CN103173888A - 一种无卤阻燃聚酯材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无卤阻燃聚酯材料及其制备方法。所述的无卤阻燃聚酯材料由以下重量百分比的原料制成：第一聚酯88%～94%和阻燃母粒6%～12%；所述的阻燃母粒由以下重量百分比的原料制成：聚乙二醇改性聚酯50%～80%和阻燃剂20%～50%。该无卤阻燃涤纶阻燃效率高、持久性长、手感或柔性好。所述的无卤阻燃聚酯材料的制备方法为：将聚乙二醇改性聚酯和阻燃剂混合均匀后于挤出造粒，得到阻燃母粒，将阻燃母粒干燥后再与第一聚酯共混后挤出熔融纺丝、绕卷成型，制得无卤阻燃聚酯材料。该方法操作简单，易于控制。

Description

一种无卤阻燃聚酯材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及功能合成纤维领域，具体涉及一种无卤阻燃聚酯材料及其制备方法。

背景技术

中国已经发展成为世界第一化纤生产、消费和出口大国。其中，聚酯纤维（如涤纶）因具有强度高、弹性模量大、耐热性好、化学性能稳定等特性，用途极为广泛，自实现工业化生产以来，发展速度一直很快，随着纺织工业的发展和人民生活水平的提高以及涤纶性能的不断改善，用聚酯纤维如涤纶或涤纶与天然纤维混纺或交织制成的衣料和针织品深受欢迎，聚酯纤维织物成为产量最大的化纤品种。

然而，聚酯纤维属于易燃性纤维，其极限氧指数（LOI）只有22%左右，不能满足一些领域对阻燃性能的要求，并且聚酯纤维燃烧时会产生大量有毒烟尘，并且熔滴现象严重，非常容易引燃周围的材料，从而加速了火焰传播而引发火灾。因此，对聚酯纤维进行阻燃处理意义重大且非常重要。

目前，对聚酯纤维进行阻燃的方法主要有共聚法、共混法、接枝法和后整理法。共聚法的优点是能够达到长久的阻燃效果，对织物机械性能影响较小，缺点是工艺复杂，共聚型阻燃剂开发成本高。如中国专利申请CN200410005643.1公开了一种涤纶聚酯切片专用无卤阻燃剂，旨在解决现有的阻燃剂阻燃效果不耐久或工艺复杂或外在性能不理想的不足；该无卤阻燃剂由乙二醇和2-羧乙基苯磷酸加催化剂，经搅拌、加热、升温、负压、降温等工艺过程制得；呈淡黄色粘稠液态，应用于制造永久性阻燃聚酯切片，在生产中不需预处理可直接参与对苯二甲酸（PTA）与乙二醇的缩聚反应，从而将阻燃基团镶嵌或相连到涤纶聚酯分子链上，形成永久性的阻燃涤纶聚酯。

共混法的优点是简单易行，耐久性长，操作费用低，缺点是不容易找到合适的添加型阻燃剂。接枝法到目前还无工业化先例。后整理法的优点是工艺简单，成本低廉，适用面广，能够满足不同程度的阻燃要求；缺点是阻燃剂用量大，持久性很不理想，对纤维与织物的强度、手感等物理机械性能影响比较大。

综合而言，共混法是聚酯阻燃的重要方法和发展方向之一，尤其是一些有机磷类阻燃剂在一定协效剂配合下共同添加于聚酯材料中，可以赋予其高效的阻燃性能和较低的发烟量。鉴于此，有必要寻求更多的适用于聚酯的高效添加型阻燃剂，进一步优化工艺方法，低成本制备出绿色、环保的阻燃聚酯，真正意义上满足人们对聚酯阻燃功能性的需求。

发明内容

本发明提供了一种环保、高效的无卤阻燃聚酯材料。

本发明还提供了一种无卤阻燃聚酯材料的制备方法，该方法属于共混方法，操作简单，易于控制。

一种无卤阻燃聚酯材料，由以下重量百分比的聚酯和阻燃母粒制成：

第一聚酯                                88%～94%

阻燃母粒                                6%～12%。

所述的第一聚酯选用聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚对苯二甲酸丙二醇酯（PTT）、聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）中的一种或两种以上。

