CN104250433B - 一种pbt用阻燃增韧剂及由其制备的高强度阻燃pbt材料 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了本发明提供了一种PBT用阻燃增韧剂，其选用了少量的三氧化二锑和溴化环氧树脂，二者协效可产生优秀的阻燃效果；由于三氧化二锑和溴化环氧树脂的用量较低，本发明的阻燃增韧剂具有超低毒性以及良好的环境相容性以及较低的成本。本发明同时提供的一种阻燃增韧PBT材料，原料中包含本发明所提供的阻燃增韧剂，在实际应用中可表现出优异的力学性能、阻燃性能，同时该阻燃增韧PBT材料毒性低，使用安全且与环境相容性好。
Description
技术领域
本发明涉及高分子树脂材料技术领域，具体涉及一种PBT用阻燃增韧剂及由其制备的阻燃增韧PBT材料。
背景技术
PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯）是目前应用广泛的工程塑料之一，具有良好的力学强度、耐磨性、绝缘性，广泛应用于电子电器、汽车零件、机械、家用品等，而PBT 产品又与PPS、PC、POM、PA 等共称为五大泛用工程塑料。但PBT易燃，同时在受热燃烧时，特别容易产生熔滴现象，从而点燃其他可燃物，阻燃性能达不到某些行业的要求，限制了其更广泛的应用。现有的PBT 产品为了达到较好的阻燃效果，均在其原料中添加溴、氯等卤素阻燃剂，虽然阻燃效果优秀，但是燃烧时会产生烟雾大、毒性强的卤化氢和其它含卤有机物，且燃烧时会产生二噁英，对人体危害极大。众所周知，卤系阻燃剂阻燃的材料在燃烧时会产生大量有毒、有腐蚀性的烟雾，对环境、模具有污染、腐蚀作用，在许多发达国家已经遭到禁用；大多数无卤阻燃剂虽然效果不错，但由于成本太高，使其很难在国内推广使用。此外，某些无卤素阻燃填充剂的使用有可能导致PBT材料力学性能、加工性能的下降，如红磷、氢氧化镁等。如何使PBT材料获得优秀的阻燃性能同时保持甚至增强其抗冲击强度等力学性能，是目前高分子材料领域的热门研究方向。
发明内容
有鉴于此，本发明公开一种成本低廉、阻燃效果良好、可提高PBT材料力学性能的改性助剂。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种PBT用阻燃增韧剂，其原料按重量份计包括：
溴化环氧树脂 5～10份；
三氧化二锑 0.01～0.08份；
硅酸钠 10～20份；
碳酸氢钠 2～8份；
相容剂POE 15～25份；
十二烷基苯磺酸钙 0.5～1.5份；
增韧剂1 5～15份；
增韧剂2 1～5份；
所述增韧剂1为碳纳米管-铜复合粉；所述增韧剂2为乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物。
本发明中，所述溴化环氧树脂化学名称为溴化双酚A二缩水，是一种市售产品，尤其是EP型。是近年发展起来的一种新型环氧树脂，它不但具有一般环氧树脂的优良的电气绝缘性和粘接性，还具有优异的自阻燃性，广泛用于各种阻燃电子元件上。溴化环氧树脂的LD50（过半数致死量，小白鼠口服）为5000mg/kg，毒性较低。但溴化环氧树脂合成难度较大，导致其价格高昂，在PBT生产中过量使用控制其生产成本。而用量过少，阻燃效果则不足。为在较低的溴化环氧树脂用量下保证PBT材料的阻燃性能，本发明同时选用了三氧化二锑和硅酸钠、碳酸氢钠作为辅助的阻燃剂。三氧化二锑同样是一种常用的阻燃剂，其阻燃效果较差。