CN102757622B - 一种低烟无卤阻燃热塑性聚酯弹性体及其制备方法 - Google Patents

一种低烟无卤阻燃热塑性聚酯弹性体及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于高分子技术领域，涉及一种低烟无卤阻燃热塑性聚酯弹性体及其制备方法，该低烟无卤阻燃热塑性聚酯弹性体包括以下组分及重量份数：热塑性聚酯弹性体70-80份，阻燃剂15-22份，阻燃协效剂5-8份，抗氧剂0.3-1份，抗水解剂0.3-0.5份，抗滴落剂0.5-1份，加工助剂0.3-0.5份。本发明提供的低烟无卤阻燃热塑性聚酯弹性体克服了热塑性聚酯弹性体抗熔滴性差、阻燃等级低的缺点，所得热塑性聚酯弹性体阻燃性能达到UL 94 V-0级，同时力学性能、耐热性能、耐热老化性能、耐水性良好。

Description

一种低烟无卤阻燃热塑性聚酯弹性体及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子技术领域，涉及一种热塑性聚酯弹性体及其制备方法。
背景技术
热塑性聚酯弹性体(TPEE)又称聚酯橡胶，是一类含有PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)聚酯硬段和脂肪族聚酯或聚醚软段的线型嵌段共聚物。TPEE线型嵌段共聚物硬链段聚酯的刚性、极性和结晶性使其具有好的高温性能和抗油、抗溶剂性，软链段聚醚的低玻璃化温度和饱和性使其具有优良的低温性能和抗老化性，兼具橡胶优良的弹性和热塑性塑料的易加工性，软硬度可调，设计自由，是热塑性弹性体中倍受关注的新品种。
专利CN 101341186A公开了一种由芳香族二羧酸与脂肪族或脂肪族二醇构成的聚酯所形成的硬段和主要由脂肪族聚碳酸酯构成的软缎结合而成的热塑性聚酯弹性体，可以提供兼具出色的耐热性、耐热老化性、耐水性、耐光型以及低温特性等而且嵌段性保持出色的热塑性聚酯弹性体，但由于未对其阻燃性能进行改善，限制了其在阻燃要求高的领域中的应用。
发明内容
本发明正是为了解决上述材料存在的问题而提出的一种兼具优良阻燃性能，同时力学性能、耐热性能、耐热老化性能、耐水性良好的低烟无卤阻燃TPEE及其制备方法。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
一种低烟无卤阻燃热塑性聚酯弹性体，包括以下组分及重量份数：
所述的TPEE为聚醚型热塑性聚酯弹性体，所述的TPEE的邵氏硬度为25D-72D。
所述的阻燃剂为双酚A双(二苯基磷酸酯)、磷酸三苯酯、缩聚型多聚磷酸酯(PX-220)(万盛化工)中的一种或几种。
所述的阻燃协效剂为三聚氰胺氰尿酸盐或改性三聚氰胺氰尿酸盐(GPMC)(湖南岳阳橡达公司)中的一种或几种。
所述的抗氧剂为抗氧剂四[甲基-β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯(抗氧剂1010)、抗氧剂N，N’-双[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基]乙二胺(抗氧剂1098)、抗氧剂三[2，4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯(抗氧剂168)或抗氧剂二亚磷酸季戊四醇二硬脂醇酯(抗氧剂619F)中的一种或几种。
所述的抗水解剂为碳化二亚胺、双碳化二亚胺或聚碳化二亚胺中的一种或几种。
所述的抗滴落剂为抗滴落剂PTFE TN3500(安特洛普化学)、抗滴落剂PTFE SN3300(安特洛普化学)或抗滴落剂泰良氟聚合物(3M)中的一种或几种。
所述的加工助剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、乙撑硬脂酰胺(EBS)或硅酮粉中的一种或几种。
一种上述低烟无卤阻燃热塑性聚酯弹性体的制备方法，包括以下步骤：
(1)按上述比例，将TPEE、阻燃剂、阻燃协效剂加入到高速混合机中，在25-40℃下混合15-20min；
(2)依次加入抗氧剂、抗水解剂、抗滴落剂及加工助剂，在25-40℃下混合15-30min，经熔融、挤出造粒得到低烟无卤阻燃热塑性聚酯弹性体。
所述的挤出机一区至六区各段温度分别为190-200℃、210-230℃、215-235℃、215-235℃、215-235℃、215-235℃，机头温度210-230℃。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明提供了一种低烟无卤阻燃热塑性聚酯弹性体及其制备方法，克服了热塑性聚酯弹性体抗熔滴性差、阻燃等级低的缺点，所得TPEE阻燃性能达到UL 94V-0级，同时力学性能、耐热性能、耐热老化性能、耐水性良好。
具体实施方式
下面结合各实施例详细描述本发明。
实施例1(以重量份数计，下同)
(1)将邵氏硬度63D TPEE 70份、阻燃剂磷酸三苯酯22份、阻燃协效剂三聚氰胺氰尿酸盐8份加入到高速混合机中，25-40℃混合15-20min；
(2)依次加入抗氧剂10980.3份、抗氧剂1680.2份、抗水解剂碳化二亚胺0.3份、抗滴落剂泰良氟聚合物1份、加工助剂硬脂酸钙0.3份，25-40℃下混合15-30min，经熔融、挤出造粒得到低烟无卤阻燃热塑性聚酯弹性体。其中挤出机各段温度分别为190-200℃、210-230℃、215-235℃、215-235℃、215-235℃、215-235℃，机头温度210-230℃。
实施例2
(1)将邵氏硬度63D TPEE 75份、阻燃剂磷酸三苯酯18.5份、阻燃协效剂三聚氰胺氰尿酸盐6.5份加入到高速混合机中，25-40℃混合15-20min；