所述的阻燃母粒由以下重量百分比的原料制成：

聚乙二醇改性聚酯                        50%～80%

阻燃剂                                  20%～50%。

本发明为了使阻燃剂能够均匀分散在第一聚酯中，预先将阻燃剂与聚乙二醇改性聚酯制成阻燃母粒，再将阻燃母粒与第一聚酯制成无卤阻燃聚酯材料。

本发明利用阻燃剂中的阻燃组分促进聚酯脱水炭化形成炭化层，炭化层能有效隔离火焰与基材，阻止材料进一步燃烧；同时利用聚乙二醇改性聚酯中接枝在聚酯上的聚乙二醇协同阻燃剂中的阻燃组分脱水炭化，增加炭化层厚度和残炭量，进一步加强阻隔效果，且促进炭化层对烟尘的吸附，生烟量大幅减少；从而显著提高聚酯材料的阻燃效果。

为了达到更好的发明效果，进行以下优选：

所述的聚乙二醇改性聚酯由以下摩尔百分比的原料制成：

所述的第二聚酯选用聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯中的一种或两种以上；第二聚酯与第一聚酯可以相同或不同，优选第二聚酯与第一聚酯相同，相容性会更好。

所述的催化剂选用顺丁烯二酸二丁基锡、二月桂酸二丁基锡、辛酸亚烯的一种或两种。

所述的聚乙二醇的平均分子量为6000～20000，进一步优选为8000～10000。该分子量范围的聚乙二醇与阻燃剂的协同效果更好。

所述的聚乙二醇与二异氰酸甲苯酯的摩尔比值最好为1：1；所得的聚乙二醇改性聚酯与阻燃剂的协同效果更好。

所述的聚乙二醇改性聚酯由第二聚酯、聚乙二醇、二异氰酸甲苯酯在催化剂作用下混炼反应制得，具体制备方法包括：通过双阶双螺杆挤出设备制备，将第二聚酯、二异氰酸甲苯酯和占催化剂总重量1/4至1/3量的催化剂混合均匀，通过一阶同向平行共混挤出，再在二阶挤出加料口添加聚乙二醇和剩余的催化剂，通过二阶同向平行共混挤出造粒，制得聚乙二醇改性聚酯。将第二聚酯、二异氰酸甲苯酯和占催化剂总重量1/4至1/3量的催化剂混合均匀的过程优选在环境温度进行，如10℃～30℃，主要由于环境温度一般较低可避免物料在共混挤出前发生反应。所述的一阶同向平行共混挤出的温度为235℃～250℃；所述的二阶同向平行共混挤出造粒的温度为240℃～250℃。

所述的阻燃剂由以下重量百分比的原料组成：

膦酸酯                                         85%～95%

季铵盐改性蒙脱土                               5%～15%。

本发明阻燃剂的阻燃组分中包含了膦酸酯和季铵盐改性蒙脱土，当聚酯遇火燃烧时，膦酸酯可以促进聚酯脱水炭化形成炭化层，炭化层能有效隔离火焰与基材，阻止材料进一步燃烧；而季铵盐改性蒙脱土均匀分散在炭化层的孔洞和缝隙中，增加了炭层的致密性，提升了炭化层对热量和氧气的隔绝效果。同时，接枝在聚酯上的聚乙二醇用于协同膦酸酯脱水炭化，增加炭化层厚度和残炭量，可进一步加强阻隔效果，且促进炭化层对烟尘的吸附，生烟量大幅减少。

所述的膦酸酯选用环己基亚氨基二苯基膦酸酯、1,4-哌嗪二膦酸酯、十二烷基二苯基膦酸酯中的一种。

制备季铵盐改性蒙脱土所用的季铵盐选用十二烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵、十四烷基二甲基苄基溴化铵、十六烷基二甲基苄基氯化铵、双十八烷基二甲基氯化铵中的一种。

