CN102504500A

CN102504500A - Pet工程塑料、其制备方法和应用

Info

Publication number: CN102504500A
Application number: CN2011103305120A
Authority: CN
Inventors: 陶德良; 杨永佳; 何征
Original assignee: Huizhou Wote Advanced MaterialS Co Ltd
Current assignee: Huizhou Wote Advanced MaterialS Co Ltd
Priority date: 2011-10-26
Filing date: 2011-10-26
Publication date: 2012-06-20

Abstract

本发明适用于工程塑料技术领域，提供了一种PET工程塑料、其制备方法和应用。该PET工程塑料包括PET、相容剂、含溴阻燃剂、阻燃协效剂、成核剂、成核协效剂、抗氧剂、玻璃纤维等。本发明PET工程塑料，通过成核剂和成核协效剂、阻燃剂和阻燃协效剂的复配使用，增加了PET复合材料的结晶密度和结晶速率，实现了PET工程塑料良好的拉伸、弯曲、冲击、热变形性能和良好的注塑加工性能；通过阻燃剂和阻燃协效剂的复配使用，增强了PET工程塑料的阻燃性能，抑制或延缓了PET工程塑料漏电起痕的现象，提高了材料的CTI值。

Description

PET工程塑料、其制备方法和应用

技术领域

本发明属于塑料技术领域，尤其涉及一种PET工程塑料、其制备方法和应用。

背景技术

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是一种热塑性半结晶型工程塑料，具有优良的电性能、力学性能、耐溶剂性、耐热性，及较高的性价比，但由于主链刚性较大，链段运动缓慢，因此存在结晶温度高、结晶速度慢、成型加工需要模温高(120～140℃)、易于燃烧、缺口冲击强度低、热变形温度低等缺点，因此极大地限制了其在工程塑料领域的应用。只有通过适当的改性，才能改善其成型加工性能、缩短成型周期、降低模具温度(75～85℃)、改善力学性能、提高热变形温度等。

为了符合欧盟《关于在电子电气设备中禁止使用某些有害物质指令》和我国塑料产品燃烧产物限定标准GB18485-2001，及电子电器工业设备对塑胶材料的电绝缘性、耐漏电起痕性能的高要求，制备出阻燃、增强、高CTI值的PET材料显得非常重要。目前，可用于PET工程塑料的常用阻燃剂大致可以分为溴素类、无溴类及红磷类。无溴阻燃类虽具有较高的CTI值，但次膦酸盐阻燃剂价格较为昂贵；红磷阻燃虽然能提高材料的CTI值，但高温加工时，所含红磷放出的有毒气体磷化氢对模具及器械会造成腐蚀，且制品颜色仅限于红色和黑色，从而大大限制了该类阻燃剂的应用。

因此，降低PET工程塑料的玻璃化温度、提高其结晶速率，降低其注模温度，并且保持PET工程塑料在阻燃、耐漏电起痕性能，具有重要意义。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种PET工程塑料，解决现有技术中PET材料结晶速率慢，结晶度低、阻燃和耐漏电起痕性能不强的技术问题。

本发明是这样实现的，

一种PET工程塑料，包括如下重量份数的组分：

以及，

上述PET工程塑料制备方法，包括如下步骤：

取如下重量份数的组分：

将PET干燥处理，将干燥处理后的PET、相容剂、含溴阻燃剂、阻燃协效剂、成核剂、成核协效剂、抗氧剂混合，得到第一混合物；

将所述第一混合物挤出处理，所述挤出处理步骤中加入所述玻璃纤维，得到PET工程塑料。

本发明PET工程塑料，通过成核剂和成核协效剂、阻燃剂和阻燃协效剂的复配使用，增加了PET复合材料的结晶密度和结晶速率，实现了PET工程塑料良好的拉伸、弯曲、冲击、热变形性能和良好的注塑加工性能；通过阻燃剂和阻燃协效剂的复配使用，增强了PET工程塑料的阻燃性能，抑制了PET工程塑料漏电起痕的现象，提高了材料的CTI值。

附图说明

图1是本发明实施例PET工程塑料制备方法流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供一种PET工程塑料，包括如下重量份数的组分：

具体地，本发明所述的重量份数的单位为克、千克或吨等常用重量单位。

具体地，该PET树脂为采用均聚酯交换法制备得到的PET树脂，作为原料时，PET树脂的特性粘度为0.6～1.0dl/g，优选为0.8dl/g，该粘度下具有足够的力学性能且满足了相对的成核效果。该PET树脂的重量份数为40～65。

