CN102719062B - 具有激光雕刻功能的玻纤增强阻燃聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于树脂组合物技术领域,特别涉及具有激光雕刻功能的玻纤增强阻燃聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物及其制备方法。按重量份计,由以下原料组成:聚对苯二甲酸丁二醇酯43.2-73.2份,连续玻璃纤维0-40份,卤素阻燃剂9.5-15份,三氧化二锑3-5份,增韧剂3-5份,偶联剂0-0.5份,激光添加剂0.3-1.0份,抗氧剂0.3-0.5份,润滑剂0.3-0.5份和炭黑0-0.5份。得到一种同时具有较好力学性能、阻燃和激光标记性能的树脂组合物,该组合物可以在不同颜色基体上激光刻蚀出黑色、白色或灰色等鲜明激光标记。
Description
技术领域
本发明属于树脂组合物制备技术领域,特别涉及具有激光雕刻功能的玻纤增强阻燃聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物及其制备方法。
背景技术
产品标记在工业上越来越重要,特别是塑料制品,其应用范围非常广泛,生产日期,条形码,公司标语,序号等都需要经常标记在产品上。而常用标记技术如印刷、浮刻、贴印花等,这些技术存在着印刷操作十分复杂,需要熟练的工作技术人员和大量的时间。此外,采用上述技术在不规则的表面上标记字符或记号是相当困难的。激光的非接触、高速标记的优点,使激光标记的重要性越来越明显,尤其在塑料标记方面,由于标刻的是塑料制品本身,使激光标刻更加耐用和耐磨损。此外,由于激光标刻不使用溶剂,因此不会存在引起环境污染或毒性的问题。
中国发明专利ZL200810203792公开了一种玻纤增强聚对苯二甲酸丁二酯用于激光标记的组合物。然而,该组合物可以在黑色制品表面形成白文字,或者在白色制品表面形成黑文字等鲜明标记,但是由于该组合物不具备防火性能,限制其在电子电器领域的应用。
另外一份中国发明专利ZL200710125558.2公开了一种环保阻燃玻纤增强聚酯合金材料及其制备方法,然而该组合物仅仅是阻燃增强产品,并未涉及到激光雕刻功能,是一种聚酯合金产品,其耐温性较差,不能满足电子电器高端产品领域的应用。
还有一份中国发明申请专利200910162512.7公开了一种无卤阻燃玻纤增强PBT组合物的制备方法及制品,使用了无卤阻燃技术,符合国家提倡的绿色环保材料的要求,但同样未涉及到激光雕刻功能的阐述,且该组合物的强度同比溴-锑阻燃体系产品,物性要低很多,限制了对物性要求较高的电子电器高端产品领域的应用。
日本专利(2001-302922)公开了包括ABS树脂、马来酰亚胺基共聚物、氰化乙烯基共聚物、作为黑色颜料的氧化铁和其他染色剂的用于激光标记的树脂组合物。然而,该树脂组合物被用于激光标记时,被标记的产品白颜色并不清晰。
发明内容
本发明的目的在于克服现有的树脂组合物不具备激光雕刻功能、抗阻燃性差、耐温性差、激光雕刻效果差的缺点,提供具有激光雕刻功能的玻纤增强阻燃聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物,其具有较好力学性能,阻燃效果好、耐温性能好且具有良好的激光雕刻功能的优点。
本发明的另一目的在于克服现有树脂制备方法中物料混合不均匀的缺点,提供具有激光雕刻功能的玻纤增强阻燃聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物的制备方法,其具有加工工艺简单,物料混合均匀的优点。
为实现上述目的,本发明采用下述技术方案:
具有激光雕刻功能的玻纤增强阻燃聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物,按重量份计,由以下原料组成:
聚对苯二甲酸丁二醇酯 43.2-73.2份
连续玻璃纤维 0-40份
卤素阻燃剂 9.5-15份
三氧化二锑 3-5份
增韧剂 3-5份
偶联剂 0-0.5份
激光添加剂 0.3-1.0份
抗氧剂 0.3-0.5份
润滑剂 0.3-0.5份
炭黑 0-0.5份。
进一步地,按重量份计,由以下原料组成:
聚对苯二甲酸丁二醇酯 43.2-60.85份
连续玻璃纤维 20-40份
卤素阻燃剂 9.5-11份
三氧化二锑 3-3.5份
增韧剂 3-5份
偶联剂 0-0.5份
激光添加剂 0.3-0.45份
抗氧剂 0.3-0.5份
润滑剂 0.3-0.5份
炭黑 0-0.5份。
进一步地,按重量份计,由以下原料组成:
聚对苯二甲酸丁二醇酯 60.85-73.2份
连续玻璃纤维 0-20份
卤素阻燃剂 11-15份