制备季铵盐改性蒙脱土所用的蒙脱土选用钠基蒙脱土、钾基蒙脱土、钙基蒙脱土或镁基蒙脱土。进一步优选所述蒙脱土的平均粒径为100nm～300nm，阳离子交换容量（CEC）为0.6mmol·g^-1～1.2mmol·g^-1；进一步优选所述蒙脱土的平均粒径为150nm～200nm，阳离子交换容量（CEC）为1mmol·g^-1；该规格的蒙脱土来源广泛，便于获得。

所述的季铵盐改性蒙脱土主要是利用季铵盐中阳离子与蒙脱土中的金属阳离子进行交换从而得到季铵盐改性蒙脱土，可采用市售产品或采用现有的方法制备，也可采用如下方法制备：把蒙脱土均匀分散于去离子水中形成重量百分浓度为5%～10%的悬浮液，升温至70℃～80℃，搅拌过程中缓慢加入季铵盐重量百分浓度为10%～15%的季铵盐乙醇水溶液，反应2h～4h；静置后过滤得白色沉淀物，用去离子水洗涤至无卤素离子存在；将洗涤后的白色沉淀物干燥，研磨，得到改性蒙脱土；其中，季铵盐的用量以季铵盐中阳离子摩尔量计与蒙脱土的阳离子交换容量之比为1:1。所述的干燥的温度为65℃～70℃。

所述的季铵盐乙醇水溶液中乙醇水溶液为溶剂，一般可采用重量百分浓度为50%的乙醇水溶液。

所述的阻燃剂由膦酸酯和季铵盐改性蒙脱土混合研磨而成，具体的制备方法包括：将季铵盐改性蒙脱土与膦酸酯球磨48h～72h，制得阻燃剂。

所述的无卤阻燃聚酯材料的制备方法，包括以下步骤：

将聚乙二醇改性聚酯和阻燃剂混合均匀后挤出造粒，得到阻燃母粒，将阻燃母粒干燥后再与第一聚酯共混后挤出熔融纺丝、绕卷成型，制得无卤阻燃聚酯材料。

所述的挤出造粒的温度为240℃～250℃，可在同向平行双螺杆挤出机中进行。所述的挤出熔融纺丝的温度为280℃～290℃，可在异向平行双螺杆挤出机中进行。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

本发明利用阻燃剂中的阻燃组分促进聚酯脱水炭化形成炭化层，炭化层能有效隔离火焰与基材，阻止材料进一步燃烧；同时利用聚乙二醇改性聚酯中接枝在聚酯上的聚乙二醇协同阻燃剂中的阻燃组分脱水炭化，增加炭化层厚度和残炭量，进一步加强阻隔效果，且促进炭化层对烟尘的吸附，生烟量大幅减少；从而显著提高聚酯材料的阻燃效果。优选的阻燃剂的阻燃组分中包含了膦酸酯和季铵盐改性蒙脱土，当聚酯遇火燃烧时，膦酸酯可以促进聚酯脱水炭化形成炭化层，炭化层能有效隔离火焰与基材，阻止材料进一步燃烧；而季铵盐改性蒙脱土均匀分散在炭化层的孔洞和缝隙中，增加了炭层的致密性，提升了炭化层对热量和氧气的隔绝效果。同时，接枝在聚酯上的聚乙二醇用于协同膦酸酯脱水炭化，增加炭化层厚度和残炭量，可进一步加强阻隔效果，且促进炭化层对烟尘的吸附，生烟量大幅减少。

本发明原材料来源广泛均可采用市售产品，不含卤素，绿色环保，价格低廉。

本发明无卤阻燃聚酯材料相对于现有后整理法处理的阻燃聚酯材料的阻燃效率高、持久性长、手感或柔性好，技术处于国内领先水平；突破了国内广泛采用阻燃整理液后处理聚酯材料的技术局限，打破了国际技术垄断。