具体地，该相容剂选自马来酸酐接枝聚烯烃弹性体、丙烯酸酯-缩水甘油酯-乙烯共聚物、甲基丙烯酸酯-丁苯橡胶-苯乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物、乙烯醋酸乙烯酯共聚物、丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯晴-乙烯-苯乙烯共聚物、含聚酯硬段和聚醚软段的嵌段共聚物中的一种或几种。该相容剂的重量份数为0～8，优选为3～5。通过使用上述重量份数的相容剂，使得PET树脂和玻璃纤维、成核剂、阻燃剂之间的相容性大大增加，一方面提升了PET工程塑料各个组分在挤出处理中均匀分散，另一方面提高了PET工程塑料的机械性能。

具体地，该含溴阻燃剂是指溴系阻燃剂，选自十溴二苯乙烷、溴化聚苯乙烯、聚二溴苯乙烯、溴化环氧、六溴苯、1，2-双(2，4，6-三溴苯氧基)乙烷、聚(2，6-二溴亚苯基醚)、聚丙烯酸五溴苄酯、双(三溴苯氧基)乙烷、双四溴邻苯二甲酰亚胺乙烷、四溴双酚A碳酸酯齐聚物中的一种或几种；该含溴阻燃剂的重量份数为5～15，优选为7～9；

具体地，该阻燃协效剂选自三氧化二锑、锑酸钠、锑酸酐、硼酸锌、偏硼酸盐、氧化铁、蒙脱土、高岭土、三聚氰胺、三聚氰胺盐、多聚磷酸铵、磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、甲苯基二苯基磷酸酯、缩聚芳基磷酸酯、聚四氟乙烯中的一种或几种；该阻燃协效剂的重量份数为5～10，优选为6～8；

本发明PET工程塑料，该含溴阻燃剂通过减少游离碳的产生和堆积，使PET工程塑料的阻燃效果显著提升；通过该含溴阻燃剂和阻燃协效剂的复配使用，该含溴阻燃剂和阻燃协效剂相互配合、相互促进，实现了工程塑料阻燃效果的大大提升；同时，该阻燃协效剂通过电离或阻隔作用，阻止工程塑料形成导电通道或延缓导电通道的形成，从而大大减弱了工程塑料的漏电起痕现象，实现了工程塑料CTI值的显著增加。

具体地，该成核剂选自滑石粉、氧化锌、硅酸盐、硬脂酸盐、纳米蒙脱土、碳粉、锌粉、碳酸盐、磷酸盐、苯甲酸钠、一元羧酸盐、安息香酸盐、芳香族磷酸盐、芳香族磺酸盐中的一种或几种；该硅酸盐例如硅酸铝、硅酸钙、硅酸镁、硅酸钠，该硬脂酸盐例如硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸镁、硬脂酸铝，该碳酸盐例如碳酸钙、碳酸镁、碳酸铝、碳酸钾，该磷酸盐例如磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、磷酸二氢铝、磷酸氢二钾，该一元羧酸盐例如一元羧酸钠、一元羧酸钾、一元羧酸铝、一元羧酸镁，该安息香酸盐例如安息香酸钠、安息香酸钾、安息香酸铝、安息香酸镁，该芳香族磷酸盐例如芳香族磷酸钠、芳香族磷酸钾、芳香族磷酸铝、芳香族磷酸镁，该芳香族磺酸盐例如芳香族磺酸钠、芳香族磺酸钾、芳香族磺酸铝、芳香族磺酸镁。该成核剂的重量份数为0.5～3，优选为1.5～2.0；

具体地，该成核协效剂选自聚乙二醇、聚乙二醇二缩水甘油醚、缩水甘油酯甲基丙烯酸共聚物、聚烯烃、聚四氟乙烯、乙烯-丙烯酸共聚物盐、聚戊二醇二苯甲酸酯、三苯基磷酸酯、邻苯二甲酸酯、酰胺酯、亚胺酯中的一种或几种；该成核协效剂的重量份数为0.5～3，优选为2～3；

通过上述重量份数的成核剂和成核协效剂的复配使用，使得本发明PET工程塑料的各个组分在熔融挤出处理过程中迅速结晶，提高了工程塑料的结晶速率和结晶密度，并且使晶粒粒径细化，实现了PET工程塑料拉伸、弯曲、冲击、热变形以及注塑加工性能都显著提升。

具体地，该抗氧剂选自1010、1098、1076、3114、168、626、627A中的一种或几种；该抗氧剂的重量份数为0.1～2。

具体地，该玻璃纤维没有限制，例如，短切玻璃纤维或长切玻璃纤维；该玻璃纤维的重量份数为20～40，优选为25～35；通过使用上述重量份数的玻璃纤维对PET工程塑料进行改性，实现了工程塑料机械性能的大大提升。

