CN102649870B - 无卤阻燃玻纤增强pbt材料 - Google Patents

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Abstract

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 (3)

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59%、阻燃剂EPFR-300A17%、阻燃剂SP-6072B4%、玻璃纤维15%、增韧剂3%、PETS0.6%、TAF0.3%、成核剂0.3%、偶联剂0.3%、抗氧剂10100.3%、抗氧剂1680.2%； 
或PBT树脂41%、阻燃剂EPFR-300A20%、阻燃剂SP-6072B4%、玻璃纤维30%、增韧剂3%、PETS0.6%、TAF0.3%、成核剂0.3%、偶联剂0.3%、抗氧剂10100.3%、抗氧剂1680.2%； 
或PBT树脂33%、阻燃剂EPFR-300A22%、阻燃剂SP-6072B5%、玻璃纤维35%、增韧剂3%、PETS0.6%、TAF0.3%、成核剂0.3%、偶联剂0.3%、抗氧剂10100.3%、抗氧剂1680.2%； 
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，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，所述的偶联剂为3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷，所述的TAF为引进极性基团的改性乙撑双硬脂酰胺。 
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。 
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