CN103709648A - 一种增韧增强的阻燃母粒 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种增韧增强的阻燃母粒，其组分按质量百分数配比为：载体10%～20%、复合阻燃剂30%～40%、无机增强剂20%～30%、接枝相容剂20%～30%、偶联剂0.5%～3%、分散剂0.5%～5%、抗氧剂0.1%～1%。本发明的有益效果是，所制成的母粒具有高浓度、低成本和使用方便等特点，采用无机增强剂可以大幅度提高本发明的增韧增强效果，并且相容性好，阻燃能效高，性价比佳，因此，使用该母粒增韧增强将具有良好的增韧增强阻燃效果，而且工艺简单，方便使用，又可避免环境污染，有利于清洁生产等。

Description

一种增韧增强的阻燃母粒

技术领域

本发明涉及一种母粒，具体地说是用于高分子聚酯的一种增韧增强的阻燃母粒。

背景技术

上世纪80年代以来，高分子材料的研究重点转向聚合物凝聚态物理、材料加工与高性能化、功能化等方面；或通过加工改变单一聚合物聚集态，或将不同聚合物共混使性能普通高分子材料变成可工程应用的高性能材料。据统计，在改善和提高聚合物的性能中，主要包括冲击韧性、加工性能、拉伸强度、弹性模量、热变形稳定性、燃烧性能、热稳定性、尺寸稳定性等，获得高的冲击韧性、高的拉伸强度和良好的加工性能位居前三位，成为聚合物材料改性的主要目标。作为结构材料的高分子，强度和韧性是两项最重要的力学性能指标。以往的研究表明，橡胶能有效地增韧，但造成强度、刚度较大幅度下降；无机填料能有效地增强，但往往造成冲击韧性明显下降。因此，如何获得兼具高强高刚高韧综合性能优良的高分子材料，实现同时增韧增强与增刚改性一直是高分子材料科学研究中的一个重要课题和应用研究热点。

聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）和聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）属于高分子聚合物，并一起统称为热塑性聚酯，并且均已在电子电器、汽车工业、机械设备、包装行业等被广泛应用，尤其是PBT已成为了五大工程塑料的重要一员。然而，PBT和PET单独使用存在缺口冲击强度差、韧性不足、易燃烧等缺点，从而限制在某些领域中的应用，所以需要对其进行增韧增强改性和添加阻燃剂等。

另外，在PBT和PET中直接加入各种添加剂可能会得到相应的改性效果，但是，现有工艺的添加剂大多数为粉体，这使在加工过程中易造成粉体飞扬不利清洁生产，同时可能会导致工艺繁琐、生产效率低下等。

发明内容

鉴于现有技术存在的不足，本发明提供一种具有高浓度、低成本、清洁生产和使用方便的增韧增强的阻燃母粒，用于高分子聚酯的增韧增强阻燃改性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种增韧增强的阻燃母粒，其组分按质量百分数配比为：载体10%～20%、复合阻燃剂30%～40%、无机增强剂20%～30%、接枝相容剂20%～30%、偶联剂0.5%～3%、分散剂0.5%～5%、抗氧剂0.1%～1%。

所述的载体为聚对苯二甲酸丁二醇酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯或二者任意比例的混合物。

所述的复合阻燃剂为聚2，6-二溴亚苯基醚（PBO）50wt%、磷酸酯（BDP）30wt%和三氧化二锑20wt%三者混合的复配物。

所述的无机增强剂为平均粒径在0.1μm～20μm的碳酸钙、硫酸钡、滑石粉、高岭土中的至少一种。

所述的接枝相容剂为三元乙丙橡胶-马来酸酐接枝物（EPDM-g-MAH）、马来酸酐接杆乙烯-辛烯共聚物（POE-g-MAH）、马来酸酐接枝苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物（SBS-g-MAH）、三元乙丙橡胶-甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝物（EPDM-g-GMA）、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物（SBS-g-GMA）、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物（E-MA-GMA）中的一种。

所述的偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂中的一种。

所述的分散剂为聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、EVA蜡、OP蜡、TAF、EBS中的一种。

所述的抗氧剂为受阻酚抗氧剂1076与亚磷酸酯抗氧剂168的复配物。

上述的一种增韧增强的阻燃母粒的制备方法，包括以下步骤：

（1）按重量配比称取聚2，6-二溴亚苯基醚（PBO）50wt%、磷酸酯（BDP）30wt%和三氧化二锑20wt%，使混合均匀，制成复合阻燃剂待用；

（2）将各组分按重量配比称取载体、复合阻燃剂、无机增强剂、接枝相容剂、偶联剂、分散剂和抗氧剂，加入转速在3000～6000转/分钟之间的高速混合机中，充分混合3～10分钟，出料待用；

