CN102585449A - 一种聚酯用复合阻燃剂及其应用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种聚酯用复合阻燃剂及其应用方法。该阻燃剂由三聚氰胺氰尿酸盐(简称MCA)、三聚氰胺聚磷酸盐(简称MPP)、二乙基次膦酸铝(1240)中的任意一种与苯基硫代膦酸二(1-氧基磷杂-2，6，7-三氧杂双环[2.2.2]辛烷基-4-甲)酯(简称PPS-PEPA)按任意的重量比复配制得。本发明的阻燃剂，具有多元素协同增效、与材料相容性好、阻燃性能高、环保、可降低应用成本等优点。

Description

一种聚酯用复合阻燃剂及其应用方法
技术领域
本发明涉及一种聚酯用复合阻燃剂及其应用方法，特别涉及一种聚酯PET和PBT用复合阻燃剂及其应用方法。
背景技术
有机高分子材料的广泛应用，给人们生活带来了很大方便，但由于其易燃性常常给人类带来火灾威胁，因此世界各国都在致力于推动阻燃技术和阻燃材料的研究，同时对新型、高效、环保型阻燃剂的研究更为迫切。
广泛使用的聚酯主要是用于化纤的PET和工程塑料PBT。我国工程塑料PBT消费量约200万吨/年，其中约100万吨/年用于阻燃改性，阻燃改性PBT主要用于节能灯座、电脑风扇、汽车零件及电子插件等。上述阻燃产品的去向大部分是出口，都要求无卤化阻燃；我国用于化纤的PET消费量居世界之首，但阻燃改性较少。现在我国聚酯阻燃改性率不到1％，而发达国家聚酯阻燃改性率为10-15％，要达到发达国家聚酯阻燃改性率的水平还有很大的发展空间。目前聚酯用阻燃剂普遍存在价格高、性能差等不足。通过复配产生协同阻燃效应，从而降低成本、提高阻燃等性能是一个重要的研究方向。
发明者研究出了一种聚酯用的复合阻燃剂，该阻燃剂具有P、S、N或Al多元素协同增效作用及低烟、无毒、无卤等优点，且阻燃效能高，制备方法简单，可适用于聚酯的高温加工，符合阻燃剂的发展方向，更能满足环保的要求，具有广泛的应用前景。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种用于聚酯PET和PBT的复合阻燃剂。该阻燃剂阻燃效能高，可克服现有技术中的不足，有很好的应用开发前景。
本发明的另一目的在于提供一种上述复合阻燃剂在聚酯PET和PBT中的应用方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种新型聚酯用复合阻燃剂，它是由三聚氰胺氰尿酸盐(简称MCA)、三聚氰胺聚磷酸盐(简称MPP)、二乙基次膦酸铝(1240)中的任意一种与苯基硫代膦酸二(1-氧基磷杂-2，6，7-三氧杂双环[2.2.2]辛烷基-4-甲)酯(简称PPS-PEPA)以任意比例复配制得，且PPS-PEPA、MCA、MPP、1240的重量分数均大于零。但考虑价格的降低和阻燃性能，推荐表1所表述的复配比例。表1为各组分占阻燃剂总重的百分比。
表1复合阻燃剂各配方配比表
Figure BSA00000658060800021
其中，PPS-PEPA的结构如下式所示：
Figure BSA00000658060800022
MCA的结构如下式所示：
Figure BSA00000658060800023
MPP的结构如下式所示：
Figure BSA00000658060800031
1240的结构如下式所示：
Figure BSA00000658060800032
如上所述本发明复合阻燃剂的应用方法，其特征在于，该方法为：
在聚酯PET中分别加入不同比例的PPS-PEPA和MCA或PPS-PEPA和MPP，搅匀，熔融温度下注塑或挤出。
该方法还可以为：
在聚酯PBT中分别加入不同比例的PPS-PEPA和MCA或PPS-PEPA和MPP或PPS-PEPA和1240，搅匀，熔融温度下注塑或挤出。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
①本发明组分中的PPS-PEPA是一个全新的化合物，其结构具有较好的对称性特征、又具有刚性笼状结构，物理化学性能稳定，与高分子材料有较好的相容性。
②本发明所采用的阻燃剂不合卤素，有利于环保，有很好的应用开发前景。