本发明制备方法操作简单，易于控制，生产效率高，适于工业化生产。

具体实施方式

实施例1

（1）聚乙二醇改性聚酯的制备：通过双阶双螺杆挤出设备制备，将7.996mol聚对苯二甲酸乙二醇酯（荣盛石化，纤维级长丝PET聚酯切片）、1mol二异氰酸甲苯酯、0.0013mol顺丁烯二酸二丁基锡在20℃低温高速（5000转/分钟）混合均匀，通过一阶同向平行共混挤出（一阶挤出温度242.5℃±7.5℃）；再在二阶挤出加料口添加1mol聚乙二醇（平均分子量10000）和0.0027mol催化剂顺丁烯二酸二丁基锡，通过二阶同向平行共混挤出造粒（二阶挤出温度245℃±5℃），制得聚乙二醇改性聚酯。

（2）阻燃剂的制备：把1kg平均粒径为200nm、CEC为1mmol·g^-1的钠基蒙脱土均匀分散于去离子水中形成重量百分浓度为10%的悬浮液，升温至75℃，搅拌过程中缓慢加入重量百分浓度为10%的1.0CEC当量十二烷基三甲基氯化铵溶液（溶剂是重量百分浓度为50%乙醇水溶液，1.0CEC当量指季铵盐的用量以季铵盐中阳离子摩尔量计与蒙脱土的阳离子交换容量之比为1:1），反应4h；静置24h，减压过滤白色沉淀物，用去离子水洗涤至无氯离子存在；将洗涤后的白色沉淀物放入烘箱中于70℃下烘干，研磨；将研磨得到的0.5kg改性蒙脱土与9.5kg环己基亚氨基二苯基膦酸酯放置于球磨罐中，常温球磨48h，制得阻燃剂浆料。

（3）无卤阻燃涤纶的制备：

将8kg聚乙二醇改性聚酯和2kg阻燃剂浆料混合均匀后于同向平行双螺杆挤出机中245℃±5℃挤出造粒、干燥，得到阻燃母粒，取1.2kg阻燃母粒与8.8kg聚对苯二甲酸乙二醇酯（荣盛石化，纤维级长丝PET聚酯切片）共混后于异向平行双螺杆挤出机中285℃±5℃挤出熔融纺丝、绕卷成型，制得无卤阻燃聚酯材料。

实施例2

（1）聚乙二醇改性聚酯的制备：通过双阶双螺杆挤出设备制备，将5.992mol聚对苯二甲酸丙二醇酯（荣盛石化，纤维级长丝PTT聚酯切片）、2mol二异氰酸甲苯酯、0.0026mol顺丁烯二酸二丁基锡在15℃低温高速（5000转/分钟）混合均匀，通过一阶同向平行共混挤出（一阶挤出温度242.5℃±7.5℃）；再在二阶挤出加料口添加2mol聚乙二醇（平均分子量8000）和0.0054mol催化剂顺丁烯二酸二丁基锡，通过二阶同向平行共混挤出造粒（二阶挤出温度245℃±5℃），制得聚乙二醇改性聚酯。

（2）阻燃剂的制备：把1kg平均粒径为200nm、CEC为1mmol·g^-1的钠基蒙脱土均匀分散于去离子水中形成重量百分浓度为10%的悬浮液，升温至80℃，搅拌过程中缓慢加入重量百分浓度为10%的1.0CEC当量十二烷基三甲基氯化铵溶液（溶剂是重量百分浓度为50%乙醇水溶液，1.0CEC当量指季铵盐的用量以季铵盐中阳离子摩尔量计与蒙脱土的阳离子交换容量之比为1:1），反应4h；静置24h，减压过滤白色沉淀物，用去离子水洗涤至无氯离子存在；将洗涤后的白色沉淀物放入烘箱中于70℃下烘干，研磨；将研磨得到的1.5kg改性蒙脱土与8.5kg环己基亚氨基二苯基膦酸酯放置于球磨罐中，常温球磨48h，制得阻燃剂浆料。