三氧化二锑 3.5-5份
增韧剂 3-5份
偶联剂 0-0.5份
激光添加剂 0.45-1.0份
抗氧剂 0.3-0.5份
润滑剂 0.3-0.5份
炭黑 0-0.5份。
更进一步地,按重量份计,由以下原料组成:
聚对苯二甲酸丁二醇酯 51.45-67.7份
连续玻璃纤维 10.5-12份
卤素阻燃剂 11-15份
三氧化二锑 3-4份
增韧剂 3-5份
偶联剂 0.3份
激光添加剂 0.45-0.8份
抗氧剂 0.3-0.5份
润滑剂 0.3-0.5份
炭黑 0-0.5份。
其中,所述激光添加剂主要成分为锑与氧化锡的混合物。标记的颜色和清晰度取决于被标记的基材的激光吸收能力,当需要标记成白色印记时,则需要基材表面发生起泡现象,如需要标记黑色印记时,则需要基材表面发生碳化反应,而基材的激光吸收能力取决于激光添加剂的加入。本发明所采用的激光添加剂主要为广州聚天化工科技有限公司提供的牌号为WL515或BW550的产品。
其中,所述聚对苯二甲酸丁二醇酯的特性粘度在0.8-1.0dl/g,熔点为220-230℃。聚对苯二甲酸丁二醇酯简称为PBT,属于聚酯系列,是由1,4-丁二醇与对苯二甲酸或者苯二甲酸酯聚缩合而成,其具有加工性能好、结晶速度快、成型性好、耐热性高、耐候性好、在潮湿环境下电器绝缘性保持性好的特点,特别适用于复杂、薄壁电子电器元件的制造,但纯的PBT存在易燃、成型收缩率大等问题,需要进行改性。
其中,所述卤素阻燃剂为分子量20000-25000的溴化环氧树脂、以5%聚对苯二甲酸丁二醇酯为载体的溴化聚苯乙烯母粒、十溴二苯乙烷或溴代三嗪中的一种或多种按任意比例混合的混合物。
其中,所述的三氧化二锑纯度大于99.5%,熔融温度为640-670℃,分解温度为1400-1500℃,外观为白色粒状或粉状物。三氧化二锑是阻燃剂,适用于环氧树脂、聚氨酯、氯丁橡胶、聚苯乙烯、聚氯乙稀、聚酯等,单独使用时用量要大,阻燃效果差,当与卤素化物并用时则有良好的协同效应,阻燃效果明显提高。激光添加剂是锑掺杂氧化锡的混合物,三氧化二锑的加入能够减少激光添加剂的加入量,降低生产成本,而且两者有较好的相容性。
其中,所述炭黑为高色素碳黑,牌号为900L,粒径大于1小于10μm。高色素炭黑粒度细,易分散,偏酸性,润湿性好,比表面积较大 ,高黑度,光泽好,高着色,炭黑的加入量可以根据实际产品需求改变基材的颜色,标记的颜色也会根据基材的颜色进行调节变化。
其中,所述连续玻璃纤维为无碱玻璃纤维,其直径为10-20μm,无碱玻璃纤维的化学稳定性、电绝缘性能、强度都很好,作为本发明的增强组分。
其中,所述的增韧剂为乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物;所述的偶联剂为 γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷;所述润滑剂包括硬脂酸季戊四醇酯、硬脂酸、硬脂酸钙、褐煤蜡的一种或多种;所述抗氧剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂,主抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯和辅助抗氧剂,辅抗氧剂为三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯,抗氧剂可以单独使用主抗氧剂或者辅抗氧剂,也可以使用两者按重量份任意比例混合的混合物。
本发明所述的具有激光雕刻功能的玻纤增强阻燃聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物的制备方法,它由以下制备步骤组成:
步骤一:按重量份称取聚对苯二甲酸丁二醇酯、卤素阻燃剂、三氧化二锑、增韧剂、偶联剂、激光添加剂、抗氧剂、润滑剂和炭黑;
步骤二:先将卤素阻燃剂、三氧化二锑、激光添加剂进行高速混合,然后加入聚对苯二甲酸丁二醇酯、增韧剂、偶联剂、抗氧剂、润滑剂和炭黑进行高速混合;
激光添加剂的价格比较昂贵,在添加过程中只需要加入少量即可达到效果,因此把激光添加剂与卤素阻燃剂和三氧化二锑先进行混合,能够使激光添加剂有效分散在阻燃剂中,然后再与其它原料混合时,能使激光添加剂均匀分布于颗粒中,达到良好的标记效果,提高激光添加剂的使用有效率,能有效地节约生产成本。
步骤三:待步骤二中所有物料混合均匀后,进入双螺杆挤出机,在挤出机中间部位五区和六区之间加入连续玻璃纤维;然后冷却,干燥,切粒。
