CN103059521A - 阻燃聚酯复合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种阻燃聚酯复合物及其制备方法。该复合物包括：聚酯树脂、有机溴化合物、锑氧化物、增韧剂、增强增刚无机材料、成碳剂及添加剂。将上述材料按照一定的投料顺序，在高速混合机300-1000转/分的速度下将物料投入混合1-10分钟，得到半成品；将上述半成品用计量器一定的速度加入到同向双螺杆挤出机中，挤出造粒得到产品。本发明所提供的复合物能模压或注塑成结构复杂、外观优良、成型周期极短的塑料制件，同时该复合物具有出色的耐热性、出色的尺寸稳定性、比一般的阻燃聚酯复合物有更高的相对漏电起痕指数及其在750℃灼热丝以一定速度插入塑件时不产生任何火焰的优点。

Description

阻燃聚酯复合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种阻燃聚酯复合物及其制备方法，特别为一种750℃灼热丝不起火的阻燃聚酯复合物及其制备方法，其产品适合于插座、电器外壳、接触开关。
背景技术
电子电器产品因高电压的情况下产生的瞬时高热量，导致塑件燃烧并产生明火和大量的烟雾，给人类带来了巨大的灾难和经济损失。然而如何改善塑料在瞬时高温不起火且只产生少量的烟雾，变得有非常重要的研究价值和现实意义。出口到欧美国家的某些电子电器产品（如接触开关、电器外壳、插座等）要求用750℃的灼热丝插入塑料件内不产生任何火焰，目前国内某些大品牌的电器产品也有同样的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种750℃灼热丝不起火的阻燃聚酯复合物及其制备方法，同时该复合物具有出色的耐热性、出色尺寸稳定性、比一般的阻燃聚酯复合物有更高的相对漏电起痕指数及其在750℃灼热丝以一定速度插入塑件时不产生任何火焰。
本发明是通过以下技术方案来实现的：一种阻燃聚酯复合物，该复合物包含如下组分及含量（重量比wt%）：
聚酯树脂          40-80；
有机溴化物        2-20；
锑氧化物          0-5；
增韧剂            0-5；
增强增刚无机材料  0-35；
成碳剂            1-8；
添加剂            0.1-2；
所述的聚酯树脂为：（1）黏度在0.8-1.1dl/g聚对苯二甲酸丁二醇酯或（2）黏度在0.6-1.0dl/g聚对苯二甲酸乙二醇酯。
所述的有机溴化物为：（1）十溴二苯乙烷或（2）溴化聚苯乙烯或（3）溴化环氧树脂或（4）双（四溴邻苯二甲酰亚胺）乙烷；优先选用的是：溴化环氧树脂或双（四溴邻苯二甲酰亚胺）乙烷。
所述的锑氧化物为：纯度在99.8质量%的三氧化二锑。
所述的增韧剂为：（1）乙烯-丙烯酸甲酯的共聚物或（2）乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油醚的共聚物或（3）POE（乙烯和辛烯共聚）接枝马来酸酐或乙烯基三乙氧基硅烷或丙烯酸乙酯；优先选用的是：乙烯-丙烯酸甲酯的共聚物（如：杜邦1125AC）或POE（乙烯和辛烯共聚）接枝乙烯基三乙氧基硅烷或丙烯酸乙酯。
所述的增强增刚无机材料为：(1)玻璃纤维或（2）碱式硫酸镁晶须或（3）云母。玻璃纤维要求直径小于13微米，碱式硫酸镁晶须要求长径比大于30，直径小于2微米，云母要求1000-4000目。优先选用的是：玻璃纤维或云母，同时都必需选用不同的表面处理剂进行表面处理，优先选用的表面处理剂是：γ―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，或γ―氨丙基三乙氧基硅烷，或乙烯基三甲氧基硅烷。
所述的成碳剂为：（1）聚磷酸三聚氢胺或（2）聚合度大于1000并用蜜氨树脂表面处理的聚磷酸胺或（3）要求3000-5000目的沸石。优先选用的是：聚磷酸三聚氰胺（如：汽巴的