(2)依次加入抗氧剂1010 0.4份、抗氧剂168 0.2份、抗氧剂619F 0.15份，抗水解剂双碳化二亚胺0.4份、抗滴落剂PTFE TN3500 0.75份、加工助剂硅酮粉0.4份，25-40℃下混合15-30min，经熔融、挤出造粒得到低烟无卤阻燃热塑性聚酯弹性体。其中挤出机各段温度分别为190-200℃、210-230℃、215-235℃、215-235℃、215-235℃、215-235℃，机头温度210-230℃。
实施例3
(1)将邵氏硬度63D TPEE 80份、阻燃剂双酚A双(二苯基磷酸酯)15份、阻燃协效剂三聚氰胺氰尿酸盐5份加入到高速混合机中，25-40℃混合15-20min；
(2)依次加入抗氧剂1010 0.5份、抗氧剂168 0.3份、抗氧剂619F 0.2份，抗水解剂聚碳化二亚胺0.5份、抗滴落剂PTFE TN3300 0.5份、加工助剂EBS 0.5份，25-40℃下混合15-30min，经熔融、挤出造粒得到低烟无卤阻燃热塑性聚酯弹性体。其中挤出机各段温度分别为190-200℃、210-230℃、215-235℃、215-235℃、215-235℃、215-235℃，机头温度210-230℃。
实施例4
(1)将邵氏硬度63D TPEE 80份、阻燃剂PX-220 15份、阻燃协效剂改性三聚氰胺氰尿酸盐GPMC 5份加入到高速混合机中，25-40℃混合15-20min；
(2)依次加入抗氧剂1010 0.5份、抗氧剂168 0.3份、抗氧剂619F 0.2份，抗水解剂聚碳化二亚胺0.5份、抗滴落剂PTFE TN3300 0.5份、加工助剂EBS 0.5份，25-40℃下混合15-30min，经熔融、挤出造粒得到低烟无卤阻燃热塑性聚酯弹性体。其中挤出机各段温度分别为190-200℃、210-230℃、215-235℃、215-235℃、215-235℃、215-235℃，机头温度210-230℃。
性能测试：
拉伸强度和断裂伸长率按ISO 527-1，2标准进行检验；弯曲模量按ISO 178标准进行检验；简支梁缺口冲击强度和无缺口冲击强度按ISO 179-1，2标准进行检验；热变形温度按ISO 75-1，2标准进行检测；阻燃性能按《UL94塑料燃烧性能测试标准》和GB/T 2408标准进行检验。
实施例1-4与对比例1(DuPontHTR8068)的性能测试结果见表1。
表1
  性能指标   实施例1   实施例2   实施例3   实施例4   HTR8086
  拉伸强度(MPa)   30   31   29   30   14
  断裂伸长率(％)   910   910   940   920   ＞300
  弯曲模量(MPa)   300   310   280   290   650
  邵氏硬度(R)   58   58   55   55   44
  Charpy缺口冲击强度(KJ/m2)   NB   NB   NB   NB   40
  热变形温度(℃，0.45MPa)   100   105   85   90   48
  阻燃等级(1.5mm)   V-0   V-0   V-0   V-0   V-0
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种低烟无卤阻燃热塑性聚酯弹性体，其特征在于：其包括以下组分及重量份数：
所述的阻燃剂为双酚A双(二苯基磷酸酯)、缩聚型多聚磷酸酯中的一种或几种；
所述的阻燃协效剂为三聚氰胺氰尿酸盐或改性三聚氰胺氰尿酸盐中的一种或几种；
所述的抗滴落剂为抗滴落剂PTFE TN3500、抗滴落剂PTFE SN3300或抗滴落剂泰良氟聚合物中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的低烟无卤阻燃热塑性聚酯弹性体，其特征在于：所述的热塑性聚酯弹性体为聚醚型热塑性聚酯弹性体；所述的热塑性聚酯弹性体的邵氏硬度为25D-72D。
3.根据权利要求1所述的低烟无卤阻燃热塑性聚酯弹性体，其特征在于：所述的抗氧剂选自四[亚甲基-3，3’,5-(二叔丁基-4-羟基-苯基)丙酸酯]季戊四醇酯、N,N’-双[3-(3，5)-二叔丁基-4-羟基苯基]丙酰基]乙二胺、抗氧剂三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯或抗氧剂二亚磷酸季戊四醇硬脂醇酯中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的低烟无卤阻燃热塑性聚酯弹性体，其特征在于：所述的抗水解剂为碳化二亚胺、双碳化二亚胺或聚碳化二亚胺中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的低烟无卤阻燃热塑性聚酯弹性体，其特征在于：所述的加工助剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、乙撑硬脂酰胺或硅酮粉中的一种或几种。
6.一种制备上述权利要求1-5任一所述的低烟无卤阻燃热塑性聚酯弹性体的方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)按权利要求1中所述的比例，将热塑性聚酯弹性体、阻燃剂和阻燃协效剂加入到高速混合机中，在25-40℃下混合15-20min；
(2)依次加入抗氧剂、抗水解剂、抗滴落剂及加工助剂，在25-40℃下混合15-30min，经熔融、挤出机挤出造粒得到低烟无卤阻燃热塑性聚酯弹性体。
7.根据权利要求6中所述的方法，其特征在于：所述的挤出机一区至六区的温度分别为190-200℃、210-230℃、215-235℃、215-235℃、215-235℃和215-235℃，机头温度210-230℃。
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