但三氧化二锑对溴化环氧树脂具有协效的作用，它的存在可以大幅提升溴化环氧树脂的阻燃效果，从而实现降低溴化环氧树脂用量的目的。三氧化二锑的LD50（过半数致死量）仍高达2g/kg，有较高的致癌风险，因此其使用量也必须被严格限制。同时、三氧化二锑的过量使用也有可能是所制得的PBT材料力学性能降低，使之容易应力开裂、破碎。为维持PBT的力学性能，同时提升PBT材料的阻燃性能，本发明创造性地提出在阻燃剂中添加硅酸钠和碳酸氢钠组分。碳酸氢钠受热时，可分解出水和二氧化碳气体，对于PBT材料的阻燃有一定作用。但本发明中碳酸氢钠主要作用是释放出二氧化碳，使之和硅酸钠反应生成二氧化硅，覆盖在PBT材料的燃烧部位，从而阻断燃烧进程。同时硅酸钠与PBT材料的相容性好，其适用对PBT材料的力学性能影响较小。碳酸氢钠和硅酸钠可以填补溴化环氧树脂用量降低带来的阻燃性能损失。此外，本发明中的几种阻燃剂实质上是在不同的燃烧程度时发挥阻燃作用，当PBT的温度在50～150℃时，主要是PBT材料表面的碳酸氢钠分解出二氧化碳气体以及水，可在受热部位产生一层水膜，防止PBT发生燃烧。当PBT发生燃烧，且燃烧部位的温度达到150～300℃时，溴化环氧树脂则起到主要的阻燃作用。若溴化环氧树脂无法中断燃烧，且PBT的燃烧温度达到400℃以上时，硅酸钠会与二氧化碳气体反应，最终生成二氧化硅颗粒覆盖于PBT材料表面，彻底阻断燃烧的进程。碳纳米管-铜复合粉则可以有效增强PBT材料的力学性能，作为无机填料，碳纳米管-铜复合粉也具备一定程度上的阻燃效果；更重要的是碳纳米管-铜复合粉可以大幅增强PBT材料缺口抗冲击强度，使PBT材料表现出优秀的力学性能。十二烷基苯磺酸钙均为市售产品，可降低碳纳米管-铜复合粉的表面能，使本发明阻燃增韧剂中各个组分与PBT材料充分混合，降低各组分的表面能，促进阻燃增韧剂加入到PBT材料后与之构成一稳定的混合体系。所述增韧剂2可选用为乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物，可以是任一种市售产品，如增韧剂AX8900。所述相容剂POE可选用任一种市售的POE产品实现，具有将碳纳米管-铜复合粉、三氧化二锑、碳酸氢钠牢固接合在PBT材料中的作用。尤其是当二氧化硅生成后，POE接枝还可将二氧化硅稳定地固着在PBT材料表面，防止其脱落而影响阻燃效果。碳纳米管-铜复合粉可选用任一种碳纳米管-铜复合粉实现。
特别优选的，所述碳纳米管-铜复合粉为按重量计为10～15份的多壁碳纳米管加入至20～40份的无水乙醇中，以频率为200～350KHz超声波分散60～80min后除去乙醇；将所述多壁碳纳米管加入至10～40份的质量浓度为40%～50%的硫酸铜溶液中，在90℃恒温下以频率为200～250KHz超声波分散60～90min；搅拌并加入无水乙醇直至硫酸铜溶液中不再析出晶体；将析出的晶体过滤，加热至220～250℃，并保持200～250min，获得无水硫酸铜-碳纳米管复合粉；将所述无水硫酸铜-碳纳米管复合粉加热至480～500℃，通氢气还原80～90min，即获得所述碳纳米管-铜复合粉。
更进一步的，将所述碳酸氢钠以按重量计1:1～1:3的比例与去离子水混合，加热至60～70℃后加入所述硅酸钠，并保持20～30分钟后，以40～50℃烘干5～6小时，并将烘干得到的固体物质粉碎为粒径为0.5～2μm的颗粒；将所述颗粒与所述溴化环氧树脂、三氧化二锑、相容剂POE、十二烷基苯磺酸钙、增韧剂1、增韧剂2混合均匀，制得所述阻燃增韧剂。