其中,步骤一和步骤二中的物料混合的转速为:500-1000转/分钟;步骤三中的控制温度具体为:一区的温度为:180-200℃,二区的温度为:250-270℃,三区的温度为:240-260℃,四区的温度为:230-250℃,五区的温度为:210-230℃,六区的温度为:180-200℃,七区的温度为:180-200℃,八区的温度为:210-230℃,九区的温度为:230-250℃,双螺杆挤出机的转速为:300-400转/分钟。
本发明的有益效果:具有激光雕刻功能的玻纤增强阻燃聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物,由以下重量份的原料组成:聚对苯二甲酸丁二醇酯43.2-73.2份,连续玻璃纤维0-40份,卤素阻燃剂9.5-15份,三氧化二锑3-5份,增韧剂3-5份,偶联剂0-0.5份,激光添加剂0.3-1.0份,抗氧剂0.3-0.5份,润滑剂0.3-0.5份和炭黑0-0.5份。采用激光添加剂作为激光标记增强成分,连续玻璃纤维作为性能增强组分,卤素阻燃剂和三氧化二锑作为阻燃剂,制备一种同时具有较好力学性能、阻燃和激光标记性能优异的树脂组合物,其表面光洁度高,可以按客户要求配色,在不同颜色基体上激光刻蚀出黑色、白色或灰色印记,标记字迹清晰,效果好,而且本发明的组合物可以重复利用,符合环保概念。
本发明的另一个有益效果:具有激光雕刻功能的玻纤增强阻燃聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物的制备方法,该方法可以在传统的玻纤增强阻燃聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物的制备方法上添加激光添加剂,并且使各种原料能够充分混合,工艺简单,操作方便,制造成本低。制备出来的产品不但具有玻纤增强阻燃聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物的高性能特性,还具有激光雕刻功能。
附图说明
图1是传统组合物的制备方法流程图。
图2是本发明具有激光雕刻功能的玻纤增强阻燃聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物的制备方法流程图。
具体实施方式
下面以具体实施例结合附图1和2对本发明作进一步的说明,但本发明不受下述实施例的限定。
在实施例1-5及3个对比例中,基体树脂为聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT),牌号为PBT1100,特性粘度在0.8-1.0ml/g,长春化工(江苏)有限公司提供。连续玻璃纤维为中国巨石集团制备的热塑性塑料用合股无捻粗纱,牌号988A。卤素阻燃剂为韩国宇进CXB-2000H溴化环氧树脂和日本第一工业的牌号为SR245的溴代三嗪。三氧化二锑为纯度大于99.5%的粉状物。增韧剂为杜邦提供的乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物,牌号为PTW。偶联剂为 γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷,牌号为KH560。激光添加剂为广州聚天化工科技有限公司提供,牌号为WL515或BW550。主抗氧剂四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯,牌号为1010,辅助抗氧剂为三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯,牌号为168。润滑剂为硬脂酸季戊四醇酯和褐煤蜡,牌号分别为PETS和LICOWAX OP。炭黑为高色素碳黑,牌号为900L。
在实施例1-5及对比例中,具有激光雕刻功能的玻纤增强阻燃聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物制备,采用瑞亚公司生产的65双螺杆挤出机生产。
实施例1。
按重量份计,称取聚对苯二甲酸丁二醇酯73.2份,溴化环氧树脂15份,三氧化二锑5份,乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物5份,牌号为WL515的激光添加剂1.0份,主抗氧剂四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯0.25份,辅助抗氧剂为三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯0.25份,硬脂酸季戊四醇酯0.3份;在室温下按图2制备流程图先把溴化环氧树脂、三氧化二锑和激光添加剂在高速混合器中混合均匀,再加入聚对苯二甲酸丁二醇酯、乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯和硬脂酸季戊四醇酯在高速混合器中混合均匀,之后在双螺杆挤出机生产。然后冷却,干燥,切粒。
