CN104177791A - 一种无卤膨胀阻燃pbt及其制备方法 - Google Patents
一种无卤膨胀阻燃pbt及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104177791A CN104177791A CN201410400404.XA CN201410400404A CN104177791A CN 104177791 A CN104177791 A CN 104177791A CN 201410400404 A CN201410400404 A CN 201410400404A CN 104177791 A CN104177791 A CN 104177791A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- retardant
- halogen
- flame
- free expanded
- expanded flame
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 title claims abstract description 110
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 88
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 60
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 34
- JYEUMXHLPRZUAT-UHFFFAOYSA-N 1,2,3-triazine Chemical compound C1=CN=NN=C1 JYEUMXHLPRZUAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 31
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 29
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000000979 retarding effect Effects 0.000 claims description 31
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 claims description 22
- 239000012757 flame retardant agent Substances 0.000 claims description 21
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 19
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 19
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 19
- 239000004114 Ammonium polyphosphate Substances 0.000 claims description 10
- 235000019826 ammonium polyphosphate Nutrition 0.000 claims description 10
- 229920001276 ammonium polyphosphate Polymers 0.000 claims description 10
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 claims description 9
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 claims description 9
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical group [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 claims description 9
- BGYHLZZASRKEJE-UHFFFAOYSA-N [3-[3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoyloxy]-2,2-bis[3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoyloxymethyl]propyl] 3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoate Chemical compound CC(C)(C)C1=C(O)C(C(C)(C)C)=CC(CCC(=O)OCC(COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)(COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)=C1 BGYHLZZASRKEJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- SSDSCDGVMJFTEQ-UHFFFAOYSA-N octadecyl 3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCOC(=O)CCC1=CC(C(C)(C)C)=C(O)C(C(C)(C)C)=C1 SSDSCDGVMJFTEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 7