（3）无卤阻燃涤纶的制备：

将6kg聚乙二醇改性聚酯和4kg阻燃剂浆料混合均匀后于同向平行双螺杆挤出机中245℃±5℃挤出造粒、干燥，得到阻燃母粒，取0.6kg阻燃母粒与9.4kg聚对苯二甲酸丙二醇酯（荣盛石化，纤维级长丝PTT聚酯切片）共混后于异向平行双螺杆挤出机中285℃±5℃挤出熔融纺丝、绕卷成型，制得无卤阻燃聚酯材料。

实施例3

（1）聚乙二醇改性聚酯的制备：通过双阶双螺杆挤出设备制备，将6.794mol聚对苯二甲酸丁二醇酯（荣盛石化，纤维级长丝PBT聚酯切片）、1.6mol二异氰酸甲苯酯、0.002mol顺丁烯二酸二丁基锡在10℃低温高速（5000转/分钟）混合均匀，通过一阶同向平行共混挤出（一阶挤出温度242.5℃±7.5℃）；再在二阶挤出加料口添加1.6mol聚乙二醇（平均分子量10000）和0.004mol催化剂顺丁烯二酸二丁基锡，通过二阶同向平行共混挤出造粒（二阶挤出温度245℃±5℃），制得聚乙二醇改性聚酯。

（2）阻燃剂的制备：把1kg平均粒径为200nm、CEC为1mmol·g^-1的钠基蒙脱土均匀分散于去离子水中形成重量百分浓度为10%的悬浮液，升温至80℃，搅拌过程中缓慢加入重量百分浓度为10%的1.0CEC当量十二烷基二甲基苄基氯化铵溶液（溶剂是重量百分浓度为50%乙醇水溶液，1.0CEC当量指季铵盐的用量以季铵盐中阳离子摩尔量计与蒙脱土的阳离子交换容量之比为1:1），反应4h；静置24h，减压过滤白色沉淀物，用去离子水洗涤至无氯离子存在；将洗涤后的白色沉淀物放入烘箱中于65℃下烘干，研磨；将研磨得到的1kg改性蒙脱土与9kg1,4-哌嗪二膦酸酯放置于球磨罐中，常温球磨48h，制得阻燃剂浆料。

（3）无卤阻燃涤纶的制备：

将8kg聚乙二醇改性聚酯和2kg阻燃剂浆料混合均匀后于同向平行双螺杆挤出机中245℃±5℃挤出造粒、干燥，得到阻燃母粒，取1.2kg阻燃母粒再与8.8kg聚对苯二甲酸丁二醇酯（荣盛石化，纤维级长丝PBT聚酯切片）共混后于异向平行双螺杆挤出机中285℃±5℃挤出熔融纺丝、绕卷成型，制得无卤阻燃聚酯材料。

实施例4

（1）聚乙二醇改性聚酯的制备：通过双阶双螺杆挤出设备制备，将6.794mol聚对苯二甲酸乙二醇酯（荣盛石化，纤维级长丝PET聚酯切片）、1.6mol二异氰酸甲苯酯、0.002mol顺丁烯二酸二丁基锡在25℃低温高速（5000转/分钟）混合均匀，通过一阶同向平行共混挤出（一阶挤出温度242.5℃±7.5℃）；再在二阶挤出加料口添加1.6mol聚乙二醇（平均分子量10000）和0.004mol催化剂，通过二阶同向平行共混挤出造粒（二阶挤出温度245℃±5℃），制得聚乙二醇改性聚酯。

（2）阻燃剂的制备：把1kg平均粒径为150nm、CEC为1mmol·g^-1的钾基蒙脱土均匀分散于去离子水中形成重量百分浓度为10%的悬浮液，升温至80℃，搅拌过程中缓慢加入重量百分浓度为10%的1.0CEC当量双十八烷基二甲基氯化铵溶液（溶剂是重量百分浓度为50%乙醇水溶液，1.0CEC当量指季铵盐的用量以季铵盐中阳离子摩尔量计与蒙脱土的阳离子交换容量之比为1:1），反应4h；静置24h，减压过滤白色沉淀物，用去离子水洗涤至无氯离子存在；将洗涤后的白色沉淀物放入烘箱中于65℃下烘干，研磨；将研磨得到的1kg改性蒙脱土与9kg1,4-哌嗪二膦酸酯放置于球磨罐中，常温球磨48h，制得阻燃剂浆料。

