CN102649870A - 无卤阻燃玻纤增强pbt材料 - Google Patents

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一种无卤阻燃玻纤增强PBT材料，其组成成分按重量分数表示包括：PBT树脂30～70％，阻燃剂12～33％，玻璃纤维1～40％，增韧剂1～10％，润滑剂0.2～3％，成核剂0.1～0.5％，偶联剂0.1～2％，抗氧剂0.2～2％。本发明的无卤阻燃玻纤增强PBT材料不仅提高了PBT材料的阻燃性能，且同时能够保持优良的机械性能及电性能，增强了PBT材料的安全性。

Description

无卤阻燃玻纤增强PBT材料
【技术领域】
本发明涉及一种PBT材料，具体涉及一种无卤阻燃玻纤增强PBT材料。
【背景技术】
PBT聚对苯二甲酸丁二醇酯)材料不仅具有机械强度高、耐疲劳性及尺寸稳定性好，耐老化性能优异等优良的物理机械性能，而且其电气特性也极为优异，如其体积电阻率及介电强度高，耐电弧性优良，在潮湿及高温环境下，也能保持电性能稳定，所以PBT材料是制造电子电气零件的理想材料。
PBT材料作为一种高性价比的工程塑料，在公共场合使用越来越广泛，因此安全成为首要考虑的问题，尤其是其阻燃性能，所以在机械性能、阻燃性能及电性能等方面对PBT材料必须有相应的要求以确保材料的安全使用。
有鉴于此，实有必要开发一种无卤阻燃玻纤增强PBT材料，该无卤阻燃玻纤增强PBT材料能够提高PBT材料的阻燃性能，且同时能够保持优良的机械性能及电性能，增强PBT材料的安全性。
【发明内容】
因此，本发明的目的是提供一种无卤阻燃玻纤增强PBT材料，该无卤阻燃玻纤增强PBT材料不仅提高了PBT材料的阻燃性能，且同时能够保持优良的机械性能及电性能，增强了PBT材料的安全性。
为了达到上述目的，本发明的无卤阻燃玻纤增强PBT材料，其组成成分按重量分数表示包括：
PBT树脂                    30～70％
阻燃剂                     12～33％
玻璃纤维                   1～40％
增韧剂                     1～10％
润滑剂                     0.2～3％
成核剂                     0.1～0.5％
偶联剂                     0.1～2％
抗氧剂                     0.2～2％。
较佳的，所述的PBT树脂的特征粘度为0.8～1.3。
较佳的，所述的阻燃剂为三聚氰胺磷酸盐和有机次磷酸盐复合阻燃剂、磷系多功能高效无卤阻燃剂中的一种或混合物。
较佳的，所述的玻璃纤维为无碱玻璃纤维、中碱玻璃纤维、高强玻璃纤维、短玻璃纤维中的一种或混合物，纤维单丝直径为5～20um。
较佳的，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(EMA-G-GMA)。
较佳的，所述的润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯(PETS)和引进极性基团的改性乙撑双硬酯酰胺(TAF)的混合物。
较佳的，所述的成核剂为碳链长C28-C32为主要组成成分的长链线性饱和羧酸钠盐。
较佳的，所述的偶联剂为3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷。
较佳的，所述的抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168的混合物。
相较于现有技术，本发明的无卤阻燃玻纤增强PBT材料，提高了PBT材料的阻燃性能，符合欧盟ROHS指令和Reach法规对材料的无卤要求，且同时能够保持优良的机械性能及电性能，增强了PBT材料的安全性。
【具体实施方式】
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
于本实施例中，阻燃剂采用阻燃剂EPFR-300A和阻燃剂SP-6072B的混合物，润滑剂采用PETS和TAF的混合物，抗氧剂采用抗氧剂1010和抗氧剂168的混合物，按下述组成配方取各种添加组成成分：
PBT树脂                        59％
阻燃剂EPFR-300A                17％
阻燃剂SP-6072B                 4％
玻璃纤维                       15％
增韧剂                         3％
PETS                           0.6％
TAF                            0.3％
成核剂                         0.3％
偶联剂                         0.3％
抗氧剂1010                     0.3％
抗氧剂168                      0.2％。
将上述PBT树脂加入到高速混合机中高速预混3～5分钟，然后依次加入阻燃剂、增韧剂、润滑剂、成核剂、偶联剂、抗氧剂到高速混合机中高速预混3～5分钟，然后将共混料加入到双螺杆挤出机中，此时在第一个排气口中加入1根玻璃纤维，其中主机筒从一区到五区各段控制温度分别为120～150℃、220～225℃、220～230℃、220～230℃、220～230℃，模头温度为220～225℃，主机转速为25HZ，喂料器转速为6HZ，共混料经双螺杆挤出机挤出造粒后，将塑料粒于120℃的除湿干燥机中烘烤4小时，然后用注塑机射出成ASTM标准样条，并测试所得成品的机械性能、电性能及阻燃性能，结果如表1所述：
表1：实施例1无卤阻燃玻纤增强PBT材料的性能