- XZTOTRSSGPPNTB-UHFFFAOYSA-N phosphono dihydrogen phosphate;1,3,5-triazine-2,4,6-triamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1.OP(O)(=O)OP(O)(O)=O XZTOTRSSGPPNTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- XFZRQAZGUOTJCS-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid;1,3,5-triazine-2,4,6-triamine Chemical compound OP(O)(O)=O.NC1=NC(N)=NC(N)=N1 XFZRQAZGUOTJCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 6
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 6
- BIKXLKXABVUSMH-UHFFFAOYSA-N trizinc;diborate Chemical group [Zn+2].[Zn+2].[Zn+2].[O-]B([O-])[O-].[O-]B([O-])[O-] BIKXLKXABVUSMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052902 vermiculite Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010455 vermiculite Substances 0.000 claims description 5
- 235000019354 vermiculite Nutrition 0.000 claims description 5
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical group OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N lanthanum(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[La+3].[La+3] MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims description 4
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims description 3
- 150000003016 phosphoric acids Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 abstract description 9
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 abstract description 2
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010000 carbonizing Methods 0.000 abstract 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 abstract 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 abstract 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 abstract 1
- 238000005453 pelletization Methods 0.000 abstract 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 abstract 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 abstract 1
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 description 60
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 21
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 14
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 9
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 7
- 235000019504 cigarettes Nutrition 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- 231100000572 poisoning Toxicity 0.000 description 4