加工条件:物料混合的转速为:500转/分钟;一区温度:180℃,二区温度:250℃,三区温度:240℃,四区温度:230℃,五区温度:210℃,六区温度:180℃,七区温度:180℃,八区温度:210℃,九区温度:230℃,挤出机的转速:400转/分钟。
实施例2。
按重量份计,称取聚对苯二甲酸丁二醇酯67.7份,SR245溴代三嗪12份,三氧化二锑4份,乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物4份,牌号为BW550的激光添加剂0.8份,γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷0.3份,主抗氧剂四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯0.2份,辅助抗氧剂为三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯0.2份,硬脂酸季戊四醇酯0.3份,炭黑0.5份,连续玻璃纤维10份;在室温下按图2制备流程图先把SR245溴代三嗪、三氧化二锑和激光添加剂在高速混合器中混合均匀,再加入聚对苯二甲酸丁二醇酯、乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯和硬脂酸季戊四醇酯、硬脂酸季戊四醇酯和炭黑在高速混合器中高速混合均匀,之后在双螺杆挤出机生产,从双螺杆中部加入连续玻璃纤维。然后冷却,干燥,切粒。
加工条件为:物料混合的转速为:650转/分钟;一区温度:190℃,二区温度:260℃,三区温度:250℃,四区温度:240℃,五区温度:220℃,六区温度:180℃,七区温度:180℃,八区温度:210℃,九区温度:230℃,挤出机的转速:350转/分钟。
实施例3。
按重量份计,称取聚对苯二甲酸丁二醇酯60.85份,溴化环氧树脂11份,三氧化二锑3.5份,乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物3份,牌号为WL515的激光添加剂重量份0.6份,γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷0.3份,主抗氧剂四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯0.2份,辅助抗氧剂为三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯0.2份,褐煤蜡0.35份,连续玻璃纤维20份;在室温下按图2制备流程图先把溴化环氧树脂、三氧化二锑和激光添加剂在高速混合器中混合均匀,再加入聚对苯二甲酸丁二醇酯、乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯和褐煤蜡在高速混合器中混合均匀,之后在双螺杆挤出机生产,从双螺杆中部加入连续玻璃纤维。然后冷却,干燥,切粒。
加工条件为:物料混合的转速为:750转/分钟;一区温度:200℃,二区温度:250℃,三区温度:240℃,四区温度:230℃,五区温度:210℃,六区温度:180℃,七区温度:180℃,八区温度:210℃,九区温度:230℃,挤出机的转速:350转/分钟。
实施例4。
按重量份计,称取聚对苯二甲酸丁二醇酯51.45份,溴化环氧树脂10.5份,三氧化二锑3份,乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物3份,牌号为BW550的激光添加剂0.45份,γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷0.3份,主抗氧剂四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯0.15份,辅助抗氧剂为三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯0.15份,硬脂酸季戊四醇酯0.4份,炭黑0.5份,连续玻璃纤维30份;在室温下按图2制备流程图先把溴化环氧树脂、三氧化二锑和激光添加剂在高速混合器中混合均匀,再加入聚对苯二甲酸丁二醇酯、乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、硬脂酸季戊四醇酯和炭黑到高速混合器中混合均匀,之后在双螺杆挤出机生产,从双螺杆中部加入连续玻璃纤维。然后冷却,干燥,切粒。
