CN102115579A - 一种高韧性高灼热丝点燃温度阻燃增强pbt材料及其制备方法 - Google Patents
一种高韧性高灼热丝点燃温度阻燃增强pbt材料及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明旨提供一种高韧性高灼热丝点燃温度阻燃增强PBT材料配方(按照重量百分比)为：(1)PBT树脂42-63％，(2)溴系阻燃剂体系12-22％，(3)复配阻燃剂体系10-18％，(4)复配增韧剂1-8％，(5)抗氧剂0.1-0.5％，(6)润滑剂0.2-0.8％(7)玻璃纤维15-30％组成，各组分在高速混料机中混合1～2分钟后放入双螺杆挤出机中挤出造粒即得。本发明的阻燃增强PBT能满足欧盟IEC60695标准中的750℃灼热丝无人看管电器要求，同时具备高韧性、高强度、可快速成型、高性价比等，能满足微动开关、接插件、熔断器等电子电气及家用电器产品的要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种高分子材料技术领域，尤其是一种高韧性高灼热丝点燃温度阻燃增强PBT材料及其制备方法。
背景技术
聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)是一种结晶、线型饱和聚酯。它具有优异的力学性能、电学性能、耐化学腐蚀、易成型及吸湿率低等特点，是一种综合性能优良的热塑性工程塑料，被广泛用于汽车、电子电器制造业中，用于制造力学强度要求较高的零件和耐热、耐冲击、耐磨擦的零件等，已成为五大工程塑料中重要的一员。然而，纯PBT树脂也存在着阻燃性不好(只能达到UL-94HB级)、机械强度不高、缺口冲击强度低、热变形温度不高等缺点，从而限制其在某些领域的应用。因此目前，PBT中约有80％是经过改性的品种，而且绝大部分是阻燃增强PBT材料。但是普通的阻燃增强PBT材料都通不过灼热丝试验750℃2秒内熄灭的苛刻要求(根据欧盟IEC60695标准)，或者可以通过灼热丝要求但是材料的机械强度及韧性达不到使用要求，无法广泛应用于要求同时具备上述两要素的产品中。
发明内容
针对上述现有技术存在的缺点，本发明人积累多年从事本领域工作的经验，经过反复研究论证，终得本发明的产生，本发明旨在提供一种高韧性高灼热丝点燃温度阻燃增强PBT材料及其制备方法，解决现有技术在阻燃增强PBT材料里韧性与灼热丝温度不能同时满足缺陷。
本发明采用的技术方案：本发明公开的一种高韧性高灼热丝点燃温度阻燃增强PBT材料配方(按照重量百分比)为：(1)PBT树脂42-63％，(2)溴系阻燃剂体系12-22％，(3)复配阻燃剂体系10-18％，(4)复配增韧剂1-8％，(5)抗氧剂0.1-0.5％，(6)润滑剂0.2-0.8％(7)玻璃纤维15-30％组成，各组分在高速混料机中混合1～2分钟后放入双螺杆挤出机中挤出造粒即得。
其中所述的阻燃增强PBT材料，其特征在于PBT树脂在120℃下烘3小时控制水分在0.1％以下；溴系主阻燃剂及锑系辅助阻燃剂，两者比例为2.5∶1；溴系阻燃剂包括十溴二苯乙烷、溴化环氧树脂、三(三溴苯氧基)三嗪、溴化聚苯乙烯/聚溴化苯乙烯、溴代聚碳酸酯、乙撑双四溴邻苯二甲酰亚胺等；体系辅助阻燃剂包括三氧化二锑、五氧化二锑、锑酸钠等；氮系阻燃剂、磷系阻燃剂、无机协效剂、聚四氟乙烯等一种或几种复配而成；氮系阻燃剂包括三聚氰胺、三聚氰胺氰尿酸盐等；磷系阻燃剂包括红磷、磷酸三苯酯、双酚A双(二苯基磷酸酯)、间苯二酚(二苯基磷酸酯)、间苯二酚-双(2，6-二甲苯基)磷酸酯等；无机协效剂包括纳米蒙脱土、膨润土、云母、高岭土、滑石粉等；配置比例为氮系阻燃剂、磷系阻燃剂、无机协效剂、聚四氟乙烯＝40～60∶40～60∶0～10∶0～5。
本发明的阻燃增强PBT能满足欧盟IEC60695标准中的750℃灼热丝无人看管电器要求，同时具备高韧性、高强度、可快速成型、高性价比等，能满足微动开关、接插件、熔断器等电子电气及家用电器产品的要求。
具体实施方式
下面结合实施例来具体说明本发明。
实施例1
先将40.6％重量的PBT树脂在120℃下烘3小时控制水分在0.1％以下；随后与16％重量的溴系阻燃剂体系、10％重量的复配阻燃剂体系、2.5％重量的复配增韧剂体系、0.2％重量的主抗氧剂四(β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯(1010)和0.1％辅助抗氧剂三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯(168)、0.6％重量的润滑剂硅酮粉等原材料通过高速混料机混合2分钟后从计量喂料器进入双螺杆挤出机塑化、熔融，同时在双螺杆挤出机加入30％重量的无碱玻璃纤维，再经挤出、冷却、过磁、包装得到产品
实施例2