- 230000000607 poisoning effect Effects 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 238000000280 densification Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 3
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 3
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 150000003918 triazines Chemical class 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 2
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 2
- 230000007096 poisonous effect Effects 0.000 description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 2
- 150000003921 pyrrolotriazines Chemical class 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HGUFODBRKLSHSI-UHFFFAOYSA-N 2,3,7,8-tetrachloro-dibenzo-p-dioxin Chemical compound O1C2=CC(Cl)=C(Cl)C=C2OC2=C1C=C(Cl)C(Cl)=C2 HGUFODBRKLSHSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 Polybutylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 125000003368 amide group Chemical group 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 238000010525 oxidative degradation reaction Methods 0.000 description 1
- WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N pentaerythritol Chemical class OCC(CO)(CO)CO WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003014 phosphoric acid esters Chemical class 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000010189 synthetic method Methods 0.000 description 1
- BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N tetrafluoroethene Chemical group FC(F)=C(F)F BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 1
- 230000037303 wrinkles Effects 0.000 description 1
- DXZMANYCMVCPIM-UHFFFAOYSA-L zinc;diethylphosphinate Chemical compound [Zn+2].CCP([O-])(=O)CC.CCP([O-])(=O)CC DXZMANYCMVCPIM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Fireproofing Substances (AREA)
Abstract
本发明涉及阻燃材料领域,特别涉及一种无卤膨胀阻燃PBT及其制备方法。无卤膨胀阻燃PBT,由以下配比的原料制成:以质量百分比计,PBT基材65~83%、无卤膨胀阻燃剂17~34%、阻燃协效剂0~5%、抗滴落剂0~0.2%以及抗氧剂0~0.5%;其中,无卤膨胀阻燃剂由三嗪系超支化结构大分子成炭剂和酸源共同组成。本发明提供的无卤膨胀阻燃PBT,制得的无卤膨胀阻燃PBT具有阻燃效率高、形成碳层致密、燃烧低毒害的特点,且能减少添加阻燃剂对力学性能的影响。本发明提供的膨胀型阻燃剂的制备方法,取原料,混匀后于55-65℃下真空烘干,熔融后制粒即得,简单易行,易于控制,便于实现工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及阻燃材料领域,具体而言,涉及一种无卤膨胀阻燃PBT及其制备方法。
背景技术
聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)属于结晶型热塑性树脂,由于其优良的机械性和绝缘性能,较好的自润滑性和加工性、极佳的热稳定性和化学稳定性好而常被应用在电子电器、汽车零部件以及机械设备等方面;由于PBT本身易于燃烧,难于成炭,且燃烧时连续滴落,易使火焰蔓延引起火灾,因此,为满足产品对聚合物材料阻燃性能的要求,就要对PBT进行有效的阻燃改性。