加工条件为:物料混合的转速为:850转/分钟;一区温度:220℃,二区温度:270℃,三区温度:260℃,四区温度:250℃,五区温度:230℃,六区温度:200℃,七区温度:200℃,八区温度:230℃,九区温度:250℃,挤出机的转速:300转/分钟。
实施例5。
按重量份计,称取聚对苯二甲酸丁二醇酯42.3份,溴化环氧树脂9.5份,三氧化二锑3份,乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物3份,牌号为BW550的激光添加剂0.3份,γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷0.5份,主抗氧剂四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇0.2份,辅助抗氧剂为三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯0.2份,褐煤蜡0.5份,炭黑0.5份,连续玻璃纤维40份;在室温下按图2制备流程图先把溴化环氧树脂、三氧化二锑和激光添加剂在高速混合器中混合均匀,再加入聚对苯二甲酸丁二醇酯、乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、褐煤蜡和炭黑到高速混合器中混合均匀,之后在双螺杆挤出机生产,从双螺杆中部加入连续玻璃纤维。然后冷却,干燥,切粒。
加工条件为:物料混合的转速为:1000转/分钟;一区温度:220℃,二区温度:270℃,三区温度:260℃,四区温度:250℃,五区温度:230℃,六区温度:200℃,七区温度:200℃,八区温度:230℃,九区温度:250℃,挤出机的转速:300转/分钟。
对比例1
按重量份计,称取聚对苯二甲酸丁二醇酯74.2份,溴化环氧树脂15份,三氧化二锑5份,乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物5份,主抗氧剂四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯0.25份,辅助抗氧剂为三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯0.25份,硬脂酸季戊四醇酯0.3份,炭黑0.5份;在高速混合器中将上述组分在室温下按图1制备流程图混合均匀,之后在双螺杆挤出机生产。然后冷却,干燥,切粒。
加工条件为:物料混合的转速为:650转/分钟;为一区温度:180℃,二区温度:250℃,三区温度:240℃,四区温度:230℃,五区温度:210℃,六区温度:180℃,七区温度:180℃,八区温度:210℃,九区温度:230℃,挤出机的转速:300转/分钟。
对比例2
按重量份计,称取聚对苯二甲酸丁二醇酯51.9份,溴化环氧树脂10.5份,三氧化二锑3份,乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物3份,γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷0.3份,主抗氧剂四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇0.2份,辅助抗氧剂为三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯0.2份,硬脂酸季戊四醇酯0.3份,炭黑0;在高速混合器中将上述组分在室温下按图1制备流程图混合均匀,之后在双螺杆挤出机生产。然后冷却,干燥,切粒。
加工条件为:物料混合的转速为:650转/分钟;;一区温度:180℃,二区温度:250℃,三区温度:240℃,四区温度:230℃,五区温度:210℃,六区温度:180℃,七区温度:180℃,八区温度:210℃,九区温度:230℃,挤出机的转速:300转/分钟。
对比例3
按重量份计,称取聚对苯二甲酸丁二醇酯51.45份,溴化环氧树脂10.5份,三氧化二锑3份,乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物3份,牌号为BW550的激光添加剂0.45,γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷0.3份,主抗氧剂四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇0.2份,辅助抗氧剂为三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯0.2份,硬脂酸季戊四醇酯0.4份,炭黑0.5份,连续玻璃纤维30份;在高速混合器中将上述组分在室温下按图1制备流程图混合均匀,之后在双螺杆挤出机生产,连续玻璃纤维从双螺杆中部加入。然后冷却,干燥,切粒。
