增强PBT/PTT复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及是PBT/PTT高分子复合材料领域，具体地说，是涉及一种具有高灼热丝温度的阻燃增强PBT/PTT复合材料及其制备方法。
背景技术
阻燃增强聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）复合材料具有力学性能高，耐疲劳性和尺寸稳定性好、蠕变小、耐老化性和电气性能优异等优点，在电子电器领域具有广泛的应用。但是由于电子电器产品使用过程中易发热燃烧而产生火灾，因此，不但要求材料具有优异的力学性能，电性能，同时也要求材料具有良好的阻燃性能，使用过程中不易产生火灾危害。
聚对苯二甲酸丙二醇酯（PTT）是近年才获得工业化生产的一种新型热塑性工程塑料，具有较好的力学性能、良好的弹性、耐磨性及尺寸稳定性，并且相对其他工程塑料而言成本低廉。但是，由于其脆性及较高的熔融温度等缺点，使其应用范围较小。目前，有关阻燃增强PBT/PTT复合材料研究较少。
发明内容
本发明的目的是提供一种烟气释放量小的PBT/PTT复合材料，能够完全满足制品厚度0.8mm以上灼热丝温度GWIT≥850℃，阻燃UL94-V0级（1.6 mm，3.2mm）,符合VDE要求，同时完全满足注塑工艺要求。
为达到上述目的，本发明提供了一种具有高灼热丝温度的阻燃增强PBT/PTT复合材料，该复合材料包含以下按重量百分数计的原料：
聚对苯二甲酸丁二醇                    35-70%，
聚对苯二甲酸丙二醇酯                  20-50%，
卤系阻燃剂                             3-20%，
膨胀型阻燃剂                           0-15%，
无机阻燃剂                             1-10%，
抑烟剂                                0.5-5%，
无碱玻纤                              15-40%，
增韧剂                                 5-15%，
成炭剂                                 0.2-2%。
上述的具有高灼热丝温度的阻燃增强PBT/PTT复合材料，其中，所述的聚对苯二甲酸丁二醇的粘度范围为0.8~1.05 dl/g；所述的聚对苯二甲酸丙二醇的粘度范围为0.9~1.05 dl/g。
上述的具有高灼热丝温度的阻燃增强PBT/PTT复合材料，其中，所述卤系阻燃剂包含十溴二苯醚，溴化聚苯乙烯，十溴二苯乙烷及四溴双酚A中的任意一种或几种。
上述的具有高灼热丝温度的阻燃增强PBT/PTT复合材料，其中，所述的膨胀型阻燃剂包含正磷酸三聚氰胺，硼酸三聚氰胺，聚磷酸三聚氰胺，焦磷酸铵中的任意一种或几种。
上述的具有高灼热丝温度的阻燃增强PBT/PTT复合材料，其中，所述的无机阻燃剂包含三氧化二锑，锑酸钠，氢氧化铝，氢氧化镁中的任意一种或几种。
上述的具有高灼热丝温度的阻燃增强PBT/PTT复合材料，其中，所述的抑烟剂为三氧化钼或八钼酸铵。
上述的具有高灼热丝温度的阻燃增强PBT/PTT复合材料，其中，所述的无碱玻纤为无碱长纤。
上述的具有高灼热丝温度的阻燃增强PBT/PTT复合材料，其中，所述的增韧剂为乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物。
上述的具有高灼热丝温度的阻燃增强PBT/PTT复合材料，其中，所述的成炭剂为：季戊四醇。
上述的具有高灼热丝温度的阻燃增强PBT/PTT复合材料，其中，所述的复合材料还包含0.2-0.5%的抗氧剂及0.2-1.0%的润滑剂。
本发明还提供了一种具有高灼热丝温度的阻燃增强PBT/PTT复合材料的制备方法，该方法包含如下具体步骤：
步骤1，按重量百分数计称取原料：35-70%的聚对苯二甲酸丁二醇，20-50%的聚对苯二甲酸丙二醇酯，3-20%的卤系阻燃剂， 0-15%的膨胀型阻燃剂，1-10%的无机阻燃剂，0.5-5%的抑烟剂，5-15%的增韧剂，0.2-2%的成炭剂，0.2-0.5%的抗氧剂，及0.2-1.0%的润滑剂；
步骤2，将所有原料放入高混机中混合2-10分钟，出料；
步骤3，将混合的原料放入螺杆机中，将15-40%的无碱长纤通过挤出机玻纤入口加入，螺杆机的转速为180-600转/分，温度为200-230℃，熔融挤出造粒，制得具有高灼热丝温度的阻燃增强PBT/PTT复合材料。
本发明提供的PBT/PTT复合材料的制备方法工艺简单，该方法提供的复合材料机械性能好，烟气释放量小，能够完全满足制品厚度0.8mm以上灼热丝温度GWIT≥850℃，阻燃UL94-V0级（1.6 mm,3.2mm）,符合VDE要求，同时完全满足注塑工艺要求，比市场上其他阻燃增强PBT材料性能更为优异，易染色，价格低廉，具有良好的市场前景。
具体实施方式
以下结合具体实施例来对本发明作进一步说明，但本发明所要求保护的范围并不局限于如下实施例所记载的范围。
实施例1～6
表1：实施例1～6配比（重量百分数%）
原料名称 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6
PBT（粘度0.8） 36.4 30 32.5 34 23.5 20.4
PTT（粘度1.2） 28 26.4 13.9 15 21.9 20
增韧剂 4 4 5 3.9 5 5
溴化聚苯乙烯 8 10 12 0 0 0
十溴二苯乙烷 0 0 0 8 10 12
正磷酸三聚氰胺 4 4 0 0 4 0
聚磷酸三聚氰胺 0 0 5 5 0 5
三氧化钼 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
三氧化二锑 2 3 4 2 3 4
季戊四醇 1 1 1 0.5 1 2