目前,用于PBT的主要阻燃剂包括卤系阻燃剂和无机阻燃剂两大类;无机阻燃剂属于一种环境友好型阻燃剂,但由于其具有添加量大、与基体相容性差、对材料物理机械性能影响大等缺点,极大地限制了其在PBT材料中的应用;卤系阻燃剂虽然在PBT阻燃中起到了非常重要的作用,但由于在燃烧过程中发烟量大,且释放出有毒(如二噁英等)和腐蚀性的气体,对环境和人体造成很大的危害,欧盟于2006年开始实施《ROHS指令》,人们逐渐放弃了对它的使用;而具有高效、低烟、低毒、添加量少、无熔滴等优点的以P、N、C为核心元素的膨胀型阻燃剂(IFR)正受到越来越多的关注,IFR是一种环保的绿色阻燃剂,基本上克服了含卤阻燃剂燃烧烟雾大、放出有毒和腐蚀性气体以及燃烧时多熔滴的缺陷,同时也避免了无机阻燃剂添加量大对材料力学性能的影响。
目前,无卤膨胀阻燃体系多是以季戊四醇等多元醇体系为成炭剂的传统膨胀体系,该体系具有易迁移、易吸湿、在加工中易与聚磷酸铵(APP)反应生成磷酸酯等缺点,开发新型成炭剂已经迫在眉睫。三嗪类衍生物是一大类富含叔氮结构的化合物,在膨胀阻燃剂体系中添加,不仅具有较好的热稳定性、阻燃性能以及成炭效果,还具有无卤无毒、制备简单等优点,能够克服传统成炭剂的诸多缺陷。如CN1715272A、CN1709968A、CN101024632A都对此类膨胀阻燃成炭剂进行了报道;此外,文献(J.Polymer Degration andStability.91,1380-1386,2006也报道了线型聚合型三嗪衍生物成炭剂及其合成方法;但由于目前报道或公开的聚合型三嗪衍生物成炭剂都为线型,并且其中富含羟基或氨基,故其耐水性和耐迁移性仍然较差,进而对阻燃效率以及力学性能影响较大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无卤膨胀阻燃PBT及其制备方法,以解决上述的问题。
在本发明的实施例中提供了一种无卤膨胀阻燃PBT,由以下配比的原料制成:以质量百分比计,PBT基材65~83%、无卤膨胀阻燃剂17~34%、阻燃协效剂0~5%、抗滴落剂0~0.2%以及抗氧剂0~0.5%;
其中,所述无卤膨胀阻燃剂由三嗪系超支化结构大分子成炭剂和酸源共同组成。
优选地,其原料包括:以质量百分比计,PBT基材70~75%、无卤膨胀阻燃剂20~25%、阻燃协效剂1~5%、抗滴落剂0.05~0.1%以及抗氧剂0.1~0.3%。
优选地,所述三嗪系超支化结构大分子成炭剂与所述酸源的质量比为2:1~5:1。
优选地,所述三嗪系超支化结构大分子成炭剂的化学结构式为:
优选地,所述酸源为磷酸盐类阻燃剂,所述磷酸盐类阻燃剂优选为聚磷酸铵、三聚氰胺磷酸盐和三聚氰胺焦磷酸盐中的一种或多种。
优选地,所述阻燃协效剂为有机改性蒙脱土、有机改性累托石、有机改性蛭石、金属氧化物和金属盐中的任一种或多种。
优选地,所述金属氧化物为氧化锌(ZnO)或氧化镧(La2O3);所述金属盐为硼酸锌。
优选地,所述抗滴落剂为SAN包覆的改性聚四氟乙烯。
优选地,所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076中的一种或二者的混合物。
本发明还提供了上述无卤膨胀阻燃PBT的制备方法,取所述原料,混匀后于55-65℃下真空烘干,熔融后制粒即得所述无卤膨胀阻燃PBT。
本发明实施例提供的一种无卤膨胀阻燃PBT,以基于三嗪环的超支化结构大分子化合物为成炭剂的新型PBT无卤膨胀阻燃复合材料,各原料成分之间相互协同增强作用,制得的无卤膨胀阻燃PBT具有阻燃效率高、形成碳层致密、燃烧低毒害的特点,且能减少添加阻燃剂对力学性能的影响。本发明提供的膨胀型阻燃剂可直接与聚合物共混,PBT阻燃体系具有优秀的加工性能,可通过双螺杆挤出机、双辊混炼机、注塑机等加工设备,进行传统的塑料加工技术制得该复合材料,简单易行,易于控制,便于实现工业化生产。
附图说明
图1示出了纯PBT和本发明实施例制备的无卤膨胀阻燃PBT复合材料的热释放速率(HRR)-t的曲线图;
图2示出了纯PBT和本发明实施例制备的无卤膨胀阻燃PBT复合材料的烟释放速率(SPR)-t曲线图。
具体实施方式
下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。
在本发明的实施例中提供了一种无卤膨胀阻燃PBT,由以下配比的原料制成:以质量百分比计,PBT基材65~83%、无卤膨胀阻燃剂17~34%、阻燃协效剂0~5%、抗滴落剂0~0.2%以及抗氧剂0~0.5%;
其中,所述无卤膨胀阻燃剂由三嗪系超支化结构大分子成炭剂和酸源共同组成。
本发明实施例提供的一种无卤膨胀阻燃PBT,以基于三嗪环的超支化结构大分子化合物为成炭剂的新型PBT无卤膨胀阻燃复合材料,各原料成分之间相容性好,制得的无卤膨胀阻燃PBT具有阻燃效率高、形成碳层致密、燃烧低毒害的特点,且能减少添加阻燃剂对力学性能的影响;本发明提供的膨胀阻燃成炭剂还具有极好的成炭-发泡性能,其与酸源构成的的新型膨胀阻燃剂体系具有极好的成炭性和优异的阻燃效果,克服了现有膨胀型阻燃剂阻燃效率低、添加量较大等缺点,改善了阻燃剂与基体的相容性问题,进而减少了对基体的力学性能的不利影响,生产和使用都很方便。本发明制得的无卤膨胀阻燃PBT复合材料不仅具有阻燃效率高、无卤、低烟、低毒,且具有优秀的加工性能,可应用在电子电器、汽车零部件以及机械设备等方面。
为了进一步优化原料之间的配比,以达到更好的效果,优选地,其原料包括:以质量百分比计,PBT基材70~75%、无卤膨胀阻燃剂20~25%、阻燃协效剂1~5%、抗滴落剂0.05~0.1%以及抗氧剂0.1~0.3%。更优选地,所述阻燃协效剂为4~5%。