（3）无卤阻燃涤纶的制备：

将5kg聚乙二醇改性聚酯和5kg阻燃剂浆料混合均匀后于同向平行双螺杆挤出机中245℃±5℃挤出造粒、干燥，得到阻燃母粒，取1.2kg阻燃母粒再与8.8kg聚对苯二甲酸乙二醇酯（荣盛石化，纤维级长丝PET聚酯切片）共混后于异向平行双螺杆挤出机中285℃±5℃挤出熔融纺丝、绕卷成型，制得无卤阻燃聚酯材料。

对比例1

（1）阻燃剂的制备：把1kg平均粒径为200nm、CEC为1mmol·g^-1的钠基蒙脱土均匀分散于去离子水中形成重量百分浓度为10%的悬浮液，升温至75℃，搅拌过程中缓慢加入重量百分浓度为10%的1.0CEC当量十二烷基三甲基氯化铵溶液（溶剂是重量百分浓度为50%乙醇水溶液，1.0CEC当量指季铵盐的用量以季铵盐中阳离子摩尔量计与蒙脱土的阳离子交换容量之比为1:1），反应4h；静置24h，减压过滤白色沉淀物，用去离子水洗涤至无氯离子存在；将洗涤后的白色沉淀物放入烘箱中于70℃下烘干，研磨；将研磨得到的5kg改性蒙脱土与95kg环己基亚氨基二苯基膦酸酯放置于球磨罐中，常温球磨48h，制得阻燃剂浆料。

（2）无卤阻燃涤纶的制备：

将8kg聚对苯二甲酸乙二醇酯（荣盛石化，纤维级长丝PET聚酯切片）和2kg阻燃剂浆料混合均匀后于同向平行双螺杆挤出机中245℃±5℃挤出造粒、干燥，得到母粒，取1.2kg母粒再与8.8kg聚对苯二甲酸乙二醇酯（荣盛石化，纤维级长丝PET聚酯切片）共混后于异向平行双螺杆挤出机中285℃±5℃挤出熔融纺丝、绕卷成型，制得蒙脱土/膦酸酯阻燃涤纶。

对比例2

（1）阻燃整理剂的制备：将2.5kg四羟甲基氯化磷、1.3kg三(2,3-二溴丙基)膦酸酯、0.7kg三羟甲基三聚氰胺、0.25kg氢氧化钠、0.5kg尿素和0.4kg氨基改性硅油（荣盛石化，纤维级长丝PET聚酯切片）在室温下搅拌混合，静置24h，制得阻燃整理剂。

（2）阻燃涤纶织物的整理：将涤纶（即聚对苯二甲酸乙二醇酯）织物在80℃下浸渍于阻燃整理剂中，浸渍20min，轧去多余阻燃整理剂，在115℃下烘烤2h；再于80℃下浸渍20min，轧去多余阻燃整理剂，在125℃下烘烤1.5h，制得后整理阻燃涤纶。

将实施例1-4制得的无卤阻燃聚酯与普通阻燃涤纶（对比例1蒙脱土/膦酸酯阻燃涤纶，对比例2四羟甲基氯化磷后整理阻燃涤纶）的相关性能比较，检测标准：线密度偏差率按GB/T14343-2008《化学纤维长丝线密度试验方法》测试；断裂强度及伸长率按GB/T14344-2008《化学纤维长丝拉伸性能试验方法》测试；沸水收缩率GB/T6505-2008《化学纤维长丝热收缩率试验方法》测试；极限氧指数（LOI）按GB/T5454-1997《纺织品燃烧性能试验氧指数法》测试；垂直燃烧性能按GB/T5455-1997《纺织品燃烧性能试验垂直法》测试；阻燃性能分级按GB20286-2006《公共场所阻燃制品及组件燃烧性能要求和标识》织物类进行判定（阻燃1级:氧指数≥32，损毁炭长≤150mm，续燃时间≤5s，阴燃时间≤5s；阻燃2级:损毁炭长≤200mm，续燃时间≤10s，阴燃时间≤10s），检测结果见表1。

表1

可见本发明的无卤阻燃涤纶达到了高效阻燃、无卤环保的要求，手感或柔性好，可安全应用于各类纺织品及服装。

本发明中，各组分在本发明限定的原料及用量范围内的任意组合均可得到具有优良无卤阻燃效果的聚酯材料，如不同厂家生产的聚酯、聚乙二醇改性聚酯中催化剂种类的变化、膦酸酯种类的变化、制备季铵盐改性蒙脱土所用的季铵盐种类的变化、制备季铵盐改性蒙脱土所用的蒙脱土种类的变化等均可得到具有优良无卤阻燃效果的聚酯材料，制备过程中参数如温度、时间、搅拌的速度均没有严格的限制，搅拌的速度均以便于各组分混合均匀为宜。因此，在本发明限定的原料及用量范围内的任意组合均适用于本发明。在此不再赘述。

Claims (10)

1.一种无卤阻燃聚酯材料，其特征在于，由以下重量百分比的聚酯和阻燃母粒制成：

第一聚酯           88%～94%

阻燃母粒           6%～12%；

所述的第一聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯中的一种或两种以上；

所述的阻燃母粒由以下重量百分比的原料制成：

聚乙二醇改性聚酯           50%～80%

阻燃剂                     20%～50%。

2.根据权利要求1所述的无卤阻燃聚酯材料，其特征在于，所述的聚乙二醇改性聚酯由以下摩尔百分比的原料制成：

所述的第二聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯中的一种或两种以上；第二聚酯与第一聚酯相同或不同；

所述的催化剂为顺丁烯二酸二丁基锡、二月桂酸二丁基锡、辛酸亚烯的一种或两种。

3.根据权利要求2所述的无卤阻燃聚酯材料，其特征在于，所述的聚乙二醇的平均分子量为6000～20000。

4.根据权利要求2所述的无卤阻燃聚酯材料，其特征在于，所述的聚乙二醇与二异氰酸甲苯酯的摩尔比值为1：1。

5.根据权利要求2所述的无卤阻燃聚酯材料，其特征在于，所述的聚乙二醇改性聚酯的制备方法包括：通过双阶双螺杆挤出设备制备，将第二聚酯、二异氰酸甲苯酯和占催化剂总重量1/4至1/3量的催化剂混合均匀，通过一阶同向平行共混挤出，再在二阶挤出加料口添加聚乙二醇和剩余的催化剂，通过二阶同向平行共混挤出造粒，制得聚乙二醇改性聚酯。

6.根据权利要求1所述的无卤阻燃聚酯材料，其特征在于，所述的阻燃剂由以下重量百分比的原料组成：

膦酸酯              85%～95%

季铵盐改性蒙脱土    5%～15%。

7.根据权利要求6所述的无卤阻燃聚酯材料，其特征在于，所述的膦酸酯为环己基亚氨基二苯基膦酸酯、1,4-哌嗪二膦酸酯、十二烷基二苯基膦酸酯中的一种。

8.根据权利要求6所述的无卤阻燃聚酯材料，其特征在于，制备季铵盐改性蒙脱土所用的季铵盐为十二烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵、十四烷基二甲基苄基溴化铵、十六烷基二甲基苄基氯化铵、双十八烷基二甲基氯化铵中的一种。

9.根据权利要求6所述的无卤阻燃聚酯材料，其特征在于，制备季铵盐改性蒙脱土所用的蒙脱土为钠基蒙脱土、钾基蒙脱土、钙基蒙脱土或镁基蒙脱土。

10.根据权利要求1～9任一项所述的无卤阻燃聚酯材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将聚乙二醇改性聚酯和阻燃剂混合均匀后挤出造粒，得到阻燃母粒，将阻燃母粒干燥后再与第一聚酯共混后挤出熔融纺丝、绕卷成型，制得无卤阻燃聚酯材料。