碳酸氢钠与硅酸钠溶化混合，有利于增大在阻燃反应进行时硅酸钠与碳酸氢钠的接触面积，增强硅酸钠转化为二氧化硅反应的进行。
本发明还提供一种包含有所述阻燃增韧剂的高强度阻燃PBT材料，其原料按重量计包括：
PBT 60～80份；
阻燃增韧剂 4～9份；
抗氧化剂1 0.01～0.05份；
抗氧化剂2 0.03～0.08份；
抗紫外线剂 0.01～0.04份；
所述抗氧剂1为抗氧化剂168；所述抗氧化剂2为抗氧剂1010；所述抗紫外线剂为UV-531。
所述抗氧化剂168、抗氧化剂1010以及UV-531均为市售产品。
本发明的PBT材料可选用任一种共混法制备。
本发明相对于现有技术，具有如下的有益效果：
1.本发明提供了一种阻燃增韧剂，其选用了少量的三氧化二锑和溴化环氧树脂，二者协效可产生优秀的阻燃效果；由于三氧化二锑和溴化环氧树脂的用量较低，本发明的阻燃增韧剂具有超低毒性以及良好的环境相容性以及较低的成本。
2.本发明提供的一种阻燃增韧剂，其包括的硅酸钠在高温条件下可生产二氧化硅覆盖于PBT材料的燃烧面，阻断燃烧的进程，与少量的三氧化二锑和溴化环氧树脂配合使用，充分确保本发明阻燃增韧剂的阻燃可靠性。
3.本发明提供的一种阻燃增韧剂，其包括碳纳米管—铜复合粉，可在一定程度上提升阻燃增韧剂对PBT材料的的阻燃效果；此外，碳纳米管—铜复合粉可以大幅增强PBT材料缺口抗冲击强度，使PBT材料表现出优秀的力学性能。
4.本发明提供的一种阻燃增韧PBT材料，原料中包含本发明所提供的阻燃增韧剂，在实际应用中可表现出优异的力学性能、阻燃性能，同时该阻燃增韧PBT材料毒性低，使用安全且与环境相容性好。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详细描述：
实施例1
本实施例提供一种PBT用阻燃增韧剂，其原料按重量份计包括：
溴化环氧树脂 7份；
三氧化二锑 0.05份；
硅酸钠 15份；
碳酸氢钠 4份；
相容剂POE 20份；
十二烷基苯磺酸钙 0.9份；
增韧剂1 12份；
增韧剂2 4份；
所述增韧剂1为碳纳米管-铜复合粉；所述增韧剂2为乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物。
进一步的，所述碳纳米管-铜复合粉为按重量计为11份的多壁碳纳米管加入至30份的无水乙醇中，以频率为250KHz超声波分散75min后除去乙醇；将所述多壁碳纳米管加入至20份的质量浓度为45%的硫酸铜溶液中，在90℃恒温下以频率为220KHz超声波分散75min；搅拌并加入无水乙醇直至硫酸铜溶液中不再析出晶体；将析出的晶体过滤，加热至230℃，并保持230min，获得无水硫酸铜-碳纳米管复合粉；将所述无水硫酸铜-碳纳米管复合粉加热至490℃，通氢气还原85min，即获得所述碳纳米管-铜复合粉。
更进一步的，将所述碳酸氢钠以按重量计1:2的比例与去离子水混合，加热至65℃后加入所述硅酸钠，并保持25分钟后，以45℃烘干5.5小时，并将烘干得到的固体物质粉碎为粒径为0.8μm的颗粒；将所述颗粒与所述溴化环氧树脂、三氧化二锑、相容剂POE、十二烷基苯磺酸钙、增韧剂1、增韧剂2混合均匀，制得所述阻燃增韧剂。
实施例2
本实施例提供一种PBT用阻燃增韧剂，其原料按重量份计包括：
溴化环氧树脂 5份；
三氧化二锑 0.08份；
硅酸钠 10份；
碳酸氢钠 8份；
相容剂POE 15份；
十二烷基苯磺酸钙 1.5份；
增韧剂1 5份；
增韧剂2 5份；