三嗪系超支化结构大分子成炭剂作为膨胀型阻燃剂体系的炭源和气源,与酸源组成无卤膨胀型阻燃剂,由于酸源、炭源和气源的合理选择及优化的添加比例,克服了PBT的易燃性,并使其在燃烧过程中具有抗滴落性,提高了材料的火灾安全性。优选地,所述三嗪系超支化结构大分子成炭剂与所述酸源的质量比为2:1~5:1。如成炭剂与酸源的质量比可以为2:1、3:1、4:1、5:1等。
优选地,所述三嗪系超支化结构大分子成炭剂的化学结构式为:
该三嗪系超支化结构大分子成炭剂,不含羟基和胺基,具有较高的耐水性和耐迁移性(避免材料表面起霜);分子结构中含三嗪环,炭源和气源组分结合到一个分子结构中,大大提高了阻燃体系的热稳定性、成炭性和阻燃性。含有该三嗪系超支化结构大分子成炭剂的磷氮类膨胀阻燃剂尤其适用于聚酯材料的无卤阻燃,克服了现有磷氮类膨胀阻燃剂阻燃效率低、添加量大等缺点,减少了阻燃剂对基体的力学性能的不利影响,生产和使用都很方便。
经验证,与三嗪系超支化结构大分子成炭剂共同组成无卤膨胀型阻燃剂的酸源选自磷酸盐类阻燃剂具有更优的成炭性和阻燃效果。优选地,所述酸源为磷酸盐类阻燃剂,所述磷酸盐类阻燃剂优选为聚磷酸铵(APP)、三聚氰胺磷酸盐(MP)和三聚氰胺焦磷酸盐(MPP)中的一种或多种。
为了配合无卤阻燃剂的主要作用,阻燃协效剂在整个阻燃配伍体系中起到协调物理性能,提高阻燃效果的配合作用。优选地,所述阻燃协效剂为有机改性蒙脱土(OMMT)、有机改性累托石(OREC)、有机改性蛭石、金属氧化物和金属盐中的任一种或多种。该类的阻燃协效剂与其他成分相容性好,使得到的无卤膨胀阻燃PBT成分分布均一,性能更稳定,具有更好的阻燃效果,燃烧低毒害。
优选地,所述金属氧化物为氧化锌或氧化镧;所述金属盐为硼酸锌。经验证,该类的金属氧化物和金属盐能达到很好的阻燃协效剂的作用。
本发明提供的由三嗪系超支化大分子膨胀阻燃成炭剂作为炭源和气源,与酸源和阻燃协效剂复配构成的无卤膨胀型阻燃剂体系尤其适用于聚酯材料的无卤阻燃。
SAN包覆的改性聚四氟乙烯添加后起到阻燃抗滴落作用,并协助得到的无卤膨胀阻燃PBT达到更高的阻燃标准。与常规的聚四氟乙烯相比,具有极好的分散性和易操作性,常温下不结团,注塑制品不起皱,黑白制品无晶点,改善制品表面的光泽尤其明显,由于良好的相容性,在高抗冲配方中对冲击强度影响比较少。优选地,所述抗滴落剂为SAN包覆的改性聚四氟乙烯。
经验证,抗氧化剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076中的一种或二者的混合物,与其他成分相容性好,且各组成成分之间协同效应显著,可有效抑制得到的无卤膨胀阻燃PBT热降解和氧化降解,具有良好的防止光和热引起的变色作用。优选地,所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076中的一种或二者的混合物。
本发明还提供了上述无卤膨胀阻燃PBT的制备方法,取所述原料,混匀后于55-65℃下真空烘干,熔融后制粒即得所述无卤膨胀阻燃PBT。本发明提供的膨胀型阻燃剂可直接与聚合物共混,PBT阻燃体系具有优秀的加工性能,可通过双螺杆挤出机、双辊混炼机、注塑机等加工设备,进行传统的塑料加工技术制得该复合材料,简单易行,易于控制,便于实现工业化生产。
优选地,原料烘干后在双螺杆挤出机中熔融挤出,冷却切粒制得所述无卤膨胀阻燃PBT。采用双螺杆挤出机具有由摩擦产生的热量较少、物料所受到的剪切比较均匀、螺杆的输送能力较大、挤出量比较稳定、物料在机筒内停留长,混合均匀。
实施例1
取原料:以质量百分比计,PBT基材83%,无卤膨胀阻燃剂17%;
其中,无卤膨胀阻燃剂由三嗪系超支化结构大分子成炭剂和酸源共同组成,酸源为聚磷酸铵,三嗪系超支化结构大分子成炭剂与酸源的质量比为2:1;
将原料放于高速混合机中共混均匀,于60℃下真空烘干,再在双螺杆挤出机中熔融挤出,冷却切粒制得无卤膨胀阻燃PBT复合材料。
实施例2
取原料:以质量百分比计,PBT基材65%、无卤膨胀阻燃剂34%、阻燃协效剂0.5%5以及抗氧剂0.5%;
其中,无卤膨胀阻燃剂由三嗪系超支化结构大分子成炭剂和酸源共同组成,三嗪系超支化结构大分子成炭剂与酸源的质量比为3:1;
酸源选用聚磷酸铵和三聚氰胺磷酸盐;
阻燃协效剂为有机改性蛭石;
抗滴落剂为SAN包覆的改性聚四氟乙烯;
抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂1076的混合物;
将原料放于高速混合机中共混均匀,于55℃下真空烘干,再在双螺杆挤出机中熔融挤出,冷却切粒制得无卤膨胀阻燃PBT复合材料。
实施例3
取原料:以质量百分比计,PBT基材70%、无卤膨胀阻燃剂25%、阻燃协效剂4.6%、抗滴落剂0.1%以及抗氧剂0.3%;
其中,无卤膨胀阻燃剂由三嗪系超支化结构大分子成炭剂和酸源共同组成,三嗪系超支化结构大分子成炭剂与酸源的质量比为4:1;
酸源选用聚磷酸铵、三聚氰胺磷酸盐和三聚氰胺焦磷酸盐的混合物;
阻燃协效剂为有机改性蒙脱土、有机改性累托石、有机改性蛭石的混合物;
抗滴落剂为SAN包覆的改性聚四氟乙烯;
抗氧剂为抗氧剂1076;
将原料放于高速混合机中共混均匀,于65℃下真空烘干,再在双螺杆挤出机中熔融挤出,冷却切粒制得无卤膨胀阻燃PBT复合材料。
实施例4
取原料:以质量百分比计,PBT基材75%、无卤膨胀阻燃剂22.85%、阻燃协效剂2%、抗滴落剂0.05%以及抗氧剂0.1%;
其中,无卤膨胀阻燃剂由三嗪系超支化结构大分子成炭剂和酸源共同组成,三嗪系超支化结构大分子成炭剂与酸源的质量比为5:1;
酸源选用三聚氰胺焦磷酸盐;