先将46.2％重量的PBT树脂在120℃下烘3小时控制水分在0.1％以下；随后与20％重量的溴系阻燃剂体系、13％重量的复配阻燃剂体系、5％重量的复配增韧剂体系、0.2％重量的主抗氧剂四(β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯(1010)和0.1％辅助抗氧剂三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯(168)、0.5％重量的润滑剂硅酮粉等原材料通过高速混料机混合2分钟后从计量喂料器进入双螺杆挤出机塑化、熔融，同时在双螺杆挤出机加入15％重量的无碱玻璃纤维，再经挤出、冷却、过磁、包装得到产品；
实施例的制备方法及工艺如下：
(1)原材料的处理及混合
PBT树脂在120℃下烘3小时，控制水分在0.1％以下；
将主料和溴系阻燃剂体系、复配阻燃剂体系、复配增韧剂、抗氧剂、润滑剂等在高速混料机中混合2分钟，使各组分充分搅拌分散均匀；
(2)熔融挤出
将混合好的物料加入双螺杆挤出机中，在熔融挤出的同时，在第五节螺筒引入无碱玻璃纤维熔融挤出，熔融挤出温度在200-240℃之间，螺杆转速为400转/分；
(3)造粒及后处理
对挤出的物料进行冷却、风干、切粒、过强磁、包装得到成品；
对实施例1和实施例2所得的阻燃增强PBT材料的性能如下
| 测试项目 | 测试标准 | 测试条件 | 实施例1 | 实施例2 |
| 灰分(％) | GB 9345 | 750℃灼烧 | 31.5 | 16.2 |
| 比重(g/cm3) | GB 1033 | 23℃ | 1.68 | 1.52 |
| 拉伸强度(Mpa) | GB 1040 | 50mm/min | 110.2 | 79.8 |
| 弯曲强度(Mpa) | GB 9341 | 2mm/min | 162.2 | 120.2 |
| 弯曲模量(Mpa) | GB 9341 | 2mm/min | 7141 | 4215 |
| 悬臂梁缺口冲击强度(KJ/m2) | GB 1843 | 3.2mm，23℃ | 9.2 | 7.0 |
| 热变形温度(℃) | GB 1634 | 1.8Mpa，6.4mm | 198.5 | 165.8 |
| 阻燃性(Class) | UL94 | 0.8mm | V-0 | V-0 |
| 灼热丝温度 | IEC60695 | ℃ | 750 | 750 |
| CTI(V) | GBT4207 | 2.5mm | 300 | 300 |
综上所述，是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作出的改变，所产生的功能作用未能超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种高韧性高灼热丝点燃温度阻燃增强PBT材料，其特征在于按重量百分比由以下组分组成：
PBT树脂 42-63％
溴系阻燃剂体系 12-22％
复配阻燃剂体系 6-15％
复配增韧剂体系 1-8％
抗氧剂 0.1-0.5％
润滑剂 0.2-0.8％
无碱玻璃纤维 15-30％
2.如权利要求1所述的阻燃增强PBT材料，其特征在于PBT树脂在120℃下烘3小时控制水分在0.1％以下。
3.如权利要求1所述的阻燃增强PBT材料，其特征在于溴系主阻燃剂及锑系辅助阻燃剂，两者比例为2.5∶1；溴系阻燃剂包括十溴二苯乙烷、溴化环氧树脂、三(三溴苯氧基)三嗪、溴化聚苯乙烯/聚溴化苯乙烯、溴代聚碳酸酯、乙撑双四溴邻苯二甲酰亚胺等；体系辅助阻燃剂包括三氧化二锑、五氧化二锑、锑酸钠等。
4.如权利要求1所述的阻燃增强PBT材料，其特征在于复配阻燃体系为：氮系阻燃剂、磷系阻燃剂、无机协效剂、聚四氟乙烯等一种或几种复配而成；氮系阻燃剂包括三聚氰胺、三聚氰胺氰尿酸盐等；磷系阻燃剂包括红磷、磷酸三苯酯、双酚A双(二苯基磷酸酯)、间苯二酚(二苯基磷酸酯)、间苯二酚-双(2，6-二甲苯基)磷酸酯等；无机协效剂包括纳米蒙脱土、膨润土、云母、高岭土、滑石粉等。
5.如权利要求1所述的阻燃增强PBT材料，其特征在于配置比例为氮系阻燃剂、磷系阻燃剂、无机协效剂、聚四氟乙烯＝40～60∶40～60∶0～10∶0～5。
6.如权利要求1所述的阻燃增强PBT材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)原材料的处理及混合
PBT树脂在120℃下烘3小时，控制水分在0.1％以下；
将主料和溴系阻燃剂体系、复配阻燃剂体系、复配增韧剂、抗氧剂、润滑剂等在高速混料机中混合2分钟，使各组分充分搅拌分散均匀；
(2)熔融挤出
将混合好的物料加入双螺杆挤出机中，在熔融挤出的同时，在第五节螺筒引入无碱玻璃纤维熔融挤出，熔融挤出温度在200-240℃之间，螺杆转速为400转/分；
(3)造粒及后处理
对挤出的物料进行冷却、风干、切粒、过强磁、包装得到成品；对实施例1和实施例2所得的阻燃增强PBT材料的性能如下
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20110706 |