加工条件为:物料混合的转速为:650转/分钟;为一区温度:180℃,二区温度:250℃,三区温度:240℃,四区温度:230℃,五区温度:210℃,六区温度:180℃,七区温度:180℃,八区温度:210℃,九区温度:230℃,挤出机的转速:300转/分钟。
在实施例1-5及3个对比例中产品的性能测试标准如下:
比重按ASTM D792标准进行测试;
缺口冲击强度按ASTM D256标准进行测试;
拉伸性能测试按ASTM D638标准进行测试;
弯曲性能测试按ASTM D790标准进行测试;
阻燃性能测试按UL-94标准进行测试;
激光标记设备选用上海镭天激光设备有限公司的MYDP-50L激光标记设备,激光波长为1064nm,平均功率为50W。
实施例与对比例性能比较如下:
实施例 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 |
密度/g/cm3 | 1.35 | 1.43 | 1.51 | 1.60 | 1.68 | 1.35 | 1.60 | 1.60 |
拉伸强度/MPa | 62.1 | 83.2 | 105.5 | 123.6 | 128.4 | 60.3 | 120.5 | 123.6 |
断裂伸长率/% | 6.5 | 45.5 | 3.5 | 2.5 | 2.0 | 6.5 | 2.5 | 2.5 |
弯曲强度/MPa | 86.50 | 113.1 | 145.6 | 185.8 | 203.1 | 83.1 | 185.6 | 185.8 |
弯曲模量/MPa | 2324 | 4125 | 5524 | 8312 | 9525 | 2289 | 8235 | 8312 |
IZOD缺口冲击强度/KJ/M2 | 6.0 | 6.5 | 7.5 | 8.5 | 8.5 | 6.0 | 8.5 | 8.5 |
阻燃-1.6mm | V0 | V0 | V0 | V0 | V0 | V0 | V0 | V0 |
基材底色 | 白 | 黑 | 白 | 黑 | 黑 | 黑 | 白 | 黑 |
标记颜色 | 黑 | 白 | 黑 | 白 | 白 | 白 | 黑 | 白 |
标记性 | 好 | 好 | 好 | 好 | 好 | 差 | 差 | 一般 |
从上表可以看出,激光添加剂的加入对具有激光雕刻功能的玻纤增强阻燃聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物的力学性能和阻燃性能基本没有影响,主要影响具有激光雕刻功能的玻纤增强阻燃聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物的力学性能和阻燃性能的因素在于玻纤含量、树脂种类、阻燃剂用量,玻纤含量越高,组合物力学性能越好。
此外,从上表可以看出,激光添加剂的加入,能显著提高具有激光雕刻功能的玻纤增强阻燃聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物的激光打印效果。白色基底可以打印黑色标记,黑色基底的也可以打印白色标记。通过本发明的制备方法,可以制备具有良好激光打印效果和力学性能的具有激光雕刻功能的玻纤增强阻燃聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物。
以上所述仅是本发明的较佳实施例,故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰,均包括于本发明专利申请范围内。
Claims (9)
1.具有激光雕刻功能的玻纤增强阻燃聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物,其特征在于:按重量份计,由以下原料组成:
聚对苯二甲酸丁二醇酯 43.2-73.2份
连续玻璃纤维 0-40份
卤素阻燃剂 9.5-15份
三氧化二锑 3-5份
增韧剂 3-5份
偶联剂 0-0.5份
激光添加剂 0.3-1.0份
抗氧剂 0.3-0.5份
润滑剂 0.3-0.5份
炭黑 0-0.5份,
其中,所述激光添加剂主要成分为锑与氧化锡的混合物;