（3）将步骤（2）的混合物加入双螺杆挤出机中，设定双螺杆挤出机温度为：一区240℃±5℃、二区240℃±5℃、三区205℃±5℃、四区180℃±5℃、五区180℃±5℃、六区180℃±5℃、七区180℃±5℃、八区225℃±5℃，螺杆转速为200～400转/分钟，在双螺杆挤出机的输送和剪切作用下，充分熔融塑化、捏合混炼，经机头挤出造粒，并干燥、包装即得一种增韧增强的阻燃母粒。

与现有技术相比，本发明的有益效果是，所制成的母粒具有高浓度、低成本和使用方便等特点，采用无机增强剂可以大幅度提高本发明的增韧增强效果，并且相容性好，阻燃能效高，性价比佳，因此，使用该母粒增韧增强将具有良好的增韧增强阻燃效果，而且工艺简单，方便使用，又可避免环境污染，有利于清洁生产等。

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：

一种增韧增强的阻燃母粒，其组分按质量百分数配比为：聚对苯二甲酸丁二醇酯12%、复合阻燃剂35%、碳酸钙25%、三元乙丙橡胶-马来酸酐接枝物（EPDM-g-MAH）25%、硅烷偶联剂1.5%、聚乙烯蜡1%、受阻酚抗氧剂1076与亚磷酸酯抗氧剂168的复配物0.5%，其中，复合阻燃剂为聚2，6-二溴亚苯基醚（PBO）50wt%、磷酸酯（BDP）30wt%和三氧化二锑20wt%三者混合的复配物，碳酸钙的平均粒径在0.1μm～20μm之间。

制备方法：（1）按重量配比称取聚2，6-二溴亚苯基醚（PBO）50wt%、磷酸酯（BDP）30wt%和三氧化二锑20wt%，使混合均匀，制成复合阻燃剂待用；（2）将各组分按重量配比称取聚对苯二甲酸丁二醇酯、复合阻燃剂、碳酸钙、三元乙丙橡胶-马来酸酐接枝物（EPDM-g-MAH）、硅烷偶联剂、聚乙烯蜡和受阻酚抗氧剂1076与亚磷酸酯抗氧剂168的复配物，加入转速在3000～6000转/分钟之间的高速混合机中，充分混合3～10分钟，出料待用；（3）将步骤（2）的混合物加入双螺杆挤出机中，设定双螺杆挤出机温度为：一区240℃±5℃、二区240℃±5℃、三区205℃±5℃、四区180℃±5℃、五区180℃±5℃、六区180℃±5℃、七区180℃±5℃、八区225℃±5℃，螺杆转速为200～400转/分钟，在双螺杆挤出机的输送和剪切作用下，充分熔融塑化、捏合混炼，经机头挤出造粒，并干燥、包装即得一种增韧增强的阻燃母粒。

实施例2：

一种增韧增强的阻燃母粒，其组分按质量百分数配比为：聚对苯二甲酸丁二醇酯15%、复合阻燃剂40%、硫酸钡20%、马来酸酐接杆乙烯-辛烯共聚物（POE-g-MAH）20%、钛酸酯偶联剂2%、OP蜡2.5%、受阻酚抗氧剂1076与亚磷酸酯抗氧剂168的复配物0.5%，其中，复合阻燃剂为聚2，6-二溴亚苯基醚（PBO）50wt%、磷酸酯（BDP）30wt%和三氧化二锑20wt%三者混合的复配物，硫酸钡的平均粒径在0.1μm～20μm之间。

制备方法：（1）按重量配比称取聚2，6-二溴亚苯基醚（PBO）50wt%、磷酸酯（BDP）30wt%和三氧化二锑20wt%，使混合均匀，制成复合阻燃剂待用；（2）将各组分按重量配比称取聚对苯二甲酸丁二醇酯、复合阻燃剂、硫酸钡、马来酸酐接杆乙烯-辛烯共聚物（POE-g-MAH）、钛酸酯偶联剂、OP蜡和受阻酚抗氧剂1076与亚磷酸酯抗氧剂168的复配物，加入转速在3000～6000转/分钟之间的高速混合机中，充分混合3～10分钟，出料待用；（3）将步骤（2）的混合物加入双螺杆挤出机中，设定双螺杆挤出机温度为：一区240℃±5℃、二区240℃±5℃、三区205℃±5℃、四区180℃±5℃、五区180℃±5℃、六区180℃±5℃、七区180℃±5℃、八区225℃±5℃，螺杆转速为200～400转/分钟，在双螺杆挤出机的输送和剪切作用下，充分熔融塑化、捏合混炼，经机头挤出造粒，并干燥、包装即得一种增韧增强的阻燃母粒。