阻燃协效剂为氧化锌、氧化镧和硼酸锌的混合物;
抗滴落剂为SAN包覆的改性聚四氟乙烯;
抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂1076的混合物;
将原料放于高速混合机中共混均匀,于60℃下真空烘干,再在双螺杆挤出机中熔融挤出,冷却切粒制得无卤膨胀阻燃PBT复合材料。
实施例5
取原料:以质量百分比计,PBT基材74.3%、无卤膨胀阻燃剂20%、阻燃协效剂5%、抗滴落剂0.2%以及抗氧剂0.5%;
其中,无卤膨胀阻燃剂由三嗪系超支化结构大分子成炭剂和酸源共同组成,三嗪系超支化结构大分子成炭剂与酸源的质量比为3:1;
酸源选用三聚氰胺磷酸盐和三聚氰胺焦磷酸盐的混合物;
阻燃协效剂为有机改性蒙脱土和硼酸锌的混合物;
抗滴落剂为SAN包覆的改性聚四氟乙烯;
抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂1076的混合物;
将原料放于高速混合机中共混均匀,于60℃下真空烘干,再在双螺杆挤出机中熔融挤出,冷却切粒制得无卤膨胀阻燃PBT复合材料。
实施例6
取原料:以质量百分比计,PBT基材74%、无卤膨胀阻燃剂21.8%、阻燃协效剂2%、抗滴落剂0.05%以及抗氧剂0.15%;
其中,无卤膨胀阻燃剂由三嗪系超支化结构大分子成炭剂和酸源共同组成,三嗪系超支化结构大分子成炭剂与酸源的质量比为4:1;
酸源选用聚磷酸铵;
阻燃协效剂为有机改性累托石和氧化锌;
抗滴落剂为SAN包覆的改性聚四氟乙烯;
抗氧剂为抗氧剂1010;
将原料放于高速混合机中共混均匀,于60℃下真空烘干,再在双螺杆挤出机中熔融挤出,冷却切粒制得无卤膨胀阻燃PBT复合材料。
其中,实施例1-6中使用的三嗪系超支化结构大分子成炭剂均为本发明提供的具有化学结构式的三嗪系超支化结构大分子成炭剂。
将实施例1-6中制得的无卤膨胀阻燃PBT复合材料测定极限氧指数LOI、垂直燃烧UL-94等级以及拉伸强度和缺口冲击强度,结果如表1所示。
表1实施例制得的无卤膨胀阻燃PBT复合材料测定的参数数值
从表1可以看出,本发明实施例制得的无卤膨胀阻燃PBT复合材料的拉伸强度和缺口冲击强度与纯PBT相比稍微有降低,但变化不大,可见本发明提供的以基于三嗪环的超支化结构大分子化合物为成炭剂的无卤膨胀阻燃PBT能有效减少添加的阻燃剂对力学性能的影响,另外极限氧指数与纯PBT相比均有大幅提升,本发明提供的无卤膨胀阻燃PBT材料具有很好的阻燃性能,燃烧级别为V-1或V-0,除实施例1外均无滴落。
此外,将实施例1-6制得的无卤膨胀阻燃PBT复合材料测定热释放速率(如图1所示)和烟释放速率(如图2所示)。从图1中可以看出,实施例1-6制得的无卤膨胀阻燃PBT复合材料最大热释放峰值降到了600Kw/m2以内,比纯PBT样品降低了75%以上,具有更好的阻燃性能。从图2可以看出,实施例1-6制得的无卤膨胀阻燃PBT复合材料的烟释放速率比纯PBT样品有大幅下降,说明燃烧过程中产生的烟量少,阻燃效率高、形成碳层致密、燃烧低毒害的特点。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种无卤膨胀阻燃PBT,其特征在于,由以下配比的原料制成:以质量百分比计,PBT基材65~83%、无卤膨胀阻燃剂17~34%、阻燃协效剂0~5%、抗滴落剂0~0.2%以及抗氧剂0~0.5%;
其中,所述无卤膨胀阻燃剂由三嗪系超支化结构大分子成炭剂和酸源共同组成。
2.根据权利要求1所述的无卤膨胀阻燃PBT,其特征在于,其原料包括:以质量百分比计,PBT基材70~75%、无卤膨胀阻燃剂20~25%、阻燃协效剂1~5%、抗滴落剂0.05~0.1%以及抗氧剂0.1~0.3%。
3.根据权利要求1或2所述的无卤膨胀阻燃PBT,其特征在于,所述三嗪系超支化结构大分子成炭剂与所述酸源的质量比为2:1~5:1。
4.根据权利要求3所述的无卤膨胀阻燃PBT,其特征在于,所述三嗪系超支化结构大分子成炭剂的化学结构式为:
5.根据权利要求1或2所述的无卤膨胀阻燃PBT,其特征在于,所述酸源为磷酸盐类阻燃剂,所述磷酸盐类阻燃剂优选为聚磷酸铵、三聚氰胺磷酸盐和三聚氰胺焦磷酸盐中的一种或多种。
6.根据权利要求1或2所述的无卤膨胀阻燃PBT,其特征在于,所述阻燃协效剂为有机改性蒙脱土、有机改性累托石、有机改性蛭石、金属氧化物和金属盐中的任一种或多种。
7.根据权利要求6所述的无卤膨胀阻燃PBT,其特征在于,所述金属氧化物为氧化锌或氧化镧;所述金属盐为硼酸锌。
8.根据权利要求1或2所述的无卤膨胀阻燃PBT,其特征在于,所述抗滴落剂为SAN包覆的改性聚四氟乙烯。
9.根据权利要求1或2所述的无卤膨胀阻燃PBT,其特征在于,所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076中的一种或二者的混合物。
10.一种权利要求1-9任一项所述的无卤膨胀阻燃PBT的制备方法,其特征在于,取所述原料,混匀后于55-65℃下真空烘干,熔融后制粒即得所述无卤膨胀阻燃PBT。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410400404.XA CN104177791B (zh) | 2014-08-14 | 2014-08-14 | 一种无卤膨胀阻燃pbt及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410400404.XA CN104177791B (zh) | 2014-08-14 | 2014-08-14 | 一种无卤膨胀阻燃pbt及其制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104177791A true CN104177791A (zh) | 2014-12-03 |