进一步，本发明实施例PET工程塑料，还包括重量份数为0.1～4的其他助剂，该其他助剂选自紫外线吸收剂、抗静电剂、着色剂、润滑剂、脱模剂中的一种或两种以上。其他助剂中，紫外线吸收剂、抗静电剂、着色剂、润滑剂、脱模剂没有限制，各自的重量比也没有限制。

请参阅图1，图1显示本发明实施例上述PET工程塑料制备方法流程图，包括如下步骤：

步骤S01，提供原料：

取如下重量份数的组分：

步骤S02，制备第一混合物：

步骤S03，熔融挤出：

具体地，本发明实施例PET工程塑料制备方法中，该PET(树脂)、含溴阻燃剂、阻燃协效剂、成核剂、成核协效剂、抗氧剂、其他助剂及玻璃纤维和前述的相同，在此不重复阐述。

具体地，该PET树脂干燥处理步骤为：

将PET树脂于100～140℃的条件下鼓风干燥3～6小时。

具体地，步骤S02中，将干燥好的PET树脂、相容剂、溴系阻燃剂、阻燃协效剂、成核剂、成核协效剂、抗氧剂、其它助剂加入搅拌机中，在200～500转/分的转速下搅拌混合3～5分钟，得到混合均匀的第一混合物。

具体地，步骤S03中，将所得的第一混合物加入双螺杆挤出机主喂料口中，再将玻璃纤维从双螺杆挤出机侧喂料口加入，经熔融挤出造粒、水冷、风干、切粒、干燥得到改性PET工程塑料；该挤出处理的工艺条件如下：

温度为：一区200～220℃；二区210～240℃；三区220～250℃；四区220～250℃；五区：200～230℃；六区200～230℃；机头200～240℃；螺杆转速为250～400rpm；

本发明实施例进一步提供上述PET工程塑料在连接器、电器开关、变压器、灯头、导热片、发夹、适配器、电磁炉或吹风机中的应用。

以下结合具体实施例对上述PET工程塑料及其制备方法进行详细阐述。

实施例一

本发明实施例PET工程塑料包括如下重量份数的组分：

本发明实施例PET工程塑料制备方法，包括如下步骤：

步骤1、

取如下重量份数的组分：

步骤2、

将上述PET树脂于100℃的条件下鼓风干燥3小时，将干燥后的PET树脂及上述溴化聚苯乙烯、三氧化二锑、硼酸锌、高岭土、三聚氰胺氰脲酸盐、滑石粉、芳香族磷酸钠、聚乙二醇、1010、168依次加入搅拌机中，在200转/分的转速下搅拌混合5分钟，得到混合均匀的第一混合物；

步骤3，

将所得的第一混合物加入双螺杆挤出机中，再将上述玻璃纤维从双螺杆挤出机侧喂料口加入，经熔融挤出造粒、水冷、风干、切粒、干燥得到改性PET工程塑料；该挤出处理的工艺条件如下：温度为：一区200℃；二区210℃；三区220℃；四区220℃；五区：200℃；六区200℃；机头200℃；螺杆转速为250rpm。

实施例二

本发明实施例PET工程塑料包括如下重量份数的组分：

本发明实施例PET工程塑料制备方法，包括如下步骤：

步骤1、

取如下重量份数的组分：

步骤2、

将上述PET树脂于130℃的条件下鼓风干燥5小时，将干燥后的PET树脂及上述聚丙烯酸五溴苄酯、三氧化二锑、硼酸锌、高岭土、三聚氰胺氰脲酸盐、滑石粉、芳香族磷酸钠、聚乙二醇、1010、168依次加入搅拌机中，在300转/分的转速下搅拌混合4分钟，得到混合均匀的第一混合物；

步骤3，

将所得的第一混合物加入双螺杆挤出机中，再将上述玻璃纤维从双螺杆挤出机侧喂料口加入，经熔融挤出造粒、水冷、风干、切粒、干燥得到改性PET工程塑料；该挤出处理的工艺条件如下：温度为：一区210℃；二区220℃；三区230℃；四区230℃；五区：210℃；六区210℃；机头220℃；螺杆转速为300rpm。

实施例三

本发明实施例PET工程塑料包括如下重量份数的组分：

本发明实施例PET工程塑料制备方法，包括如下步骤：

步骤1、

取如下重量份数的组分：

步骤2、

将上述PET树脂于140℃的条件下鼓风干燥6小时，将干燥后的PET树脂及上述双(三溴苯氧基)乙烷、三氧化二锑、硼酸锌、高岭土、三聚氰胺氰脲酸盐、滑石粉、芳香族磷酸钠、聚乙二醇、1010、168依次加入搅拌机中，在500转/分的转速下搅拌混合3分钟，得到混合均匀的第一混合物；