其中,所述的增韧剂为乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物;所述的偶联剂为 γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷。
2.根据权利要求1所述的具有激光雕刻功能的玻纤增强阻燃聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物,其特征在于:按重量份计,由以下原料组成:
聚对苯二甲酸丁二醇酯 43.2-60.85份
连续玻璃纤维 20-40份
卤素阻燃剂 9.5-11份
三氧化二锑 3-3.5份
增韧剂 3-5份
偶联剂 0-0.5份
激光添加剂 0.3-0.45份
抗氧剂 0.3-0.5份
润滑剂 0.3-0.5份
炭黑 0-0.5份。
3.根据权利要求1所述的具有激光雕刻功能的玻纤增强阻燃聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物,其特征在于:按重量份计,由以下原料组成:
聚对苯二甲酸丁二醇酯 60.85-73.2份
连续玻璃纤维 0-20份
卤素阻燃剂 11-15份
三氧化二锑 3.5-5份
增韧剂 3-5份
偶联剂 0-0.5份
激光添加剂 0.45-1.0份
抗氧剂 0.3-0.5份
润滑剂 0.3-0.5份
炭黑 0-0.5份。
4.根据权利要求1所述的具有激光雕刻功能的玻纤增强阻燃聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物,其特征在于:按重量份计,由以下原料组成:
聚对苯二甲酸丁二醇酯 51.45-67.7份
连续玻璃纤维 10.5-12份
卤素阻燃剂 11-15份
三氧化二锑 3-4份
增韧剂 3-5份
偶联剂 0.3份
激光添加剂 0.45-0.8份
抗氧剂 0.3-0.5份
润滑剂 0.3-0.5份
炭黑 0-0.5份。
5.根据权利要求1-4任一项所述的具有激光雕刻功能的玻纤增强阻燃聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物,其特征在于:所述卤素阻燃剂为分子量为20000-25000的溴化环氧树脂、以5%聚对苯二甲酸丁二醇酯为载体的溴化聚苯乙烯母粒、十溴二苯乙烷或溴代三嗪中的一种或多种按任意比例混合的混合物。
6.根据权利要求1-4任一项所述的具有激光雕刻功能的玻纤增强阻燃聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物,其特征在于:所述连续玻璃纤维为无碱玻璃纤维,其直径为10-20μm。
7.根据权利要求1-4任一项所述的具有激光雕刻功能的玻纤增强阻燃聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物,其特征在于:所述润滑剂为硬脂酸季戊四醇酯、硬脂酸、硬脂酸钙、褐煤蜡的一种或多种按任意比例混合的混合物;所述抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯或三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯的一种或两种按任意比例混合的混合物。
8.权利要求1-7任意一项所述的激光雕刻功能的玻纤增强阻燃聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物的制备方法,其特征在于:它由以下制备步骤组成:
步骤一:按重量份称取聚对苯二甲酸丁二醇酯、卤素阻燃剂、三氧化二锑、增韧剂、偶联剂、激光添加剂、抗氧剂、润滑剂和炭黑;
步骤二:先将卤素阻燃剂、三氧化二锑、激光添加剂进行高速混合,然后加入聚对苯二甲酸丁二醇酯、增韧剂、偶联剂、抗氧剂、润滑剂和炭黑进行高速混合;
步骤三:待步骤二中的所有物料混合均匀后,进入双螺杆挤出机,在挤出机中间部位五区和六区之间加入连续玻璃纤维;然后冷却,干燥,切粒。
9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于:步骤一和步骤二中的物料混合的转速为:500-1000转/分钟;步骤三中的控制温度具体为:一区的温度为:180-200℃,二区的温度为:250-270℃,三区的温度为:240-260℃,四区的温度为:230-250℃,五区的温度为:210-230℃,六区的温度为:180-200℃,七区的温度为:180-200℃,八区的温度为:210-230℃,九区的温度为:230-250℃,双螺杆挤出机的转速为:300-400转/分钟。
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