CN104177791B CN104177791B (zh) | 2016-03-30 |
Family
ID=51959153
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201410400404.XA Expired - Fee Related CN104177791B (zh) | 2014-08-14 | 2014-08-14 | 一种无卤膨胀阻燃pbt及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN104177791B (zh) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105255123A (zh) * | 2015-10-29 | 2016-01-20 | 浙江诺日士新材料科技有限公司 | 一种环保无卤膨胀阻燃改性pbt |
CN106009540A (zh) * | 2016-06-22 | 2016-10-12 | 西华大学 | 一种阻燃剂海岛分布的高分子材料及其制备方法 |
CN107474500A (zh) * | 2017-08-22 | 2017-12-15 | 安徽悦尔伟塑料机械有限公司 | 高抗冲击性无卤阻燃机械手及其制备方法 |
CN108623848A (zh) * | 2018-06-04 | 2018-10-09 | 济南泰星精细化工有限公司 | 一种无卤阻燃剂及其在热塑性动态硫化橡胶中的应用 |
CN108892936A (zh) * | 2018-07-27 | 2018-11-27 | 安徽长淮新材料有限公司 | 一种高灼热丝无卤阻燃pbt-epdm-pp合金材料及其制备方法 |
CN109251408A (zh) * | 2018-07-19 | 2019-01-22 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种高效环保的阻燃聚丙烯复合物 |
CN109851903A (zh) * | 2019-02-15 | 2019-06-07 | 北京工商大学 | 一种无卤膨胀阻燃eva及其制备方法 |
CN112280253A (zh) * | 2020-10-13 | 2021-01-29 | 裕克施乐塑料制品(太仓)有限公司 | 一种高效成炭无卤阻燃热塑性聚酯弹性体材料及其制法 |
CN112321999A (zh) * | 2020-11-23 | 2021-02-05 | 中北大学 | 一种超支化聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯材料的制备方法 |
CN115322530A (zh) * | 2022-08-10 | 2022-11-11 | 江阴市龙山合成材料有限公司 | 一种无卤阻燃的增强型pbt及其加工工艺 |
CN115924927A (zh) * | 2022-12-22 | 2023-04-07 | 阳原县仁恒精细粘土有限责任公司 | 一种阻燃改性膨润土的制备方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59155455A (ja) * | 1983-02-24 | 1984-09-04 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 難燃化ポリエチレンテレフタレ−ト樹脂組成物 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101643651B (zh) * | 2009-08-25 | 2013-05-08 | 四川大学 | 支化与交联结构大分子膨胀阻燃成炭剂及其制备方法和应用 |
CN101792602A (zh) * | 2010-03-11 | 2010-08-04 | 四川大学 | 无卤膨胀型阻燃热塑性树脂组合物 |
CN101831156B (zh) * | 2010-05-07 | 2012-11-07 | 四川大学 | 一种增韧无卤阻燃聚乳酸共混材料 |
CN103044868B (zh) * | 2013-01-09 | 2015-05-20 | 四川大学 | 无卤阻燃聚对苯二甲酸丁二醇酯/玻纤复合材料及其制备方法 |
-
2014
- 2014-08-14 CN CN201410400404.XA patent/CN104177791B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59155455A (ja) * | 1983-02-24 | 1984-09-04 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 難燃化ポリエチレンテレフタレ−ト樹脂組成物 |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105255123A (zh) * | 2015-10-29 | 2016-01-20 | 浙江诺日士新材料科技有限公司 | 一种环保无卤膨胀阻燃改性pbt |
CN106009540A (zh) * | 2016-06-22 | 2016-10-12 | 西华大学 | 一种阻燃剂海岛分布的高分子材料及其制备方法 |