Figure BDA00002664619500031
或3000-5000目的沸石。其中3000-5000目的沸石要求表面处理，优先选用的表面处理剂是：γ―氨丙基三乙氧基硅烷，或乙烯基三甲氧基硅烷。
所述的添加剂为：润滑剂，或热稳定剂，或色素，或成核剂，或吸酸剂，或脱模剂。润滑剂和脱模剂优先选用的是：PETS（季戊四醇硬脂酸酯）、N,N-已撑双硬脂酰胺、PE蜡；热稳定剂优先选用的是：受阻酚类（如：Irganox 1010）、亚磷酸酯类(如：IRGAFOS 168)、硫代酯类（如：IRGANOX PS802）；色素优先选用的是：炭黑、黑色母粒、钛白粉、群青、酞青兰；成核剂优先选用的是：长碳链饱和羧酸钠、苯甲酸钠、滑石粉；吸酸剂优选选用的是：水滑石、氧化镁。
一种阻燃聚酯复合物的制备方法，其包括如下步骤：按照以下组分和含量（重量比wt%）备料：
聚酯树脂      40-80；
有机溴化物    2-20；
锑氧化物            0-5；
增韧剂              0-5；
增强增刚无机材料    0-35；
成碳剂              1-8；
添加剂              0.1-2；
将上述材料按照一定的投料顺序，在高速混合机300-1000转/分的速度下将物料投入混合1-10分钟，得到的为该发明所需的半成品。优先选用的混合速度是：400-600转/分；优先选用的混合时间是：2-4分钟。
将上述半成品用计量器一定的速度加入到同向双螺杆挤出机中，挤出机转速200-800转/分，温度：260-220度，挤出造粒得到产品。
本发明通过添加表面处理的不同的增强增刚无机材料，同时添有机溴化物、锑氧化物、增韧剂、成碳剂、添加剂，得到成型性能、力学性能优良，同时在750℃灼热丝下以一定速度插入塑件中不起火的聚酯复合物。
本发明最大的优点在于成功解决了过750℃灼热丝的要求，同时有较高的相对漏电起痕指数和注塑后塑件的尺寸稳定性，其可以广泛应用于接触开关、电器外壳、插座。
本发明采用聚酯做为主体材料，加入有机溴化物、锑氧化物、增韧剂、增刚增强无机材料、成碳剂、添加剂（稳定剂、色素、成核剂、吸酸剂、脱模剂），改善聚合物的阻燃性、韧性、刚性、耐热性、尺寸稳定性、成型加工性。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明进行进一步说明：
对比例和实施例1-2：以1-2种聚酯为基料添加表面处理的不同的增强增刚无机材料，同时添有机溴化物、锑氧化物、增韧剂、成碳剂、添加剂(润滑剂、热稳定剂、色素、成核剂、吸酸剂、脱模剂)，投料比例如表1所示：
表1一种750℃灼热丝不起火的阻燃聚酯复合物
配料 对比例 实施例1 实施例2
聚酯（1） 36.7 36.4 32.9
聚酯（2） 10 10 15
有机溴化物（3） --- 4 6
有机溴化物（4） 12 8 6
三氧化二锑 1.5 1 1
1125AC 1.5 1.5 ---
增韧剂（3） 2.5 2.5 2.5
玻璃纤维(988A巨石) 30 25 30
云母 --- 5 ---
聚磷酸三聚氢胺 5 3 3
沸石 --- 2.5 2.5
添加剂 0.8 1.1 1.1
本发明的制备工艺如下：
玻璃纤维（988A巨石）生产厂家已表面处理，云母用如下表面处理剂：γ―氨丙基三乙氧基硅烷和乙烯基三甲氧基硅烷进行表面处理，表面处理剂的用量1.2wt%；
将上述原料按照配料比例和一定的投料顺序，在高速混合机400-600转/分的速度下将物料投入混合2-4分钟，得到的为该发明所需的半成品。
将上述半成品用计量器一定的速度加入到同向双螺杆挤出机中，挤出机转速400转/分，温度：260-220度，挤出造粒得到产品。
将按上述方案得到的产品，注塑成标准样条和标注色板，进行力学性能测试和阻燃测试测试。测试结果如表2：
表2对比例和实施例1-2测试结果
Figure BDA00002664619500061

Claims (8)