 测试项目  测试方法   测试结果
 密度(g/cm3)  ASTM D792   1.5
 冲击强度(J/m)  ASTM D256   60
 拉伸强度(MPa)  ASTM D638   70
 断裂伸长率(％)  ASTM D638   6
 弯曲强度(MPa)  ASTM D790   110
 弯曲模量(Mpa)  ASTM D790   4500
 热变形温度(℃)  ASTM D798   185
 相对漏电起痕指数(V)  IEC 60112   600
 灼热丝燃烧(℃)  IEC 60695   750
 阻燃性能  UL94   V-0
实施例2
于本实施例中，阻燃剂采用阻燃剂EPFR-300A和阻燃剂SP-6072B的混合物，润滑剂采用PETS和TAF的混合物，抗氧剂采用抗氧剂1010和抗氧剂168的混合物，按下述组成配方取各种添加组成成分：
PBT树脂                    41％
阻燃剂EPFR-300A            20％
阻燃剂SP-6072B             4％
玻璃纤维                   30％
增韧剂                     3％
PETS                       0.6％
TAF                        0.3％
成核剂                     0.3％
偶联剂                     0.3％
抗氧剂1010                 0.3％
抗氧剂168                  0.2％。
将上述PBT树脂加入到高速混合机中高速预混3～5分钟，然后依次加入阻燃剂、增韧剂、润滑剂、成核剂、偶联剂、抗氧剂到高速混合机中高速预混3～5分钟，然后将共混料加入到双螺杆挤出机中，此时在第一个排气口中加入3根玻璃纤维，其中主机筒从一区到五区各段控制温度分别为120～150℃、220～225℃、220～230℃、220～230℃、220～230℃，模头温度为220～225℃，主机转速为25HZ，喂料器转速为7HZ，共混料经双螺杆挤出机挤出造粒后，将塑料粒于120℃的除湿干燥机中烘烤4小时，然后用注塑机射出成ASTM标准样条，并测试所得成品的机械性能、电性能及阻燃性能，结果如表2所述：
表2：实施例2无卤阻燃玻纤增强PBT材料的性能
  测试项目   测试方法   测试结果
 密度(g/cm3)  ASTM D792   1.55
 冲击强度(J/m)  ASTM D256   88
 拉伸强度(MPa)  ASTM D638   108
 断裂伸长率(％)  ASTM D638   2.5
 弯曲强度(MPa)  ASTM D790   155
 弯曲模量(Mpa)  ASTM D790   8000
 热变形温度(℃)  ASTM D798   200
 相对漏电起痕指数(V)  IEC 60112   600
 灼热丝燃烧(℃)  IEC 60695   750
 阻燃性能  UL94   V-0
实施例3
于本实施例中，阻燃剂采用阻燃剂EPFR-300A和阻燃剂SP-6072B的混合物，润滑剂采用PETS和TAF的混合物，抗氧剂采用抗氧剂1010和抗氧剂168的混合物，按下述组成配方取各种添加组成成分：
PBT树脂                        33％
阻燃剂EPFR-300A                22％
阻燃剂SP-6072B                 5％
玻璃纤维                       35％
增韧剂                         3％
PETS                           0.6％
TAF                            0.3％
成核剂                         0.3％
偶联剂                         0.3％
抗氧剂1010                     0.3％
抗氧剂168                      0.2％。
将上述PBT树脂加入到高速混合机中高速预混3～5分钟，然后依次加入阻燃剂、增韧剂、润滑剂、成核剂、偶联剂、抗氧剂到高速混合机中高速预混3～5分钟，然后将共混料加入到双螺杆挤出机中，此时在第一个排气口中加入4根玻璃纤维，其中主机筒从一区到五区各段控制温度分别为120～150℃、220～225℃、220～230℃、220～230℃、220～230℃，模头温度为220～225℃，主机转速为25HZ，喂料器转速为8HZ，共混料经双螺杆挤出机挤出造粒后，将塑料粒于120℃的除湿干燥机中烘烤4小时，然后用注塑机射出成ASTM标准样条，并测试所得成品的机械性能、电性能及阻燃性能，结果如表3所述：
表3：实施例3无卤阻燃玻纤增强PBT材料的性能
  测试项目  测试方法   测试结果
  密度(g/cm3)  ASTM D792   1.60
 冲击强度(J/m)  ASTM D256   95
 拉伸强度(MPa)  ASTM D638   115
 断裂伸长率(％)  ASTM D638   1.8
 弯曲强度(MPa)  ASTM D790   170
 弯曲模量(Mpa)  ASTM D790   9300
 热变形温度(℃)  ASTM D798   202
 相对漏电起痕指数(V)  IEC 60112   600
 灼热丝燃烧(℃)  IEC 60695   750
 阻燃性能  UL94   V-0
本发明的无卤阻燃玻纤增强PBT材料，提高了PBT材料的阻燃性能，使其达到V-0，符合欧盟ROHS指令和Reach法规对材料的无卤要求，且同时能够保持优良的机械性能及电性能，增强了PBT材料的安全性。