步骤3，

将所得的第一混合物加入双螺杆挤出机中，再将上述玻璃纤维从双螺杆挤出机侧喂料口加入，经熔融挤出造粒、水冷、风干、切粒、干燥得到改性PET工程塑料；该挤出处理的工艺条件如下：温度为：一区220℃；二区240℃；三区250℃；四区250℃；五区：230℃；六区230℃；机头240℃；螺杆转速为400rpm。

实施例四

本发明实施例PET工程塑料包括如下重量份数的组分：

本发明实施例PET工程塑料制备方法，包括如下步骤：

步骤1、

取如下重量份数的组分：

步骤2、

将上述PET树脂于125℃的条件下鼓风干燥3.5小时，将干燥后的PET树脂及上述四溴双酚A碳酸酯齐聚物、三氧化二锑、硼酸锌、高岭土、三聚氰胺氰脲酸盐、滑石粉、芳香族磷酸钠、聚乙二醇、1010、168依次加入搅拌机中，在250转/分的转速下搅拌混合3.5分钟，得到混合均匀的第一混合物；

步骤3，

将所得的第一混合物加入双螺杆挤出机中，再将上述玻璃纤维从双螺杆挤出机侧喂料口加入，经熔融挤出造粒、水冷、风干、切粒、干燥得到改性PET工程塑料；该挤出处理的工艺条件如下：温度为：一区210℃；二区230℃；三区240℃；四区240℃；五区：220℃；六区220℃；机头230℃；螺杆转速为350rpm。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种PET工程塑料，包括如下重量份数的组分：

2.如权利要求1所述的PET工程塑料，其特征在于，所述相容剂选自马来酸酐接枝聚烯烃弹性体、丙烯酸酯-缩水甘油酯-乙烯共聚物、甲基丙烯酸酯-丁苯橡胶-苯乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物、乙烯醋酸乙烯酯共聚物、丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物、含聚酯硬段和聚醚软段的嵌段共聚物或丙烯晴-乙烯-苯乙烯共聚物中的一种或两种以上。

3.如权利要求1所述的PET工程塑料，其特征在于，所述含溴阻燃剂选自溴化聚苯乙烯、聚二溴苯乙烯、溴化环氧、六溴苯、1，2-双(2，4，6-三溴苯氧基)乙烷、聚(2，6-二溴亚苯基醚)、聚丙烯酸五溴苄酯、双(三溴苯氧基)乙烷、双四溴邻苯二甲酰亚胺乙烷、四溴双酚A碳酸酯齐聚物中的一种或两种以上。

4.如权利要求1所述的PET工程塑料，其特征在于，所述阻燃协效剂选自三氧化二锑、锑酸钠、锑酸酐、硼酸锌、偏硼酸盐、氧化铁、蒙脱土、高岭土、三聚氰胺、三聚氰胺、多聚磷酸铵、磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、甲苯基二苯基磷酸酯、缩聚芳基磷酸酯、聚四氟乙烯中的一种或两种以上。

5.如权利要求1所述的PET工程塑料，其特征在于，所述成核剂选自滑石粉、氧化锌、硅酸盐、硬脂酸盐、纳米蒙脱土、碳粉、锌粉、碳酸盐、磷酸盐、苯甲酸钠、一元羧酸盐、安息香酸盐、芳香族磷酸盐、芳香族磺酸盐中的一种或两种以上。

6.如权利要求1所述的PET工程塑料，其特征在于，所述成核协效剂选自聚乙二醇、聚乙二醇二缩水甘油醚、缩水甘油酯甲基丙烯酸共聚物、聚烯烃、聚四氟乙烯、乙烯-丙烯酸共聚物盐、聚戊二醇二苯甲酸酯、三苯基磷酸酯、邻苯二甲酸酯、酰胺酯、亚胺酯中的一种或两种以上。

7.如权利要求1所述的PET工程塑料，其特征在于，还包括重量份数为0.1～4的其他助剂，所述其他助剂选自紫外线吸收剂、抗静电剂、着色剂、润滑剂、脱模剂中的一种或两种以上。

8.如权利要求1～6所述的PET工程塑料制备方法，包括如下步骤：

取如下重量份数的组分：

9.如权利要求8所述的PET工程塑料制备方法，其特征在于，所述PET的特性粘度为0.6～1.0dl/g。

10.如权利要求1～7所述的PET工程塑料在连接器、电器开关、变压器、灯头、导热片、发夹、适配器、电磁炉或吹风机中的应用。