1.一种阻燃聚酯复合物，其特征在于该复合物包含如下组分及含量（重量比wt%）：
聚酯树脂            40-80；
有机溴化物          2-20；
锑氧化物            0-5；
增韧剂              0-5；
增强增刚无机材料    0-35；
成碳剂              1-8；
添加剂              0.1-2；
所述的聚酯树脂为：（1）黏度在0.8-1.1dl/g聚对苯二甲酸丁二醇酯或（2）黏度在0.6-1.0dl/g聚对苯二甲酸乙二醇酯；
所述的有机溴化物为：（1）十溴二苯乙烷或（2）溴化聚苯乙烯或（3）溴化环氧树脂或（4）双（四溴邻苯二甲酰亚胺）乙烷；
所述的锑氧化物为：纯度在99.8质量%的三氧化二锑；
所述的增韧剂为：（1）乙烯-丙烯酸甲酯的共聚物或（2）乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油醚的共聚物或（3）POE（乙烯和辛烯共聚）接枝马来酸酐或乙烯基三乙氧基硅烷或丙烯酸乙酯；
所述的增强增刚无机材料为：(1)玻璃纤维或（2）碱式硫酸镁晶须或（3）云母；玻璃纤维要求直径小于13微米，碱式硫酸镁晶须要求长径比大于30，直径小于2微米，云母要求1000-4000目；
所述的成碳剂为：（1）聚磷酸三聚氢胺或（2）聚合度大于1000并用蜜氨树脂表面处理的聚磷酸胺或（3）要求3000-5000目的沸石；
所述的添加剂为：润滑剂，或热稳定剂，或色素，或成核剂，或吸酸剂，或脱模剂。
2.根据权利要求1所述的阻燃聚酯复合物，其特征为优先选用的有机溴化物为：溴化环氧树脂或双（四溴邻苯二甲酰亚胺）乙烷。
3.根据权利要求1所述的阻燃聚酯复合物，其特征为优先选用的增韧剂为：乙烯-丙烯酸甲酯的共聚物或POE（乙烯和辛烯共聚）接枝乙烯基三乙氧基硅烷或丙烯酸乙酯。
4.根据权利要求1所述的阻燃聚酯复合物，其特征为优先选用的增强增刚无机材料为：玻璃纤维或云母，同时都必需选用不同的表面处理剂进行表面处理，优先选用的表面处理剂是：γ―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，或γ―氨丙基三乙氧基硅烷，或乙烯基三甲氧基硅烷。
5.根据权利要求1所述的阻燃聚酯复合物，其特征为优先选用的成碳剂为：聚磷酸三聚氰胺，或3000-5000目的沸石；其中3000-5000目的沸石要求表面处理，优先选用的表面处理剂是：γ―氨丙基三乙氧基硅烷，或乙烯基三甲氧基硅烷。
6.根据权利要求1所述的阻燃聚酯复合物，其特征为润滑剂和脱模剂优先选用的是：季戊四醇硬脂酸酯，或N,N-已撑双硬脂酰胺，或PE蜡；热稳定剂优先选用的是：受阻酚类，或亚磷酸酯类，或硫代酯类；色素优先选用的是：炭黑，或黑色母粒，或钛白粉，或群青，或酞青兰；成核剂优先选用的是：长碳链饱和羧酸钠，或苯甲酸钠，或滑石粉；吸酸剂优选选用的是：水滑石，或氧化镁。
7.一种阻燃聚酯复合物的制备方法，其特征在于它包括如下步骤：
按照以下组分和含量（重量比wt%）备料：
聚酯树脂          40-80；
有机溴化物        2-20；
锑氧化物          0-5；
增韧剂            0-5；
增强增刚无机材料  0-35；
成碳剂            1-8；
添加剂            0.1-2；
将上述颜料按照一定的投料顺序，在高速混合机300-1000转/分的速度下将物料投入混合1-10分钟，得到该发明所需的半成品；
将上述半成品用计量器一定的速度加入到同向双螺杆挤出机中，挤出机转速200-800转/分，温度：260-220度，挤出造粒得到产品。
8.根据权利要求7所述的一种阻燃聚酯复合物的制备方法，其特征为优先选用的混合速度是：400-600转/分，优先选用的混合时间是：2-4分钟。
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