无碱长玻纤 15 20 25 30 30 30
抗氧剂 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
润滑剂 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8
将除无碱长玻纤外所有组分按比例放入高混机中混合3分钟，然后加入到双螺杆挤出机中，无碱长玻纤由玻纤入口按比例加入，螺杆转数在200转/分，加工温度在220℃，熔融挤出造粒，得到PBT/PTT复合材料。
对实施例1～6所得的一种具有高灼热丝温度的阻燃增强PBT/PTT复合材料样品1～6进行性能测试，力学性能以ASTM测试，灼热丝以IEC60695为测试依据测试灼热丝温度，测试结果如表2所示。
 
表2：实施例1～6所得PBT/PTT复合材料的测试结果
测试项目 单位 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6
拉伸强度 MPa 78.3 82.2 85.5 83.8 84.2 86.3
断裂伸长率 % 1.0 1.2 1.3 0.8 0.3 0.2
弯曲强度 MPa 120.6 123.4 125.8 128.5 130.5 131.6
弯曲模量 MPa 7325.2 7345.2 7526.3 7635.7 7758.9 7865.4
冲击强度 J/M 73.8 68.2 76.3 75.6 77.4 72.9
密度 g/㎝3 1.278 1.284 1.479 1.483 1.283 1.283
硬度 R 118 119 119 118 119 120
灼热丝（850℃） / 不起燃 不起燃 不起燃 不起燃 不起燃 不起燃
UL-94(1.6mm) / V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0
UL-94(3.2mm) / V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0
   由上述测试结果可知，本发明制备高灼热丝温度的阻燃增强PBT/PTT复合材料，性能稳定，价格低廉，能够完全满足制品厚度0.8mm以上灼热丝温度GWIT≥850℃，阻燃UL94-V0级（1.6 mm,3.2mm），符合VDE要求。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种具有高灼热丝温度的阻燃增强PBT/PTT复合材料，其特征在于，该复合材料包含以下按重量百分数计的原料：
聚对苯二甲酸丁二醇酯                  35-70%，
聚对苯二甲酸丙二醇酯                  20-50%，
卤系阻燃剂                             3-20%，
膨胀型阻燃剂                           0-15%，
无机阻燃剂                             1-10%，
抑烟剂                                0.5-5%，
无碱玻纤                              15-40%，
增韧剂                                 5-15%，
成炭剂                                 0.2-2%。
2.如权利要求1所述的具有高灼热丝温度的阻燃增强PBT/PTT复合材料，其特征在于，所述的聚对苯二甲酸丁二醇的粘度范围为0.8~1.05 dl/g；所述的聚对苯二甲酸丙二醇的粘度范围为0.9~1.05 dl/g。
3.如权利要求1所述的具有高灼热丝温度的阻燃增强PBT/PTT复合材料，其特征在于，所述卤系阻燃剂包含十溴二苯醚，溴化聚苯乙烯，十溴二苯乙烷及四溴双酚A中的任意一种或几种。
4.如权利要求1所述的具有高灼热丝温度的阻燃增强PBT/PTT复合材料，其特征在于，所述的膨胀型阻燃剂包含正磷酸三聚氰胺，硼酸三聚氰胺，聚磷酸三聚氰胺，焦磷酸铵中的任意一种或几种。
5.如权利要求1所述的具有高灼热丝温度的阻燃增强PBT/PTT复合材料，其特征在于，所述的无机阻燃剂包含三氧化二锑，锑酸钠，氢氧化铝，氢氧化镁中的任意一种或几种。
6.如权利要求1所述的具有高灼热丝温度的阻燃增强PBT/PTT复合材料，其特征在于，所述的抑烟剂为三氧化钼或八钼酸铵；所述的成炭剂为季戊四醇。
7.如权利要求1所述的具有高灼热丝温度的阻燃增强PBT/PTT复合材料，其特征在于，所述的无碱玻纤为无碱长纤。
8.如权利要求1所述的具有高灼热丝温度的阻燃增强PBT/PTT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三元共聚物。
9.如权利要求1所述的具有高灼热丝温度的阻燃增强PBT/PTT复合材料，其特征在于，所述的复合材料还包含按重量百分数计的0.2-0.5%的抗氧剂及0.2-1.0%的润滑剂。
10.根据权利要求1所述的具有高灼热丝温度的阻燃增强PBT/PTT复合材料的制备方法，其特征在于，该方法包含如下具体步骤：
       步骤1，按重量百分数计称取原料：35-70%的聚对苯二甲酸丁二醇，20-50%的聚对苯二甲酸丙二醇酯，3-20%的卤系阻燃剂， 0-15%的膨胀型阻燃剂，1-10%的无机阻燃剂，0.5-5%的抑烟剂，5-15%的增韧剂，0.2-2%的成炭剂，0.2-0.5%的抗氧剂，及0.2-1.0%的润滑剂；
       步骤2，将所有原料放入高混机中混合2-10分钟，出料；
       步骤3，将混合的原料放入螺杆机中，将15-40%的无碱长纤通过挤出机玻纤入口加入，螺杆机的转速为180-600转/分，温度为200-230℃，熔融挤出造粒，制得具有高灼热丝温度的阻燃增强PBT/PTT复合材料。
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