③本发明提供的复合阻燃剂，含有磷、硫、氮或铝阻燃元素，可产生协效阻燃作用，对聚酯PET和PBT具有很好的阻燃效能。
④本发明提供的复合阻燃剂的制备方法简单，设备投资少，可降低应用成本，应用方便。
具体实施方式
下面给出实施例以对本发明作进一步说明，为了对比复合阻燃剂的效果，也给出了单一组分PPS-PEPA在聚酯中应用的实施例。但需指出的是以下实施例不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术熟练人员根据本发明的上述内容对本发明作出的一些非本质的改进和调整仍属于本发明的保护范围。
实施例1在聚酯PET中加入不同比例的PPS-PEPA，搅拌均匀，用挤出机在熔融温度下挤出直径约3mm的样条，用HC900-2型氧指数测定仪测其氧指数，结果见表2。
表2阻燃剂PPS-PEPA用量对PET氧指数的影响
  添加量％   0   10   15   20   25
  氧指数   21   24   26   27   32
实施例2在聚酯PET中加入不同比例的PPS-PEPA和MCA，搅拌均匀，用挤出机在熔融温度下挤出直径约3mm的样条，用HC900-2型氧指数测定仪测其氧指数，结果见表3。
表3阻燃剂PPS-PEPA和MCA用量对PET氧指数的影响
Figure BSA00000658060800041
实施例3在聚酯PET中加入不同比例的PPS-PEPA和MPP，搅拌均匀，用挤出机在熔融温度下挤出直径约3mm的样条，用HC900-2型氧指数测定仪测其氧指数，结果见表4。
表4阻燃剂PPS-PEPA和MPP用量对PET氧指数的影响
Figure BSA00000658060800042
实施例4在聚酯PBT中加入不同比例的PPS-PEPA，搅拌均匀，用挤出机在熔融温度下挤出直径约3mm的样条，用HC900-2型氧指数测定仪测其氧指数，结果见表5。
表5阻燃剂PPS-PEPA用量对PBT氧指数的影响
  添加量％   0   10   20   25
  氧指数   21   24   28   32
实施例5在聚酯PBT中加入不同比例的PPS-PEPA和MCA，搅拌均匀，用挤出机在熔融温度下挤出直径约3mm的样条，用HC900-2型氧指数测定仪测其氧指数，结果见表6。
表6阻燃剂PPS-PEPA和MCA用量对PBT氧指数的影响
Figure BSA00000658060800051
实施例6在聚酯PBT中加入不同比例的PPS-PEPA和MPP，搅拌均匀，用挤出机在熔融温度下挤出直径约3mm的样条，用HC900-2型氧指数测定仪测其氧指数，结果见表7。
表7阻燃剂PPS-PEPA和MPP用量对PBT氧指数的影响
实施例7在聚酯PBT中加入不同比例的PPS-PEPA和1240，搅拌均匀，用挤出机在熔融温度下挤出直径约3mm的样条，用HC900-2型氧指数测定仪测其氧指数，结果见表8。
表8阻燃剂PPS-PEPA和1240用量对PBT氧指数的影响
Figure BSA00000658060800053

Claims (4)

1.一种聚酯用复合阻燃剂及其应用方法，其特征在于，它是由MCA、MPP和1240中的任意一种与PPS-PEPA以任意比例复配制得。且PPS-PEPA、MCA、MPP、1240的重量分数均大于0。
其中，PPS-PEPA的结构如下式所示：
Figure FSA00000658060700011
MCA的结构如下式所示：
MPP的结构如下式所示：
Figure FSA00000658060700013
1240的结构如下式所示：
2.根据权利要求1所述的聚酯为：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)。
3.根据权利要求1所述复合阻燃剂的应用方法为：在聚酯PET中分别加入不同比例的PPS-PEPA和MCA或PPS-PEPA和MPP，搅匀，熔融温度下注塑或挤出。
4.根据权利要求1所述复合阻燃剂的应用方法为：在聚酯PBT中分别加入不同比例的PPS-PEPA和MCA或PPS-PEPA和MPP或PPS-PEPA和1240，搅匀，熔融温度下注塑或挤出。
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