CN107474500A (zh) * | 2017-08-22 | 2017-12-15 | 安徽悦尔伟塑料机械有限公司 | 高抗冲击性无卤阻燃机械手及其制备方法 |
CN108623848A (zh) * | 2018-06-04 | 2018-10-09 | 济南泰星精细化工有限公司 | 一种无卤阻燃剂及其在热塑性动态硫化橡胶中的应用 |
CN109251408A (zh) * | 2018-07-19 | 2019-01-22 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种高效环保的阻燃聚丙烯复合物 |
CN108892936A (zh) * | 2018-07-27 | 2018-11-27 | 安徽长淮新材料有限公司 | 一种高灼热丝无卤阻燃pbt-epdm-pp合金材料及其制备方法 |
CN109851903A (zh) * | 2019-02-15 | 2019-06-07 | 北京工商大学 | 一种无卤膨胀阻燃eva及其制备方法 |
CN112280253A (zh) * | 2020-10-13 | 2021-01-29 | 裕克施乐塑料制品(太仓)有限公司 | 一种高效成炭无卤阻燃热塑性聚酯弹性体材料及其制法 |
CN112321999A (zh) * | 2020-11-23 | 2021-02-05 | 中北大学 | 一种超支化聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯材料的制备方法 |
CN112321999B (zh) * | 2020-11-23 | 2022-06-07 | 中北大学 | 一种超支化聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯材料的制备方法 |
CN115322530A (zh) * | 2022-08-10 | 2022-11-11 | 江阴市龙山合成材料有限公司 | 一种无卤阻燃的增强型pbt及其加工工艺 |
CN115924927A (zh) * | 2022-12-22 | 2023-04-07 | 阳原县仁恒精细粘土有限责任公司 | 一种阻燃改性膨润土的制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN104177791B (zh) | 2016-03-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104177791B (zh) | 一种无卤膨胀阻燃pbt及其制备方法 | |
CN102911463B (zh) | 一种耐高温阻燃环保pvc改性材料及其制备方法 | |
CN104231568B (zh) | 高灼热丝高cti超韧阻燃pbt/pc合金材料及其制备方法 | |
CN106633771B (zh) | 一种耐磨耐高温阻燃薄膜或片材及其制备方法 | |
CN102532693B (zh) | 一种高性能的低烟无卤阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法 | |
CN101280097A (zh) | 纳米阻燃聚对苯二甲酸乙二醇酯工程塑料及其制备方法 | |
CN103724971A (zh) | 一种透明无卤低烟阻燃聚碳酸酯复合材料及其制备方法 | |
CN102002203A (zh) | 一种阻燃asa改性树脂及其制备方法 | |
CN106009585A (zh) | 一种无卤阻燃的聚碳酸酯材料及其制备方法 | |
CN101845153B (zh) | 一种无机粉体添加型阻燃剂及其制备方法 | |
CN110922748A (zh) | 一种低烟无卤阻燃尼龙12及其制备方法 | |
CN108676248A (zh) | 一种高阻燃聚丙烯材料及其制备方法与应用 | |
CN112778741A (zh) | 一种阻燃聚碳酸酯组合物及其制备方法 | |
CN103740038A (zh) | 高光泽无卤阻燃abs材料及其制备方法 | |
CN108912444A (zh) | 一种环保无卤阻燃母粒及其制备方法 | |
CN104629285A (zh) | 无卤阻燃高韧改性聚碳酸酯组合物 | |
CN106046788B (zh) | 一种高灼热丝阻燃性能聚苯硫醚及其制备方法 | |
CN102492231A (zh) | 一种无卤阻燃聚苯乙烯复合材料及其制备方法 | |
CN104403289B (zh) | 一种无卤阻燃聚碳酸酯组合物及制备方法 | |
CN111117046B (zh) | 低添加量高阻燃性的阻燃母粒及其制备方法 | |
CN104861451A (zh) | 一种用于ptt聚酯的环保阻燃母粒及其制备方法 | |
CN103881344A (zh) | 抗静电无卤阻燃pc/pbt合金材料及其制备方法 | |
CN104829943A (zh) | 一种含气相二氧化硅的膨胀型聚丙烯阻燃剂及其制备方法 | |
CN101649108A (zh) | 一种高效磷系阻燃聚碳酸酯树脂及其制备方法和薄膜 | |
CN105175852A (zh) | 一种绝缘性能优异的复合型高阻燃电缆料及其制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160330 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |