CN103709628A - 一种阻燃改性微米碳酸钙增韧增强的pbt复合材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种阻燃改性微米碳酸钙增韧增强的PBT复合材料，其组分按质量百分数配比为：PBT50%～70%、微米碳酸钙5%～25%、聚合型阻燃剂8%～15%、三氧化二锑4%～8%、表面处理剂0.1%～0.5%、抗氧剂0.1%～1%、润滑剂0.2%～1.5%。本发明的有益效果是，在PBT中加入适量的经过表面处理剂分散处理的微米碳酸钙，不但能够大大地提高PBT复合材料的刚性、耐热性及稳定性，而且具有增韧、增强和保持较好强度的特点，同时采用聚合型阻燃剂和三氧化二锑协效作用进行阻燃改性，使得PBT复合材料的阻燃效能高、加工性能好和电气性能优异，而且成本低。
Description
技术领域
本发明涉及一种高分子材料，具体地说是一种阻燃改性微米碳酸钙增韧增强的PBT复合材料。
背景技术
聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）是一种结晶型线形饱和聚酯树脂。PBT在工业中的一些应用实例显示出其在某些方面无可替代的优越性，并已成为继聚酰胺（PA）、聚碳酸酯（PC）、聚甲醛（POM）和改性聚苯醚（MPPO）之后的第五大通用工程塑料，并在许多领域获得了广泛应用。然而，由于纯PBT材料的阻燃性差、缺口冲击强度低、脆性大和韧性不足，从而限制了PBT作为高分子结构材料在某些领域中的应用。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种高阻燃、高力学强度和良好加工性能的阻燃改性微米碳酸钙增韧增强的PBT复合材料。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种阻燃改性微米碳酸钙增韧增强的PBT复合材料，其组分按质量百分数配比为：PBT 50%～70%、微米碳酸钙5%～25%、聚合型阻燃剂8%～15%、三氧化二锑4%～8%、表面处理剂0.1%～0.5%、抗氧剂0.1%～1%、润滑剂0.2%～1.5%。
所述的PBT为聚对苯二甲酸丁二醇酯，其特性黏度为0.85～1.2dl/g。
所述的微米碳酸钙的平均粒径在0.5μm～10μm之间。
所述的聚合型阻燃剂为聚2，6-二溴亚苯基醚。
所述的表面处理剂为硬脂酸、硬脂酸钙、硬脂酸钠、硬脂酸镁、铝酸酯、硅烷偶联剂和烷基酸盐中的一种。
所述的抗氧剂为受阻酚抗氧剂KY-1076与亚磷酸酯抗氧剂JC-242的复配物。
所述的润滑剂为聚硅氧烷、PE蜡、EVA蜡、乙撑双硬酯酰胺中的一种或几种的混合物。
上述的一种阻燃改性微米碳酸钙增韧增强的PBT复合材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将微米碳酸钙与表面处理剂按重量配比称取后，加入超声振荡发生器或高速混合机中，于110℃～120℃温度下搅拌20～60分钟，使表面处理剂与微米碳酸钙均匀分散，然后冷却至低于40℃出料备用；
（2）将PBT在120℃～130℃下干燥4～6小时，含水率控制在0.03%以下，备用；
（3）将聚合型阻燃剂在110℃～115℃下干燥30～45分钟，备用；
（4）按重量配比称取干燥处理后的PBT、聚合型阻燃剂、三氧化二锑、抗氧剂和润滑剂，加入高速混合机，同时将经表面处理剂处理后的微米碳酸钙加入高速混合机，使一起充分混合3～10分钟；
（5）再将上述混合物加入双螺杆挤出机中，控制螺杆转速在120～300转/分钟，机筒温度在170℃～240℃，经双螺杆挤出机挤出造粒后制得一种阻燃改性微米碳酸钙增韧增强的PBT复合材料。
本发明的有益效果是，在PBT中加入适量的经过表面处理剂分散处理的微米碳酸钙，不但能够大大地提高PBT复合材料的刚性、耐热性及稳定性，而且具有增韧、增强和保持较好强度的特点，同时采用聚合型阻燃剂和三氧化二锑协效作用进行阻燃改性，使得PBT复合材料的阻燃效能高、加工性能好和电气性能优异，而且成本低，可广泛应用在电子电气、汽车工业、机械配件、建筑结构等领域。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1：
一种阻燃改性微米碳酸钙增韧增强的PBT复合材料，其组分按质量百分数配比为：PBT 60%、微米碳酸钙15%、聚2，6-二溴亚苯基醚15%、三氧化二锑7.5%、硬脂酸0.3%、受阻酚抗氧剂KY-1076与亚磷酸酯抗氧剂JC-242的复配物1%、聚硅氧烷1.2%，其中，PBT为特性黏度在0.85～1.2dl/g的聚对苯二甲酸丁二醇酯，微米碳酸钙的平均粒径在0.5μm～10μm之间。
制备方法：（1）将微米碳酸钙与硬脂酸按重量配比称取后，加入超声振荡发生器或高速混合机中，于110℃～120℃温度下搅拌20～60分钟，使硬脂酸与微米碳酸钙均匀分散，然后冷却至低于40℃出料备用；（2）将PBT在120℃～130℃下干燥4～6小时，含水率控制在0.03%以下，备用；（3）将聚2，6-二溴亚苯基醚在110℃～115℃下干燥30～45分钟，备用；（4）按重量配比称取干燥处理后的PBT、聚2，6-二溴亚苯基醚、三氧化二锑、受阻酚抗氧剂KY-1076与亚磷酸酯抗氧剂JC-242的复配物和聚硅氧烷，加入高速混合机，同时将经硬脂酸处理后的微米碳酸钙加入高速混合机，使一起充分混合3～10分钟；（5）再将上述混合物加入双螺杆挤出机中，控制螺杆转速在120～300转/分钟，机筒温度在170℃～240℃，经双螺杆挤出机挤出造粒后制得一种阻燃改性微米碳酸钙增韧增强的PBT复合材料。
实施例2：
一种阻燃改性微米碳酸钙增韧增强的PBT复合材料，其组分按质量百分数配比为：PBT 50%、微米碳酸钙25%、聚2，6-二溴亚苯基醚15%、三氧化二锑7.5%、硬脂酸钙0.5%、受阻酚抗氧剂KY-1076与亚磷酸酯抗氧剂JC-242的复配物1%、乙撑双硬酯酰胺1%，其中，PBT为特性黏度在0.85～1.2dl/g的聚对苯二甲酸丁二醇酯，微米碳酸钙的平均粒径在0.5μm～10μm之间。
制备方法：（1）将微米碳酸钙与硬脂酸钙按重量配比称取后，加入超声振荡发生器或高速混合机中，于110℃～120℃温度下搅拌20～60分钟，使硬脂酸钙与微米碳酸钙均匀分散，然后冷却至低于40℃出料备用；（2）将PBT在120℃～130℃下干燥4～6小时，含水率控制在0.03%以下，备用；（3）将聚2，6-二溴亚苯基醚在110℃～115℃下干燥30～45分钟，备用；（4）按重量配比称取干燥处理后的PBT、聚2，6-二溴亚苯基醚、三氧化二锑、受阻酚抗氧剂KY-1076与亚磷酸酯抗氧剂JC-242的复配物和乙撑双硬酯酰胺，加入高速混合机，同时将经硬脂酸钙处理后的微米碳酸钙加入高速混合机，使一起充分混合3～10分钟；（5）再将上述混合物加入双螺杆挤出机中，控制螺杆转速在120～300转/分钟，机筒温度在170℃～240℃，经双螺杆挤出机挤出造粒后制得一种阻燃改性微米碳酸钙增韧增强的PBT复合材料。
实施例3：
一种阻燃改性微米碳酸钙增韧增强的PBT复合材料，其组分按质量百分数配比为：PBT 70%、微米碳酸钙10%、聚2，6-二溴亚苯基醚12%、三氧化二锑6%、硅烷偶联剂0.2%、受阻酚抗氧剂KY-1076与亚磷酸酯抗氧剂JC-242的复配物0.8%、聚硅氧烷1%，其中，PBT为特性黏度在0.85～1.2dl/g的聚对苯二甲酸丁二醇酯，微米碳酸钙的平均粒径在0.5μm～10μm之间。
制备方法：（1）将微米碳酸钙与硅烷偶联剂按重量配比称取后，加入超声振荡发生器或高速混合机中，于110℃～120℃温度下搅拌20～60分钟，使硅烷偶联剂与微米碳酸钙均匀分散，然后冷却至低于40℃出料备用；（2）将PBT在120℃～130℃下干燥4～6小时，含水率控制在0.03%以下，备用；（3）将聚2，6-二溴亚苯基醚在110℃～115℃下干燥30～45分钟，备用；（4）按重量配比称取干燥处理后的PBT、聚2，6-二溴亚苯基醚、三氧化二锑、受阻酚抗氧剂KY-1076与亚磷酸酯抗氧剂JC-242的复配物和聚硅氧烷，加入高速混合机，同时将经硅烷偶联剂处理后的微米碳酸钙加入高速混合机，使一起充分混合3～10分钟；（5）再将上述混合物加入双螺杆挤出机中，控制螺杆转速在120～300转/分钟，机筒温度在170℃～240℃，经双螺杆挤出机挤出造粒后制得一种阻燃改性微米碳酸钙增韧增强的PBT复合材料。
Claims (8)
1.一种阻燃改性微米碳酸钙增韧增强的PBT复合材料，其特征在于，其组分按质量百分数配比为：PBT 50%～70%、微米碳酸钙5%～25%、聚合型阻燃剂8%～15%、三氧化二锑4%～8%、表面处理剂0.1%～0.5%、抗氧剂0.1%～1%、润滑剂0.2%～1.5%。
2.根据权利要求1所述的一种阻燃改性微米碳酸钙增韧增强的PBT复合材料，其特征在于，所述的PBT为聚对苯二甲酸丁二醇酯，其特性黏度为0.85～1.2dl/g。
3.根据权利要求1所述的一种阻燃改性微米碳酸钙增韧增强的PBT复合材料，其特征在于，所述的微米碳酸钙的平均粒径在0.5μm～10μm之间。
4.根据权利要求1所述的一种阻燃改性微米碳酸钙增韧增强的PBT复合材料，其特征在于，所述的聚合型阻燃剂为聚2，6-二溴亚苯基醚。
5.根据权利要求1所述的一种阻燃改性微米碳酸钙增韧增强的PBT复合材料，其特征在于，所述的表面处理剂为硬脂酸、硬脂酸钙、硬脂酸钠、硬脂酸镁、铝酸酯、硅烷偶联剂和烷基酸盐中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种阻燃改性微米碳酸钙增韧增强的PBT复合材料，其特征在于，所述的抗氧剂为受阻酚抗氧剂KY-1076与亚磷酸酯抗氧剂JC-242的复配物。
7.根据权利要求1所述的一种阻燃改性微米碳酸钙增韧增强的PBT复合材料，其特征在于，所述的润滑剂为聚硅氧烷、PE蜡、EVA蜡、乙撑双硬酯酰胺中的一种或几种的混合物。
8.根据权利要求1所述的一种阻燃改性微米碳酸钙增韧增强的PBT复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将微米碳酸钙与表面处理剂按重量配比称取后，加入超声振荡发生器或高速混合机中，于110℃～120℃温度下搅拌20～60分钟，使表面处理剂与微米碳酸钙均匀分散，然后冷却至低于40℃出料备用；
（2）将PBT在120℃～130℃下干燥4～6小时，含水率控制在0.03%以下，备用；
（3）将聚合型阻燃剂在110℃～115℃下干燥30～45分钟，备用；
（4）按重量配比称取干燥处理后的PBT、聚合型阻燃剂、三氧化二锑、抗氧剂和润滑剂，加入高速混合机，同时将经表面处理剂处理后的微米碳酸钙加入高速混合机，使一起充分混合3～10分钟；
（5）再将上述混合物加入双螺杆挤出机中，控制螺杆转速在120～300转/分钟，机筒温度在170℃～240℃，经双螺杆挤出机挤出造粒后制得一种阻燃改性微米碳酸钙增韧增强的PBT复合材料。
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|---|---|---|---|---|
| CN105462144A (zh) * | 2015-12-11 | 2016-04-06 | 天津金发新材料有限公司 | 一种抗静电阻燃hips材料及其制备方法 |
| CN106146888A (zh) * | 2016-07-13 | 2016-11-23 | 凤台县精华助剂有限公司 | 一种自润滑性好的双马来聚酰亚胺改性的碳酸钙填料 |
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