实施例3：

一种增韧增强的阻燃母粒，其组分按质量百分数配比为：聚对苯二甲酸乙二醇酯20%、复合阻燃剂30%、碳酸钙25%、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物（E- MA- GMA）20%、硅烷偶联剂3%、EBS 1.5%、受阻酚抗氧剂1076与亚磷酸酯抗氧剂168的复配物0.5%，其中，复合阻燃剂为聚2，6-二溴亚苯基醚（PBO）50wt%、磷酸酯（BDP）30wt%和三氧化二锑20wt%三者混合的复配物，碳酸钙的平均粒径在0.1μm～20μm之间。

制备方法：（1）按重量配比称取聚2，6-二溴亚苯基醚（PBO）50wt%、磷酸酯（BDP）30wt%和三氧化二锑20wt%，使混合均匀，制成复合阻燃剂待用；（2）将各组分按重量配比称取聚对苯二甲酸乙二醇酯、复合阻燃剂、碳酸钙、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物（E- MA- GMA）、硅烷偶联剂、EBS和受阻酚抗氧剂1076与亚磷酸酯抗氧剂168的复配物，加入转速在3000～6000转/分钟之间的高速混合机中，充分混合3～10分钟，出料待用；（3）将步骤（2）的混合物加入双螺杆挤出机中，设定双螺杆挤出机温度为：一区240℃±5℃、二区240℃±5℃、三区205℃±5℃、四区180℃±5℃、五区180℃±5℃、六区180℃±5℃、七区180℃±5℃、八区225℃±5℃，螺杆转速为200～400转/分钟，在双螺杆挤出机的输送和剪切作用下，充分熔融塑化、捏合混炼，经机头挤出造粒，并干燥、包装即得一种增韧增强的阻燃母粒。

Claims (7)

1.一种增韧增强的阻燃母粒，其特征在于，其组分按质量百分数配比为：载体10%～20%、复合阻燃剂30%～40%、无机增强剂20%～30%、接枝相容剂20%～30%、偶联剂0.5%～3%、分散剂0.5%～5%、抗氧剂0.1%～1%。

2.根据权利要求1所述的一种增韧增强的阻燃母粒，其特征在于，所述的载体为聚对苯二甲酸丁二醇酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯或二者任意比例的混合物。

3.根据权利要求1所述的一种增韧增强的阻燃母粒，其特征在于，所述的复合阻燃剂为聚2，6-二溴亚苯基醚（PBO）50wt%、磷酸酯（BDP）30wt%和三氧化二锑20wt%三者混合的复配物。

4.根据权利要求1所述的一种增韧增强的阻燃母粒，其特征在于，所述的无机增强剂为平均粒径在0.1μm～20μm的碳酸钙、硫酸钡、滑石粉、高岭土中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的一种增韧增强的阻燃母粒，其特征在于，所述的接枝相容剂为三元乙丙橡胶-马来酸酐接枝物（EPDM-g-MAH）、马来酸酐接杆乙烯-辛烯共聚物（POE-g-MAH）、马来酸酐接枝苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物（SBS-g-MAH）、三元乙丙橡胶-甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝物（EPDM-g-GMA）、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物（SBS-g- GMA）、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物（E- MA- GMA）中的一种。

6.根据权利要求1所述的一种增韧增强的阻燃母粒，其特征在于，所述的偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂中的一种。

7.根据权利要求1所述的一种增韧增强的阻燃母粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）按重量配比称取聚2，6-二溴亚苯基醚（PBO）50wt%、磷酸酯（BDP）30wt%和三氧化二锑20wt%，使混合均匀，制成复合阻燃剂待用；

（2）将各组分按重量配比称取载体、复合阻燃剂、无机增强剂、接枝相容剂、偶联剂、分散剂和抗氧剂，加入转速在3000～6000转/分钟之间的高速混合机中，充分混合3～10分钟，出料待用；

（3）将步骤（2）的混合物加入双螺杆挤出机中，设定双螺杆挤出机温度为：一区240℃±5℃、二区240℃±5℃、三区205℃±5℃、四区180℃±5℃、五区180℃±5℃、六区180℃±5℃、七区180℃±5℃、八区225℃±5℃，螺杆转速为200～400转/分钟，在双螺杆挤出机的输送和剪切作用下，充分熔融塑化、捏合混炼，经机头挤出造粒，并干燥、包装即得一种增韧增强的阻燃母粒。