Claims (9)

1.一种无卤阻燃玻纤增强PBT材料，其特征在于，该无卤阻燃玻纤增强PBT材料的组成成分按重量分数表示包括：
PBT树脂        30～70％
阻燃剂         12～33％
玻璃纤维       1～40％
增韧剂         1～10％
润滑剂         0.2～3％
成核剂         0.1～0.5％
偶联剂         0.1～2％
抗氧剂         0.2～2％。
2.根据权利要求1所述的无卤阻燃玻纤增强PBT材料，其特征在于，所述的PBT树脂的特征粘度为0.8～1.3。
3.根据权利要求1所述的无卤阻燃玻纤增强PBT材料，其特征在于，所述的阻燃剂为三聚氰胺磷酸盐和有机次磷酸盐复合阻燃剂、磷系多功能高效无卤阻燃剂中的一种或混合物。
4.根据权利要求1所述的无卤阻燃玻纤增强PBT材料，其特征在于，所述的玻璃纤维为无碱玻璃纤维、中碱玻璃纤维、高强玻璃纤维、短玻璃纤维中的一种或混合物，纤维单丝直径为5～20um。
5.根据权利要求1所述的无卤阻燃玻纤增强PBT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。
6.根据权利要求1所述的无卤阻燃玻纤增强PBT材料，其特征在于，所述的润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯和引进极性基团的改性乙撑双硬酯酰胺的混合物。
7.根据权利要求1所述的无卤阻燃玻纤增强PBT材料，其特征在于，所述的成核剂为碳链长C28-C32为主要组成成分的长链线性饱和羧酸钠盐。
8.根据权利要求1所述的无卤阻燃玻纤增强PBT材料，其特征在于，所述的偶联剂为3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷。
9.根据权利要求1所述的无卤阻燃玻纤增强PBT材料，其特征在于，所述的抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168的混合物。
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