所述增韧剂1为碳纳米管-铜复合粉；所述增韧剂2为乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物。
进一步的，所述碳纳米管-铜复合粉为按重量计为10份的多壁碳纳米管加入至40份的无水乙醇中，以频率为200KHz超声波分散80min后除去乙醇；将所述多壁碳纳米管加入至10份的质量浓度为50%的硫酸铜溶液中，在90℃恒温下以频率为200KHz超声波分散90min；搅拌并加入无水乙醇直至硫酸铜溶液中不再析出晶体；将析出的晶体过滤，加热至220℃，并保持250min，获得无水硫酸铜-碳纳米管复合粉；将所述无水硫酸铜-碳纳米管复合粉加热至480℃，通氢气还原90min，即获得所述碳纳米管-铜复合粉。
更进一步的，将所述碳酸氢钠以按重量计1:1的比例与去离子水混合，加热至70℃后加入所述硅酸钠，并保持20分钟后，以50℃烘干5小时，并将烘干得到的固体物质粉碎为粒径为2μm的颗粒；将所述颗粒与所述溴化环氧树脂、三氧化二锑、相容剂POE、十二烷基苯磺酸钙、增韧剂1、增韧剂2混合均匀，制得所述阻燃增韧剂。
实施例3
本实施例提供一种PBT用阻燃增韧剂，其原料按重量份计包括：
溴化环氧树脂 10份；
三氧化二锑 0.01份；
硅酸钠 20份；
碳酸氢钠 2份；
相容剂POE 25份；
十二烷基苯磺酸钙 0.5份；
增韧剂1 15份；
增韧剂2 1份；
所述增韧剂1为碳纳米管-铜复合粉；所述增韧剂2为乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物。
进一步的，所述碳纳米管-铜复合粉为按重量计为15份的多壁碳纳米管加入至20份的无水乙醇中，以频率为350KHz超声波分散60min后除去乙醇；将所述多壁碳纳米管加入至40份的质量浓度为40%的硫酸铜溶液中，在90℃恒温下以频率为250KHz超声波分散60min；搅拌并加入无水乙醇直至硫酸铜溶液中不再析出晶体；将析出的晶体过滤，加热至250℃，并保持200min，获得无水硫酸铜-碳纳米管复合粉；将所述无水硫酸铜-碳纳米管复合粉加热至500℃，通氢气还原80min，即获得所述碳纳米管-铜复合粉。
更进一步的，将所述碳酸氢钠以按重量计1:3的比例与去离子水混合，加热至60℃后加入所述硅酸钠，并保持30分钟后，以40℃烘干6小时，并将烘干得到的固体物质粉碎为粒径为0.5μm的颗粒；将所述颗粒与所述溴化环氧树脂、三氧化二锑、相容剂POE、十二烷基苯磺酸钙、增韧剂1、增韧剂2混合均匀，制得所述阻燃增韧剂。
实施例4
本实施例提供一种PBT用阻燃增韧剂，其原料按重量份计包括：
溴化环氧树脂 8份；
三氧化二锑 0.03份；
硅酸钠 11份；
碳酸氢钠 7份；
相容剂POE 15份；
十二烷基苯磺酸钙 1.2份；
增韧剂1 10份；
增韧剂2 5份；
所述增韧剂1为碳纳米管-铜复合粉；所述增韧剂2为乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物。所述碳纳米管-铜复合粉为市售产品。本实施例阻燃增韧剂的制备方法为采用机械搅拌法将各原料搅拌均匀。
实施例5
本实施例提供一种包含有实施例1中的阻燃增韧剂的高强度阻燃PBT材料，其原料按重量计包括：
PBT 65份；
阻燃增韧剂 6份；
抗氧化剂1 0.02份；
抗氧化剂2 0.07份；
抗紫外线剂 0.03份；
所述抗氧剂1为抗氧化剂168；所述抗氧化剂2为抗氧剂1010；所述抗紫外线剂为UV-531。
将本实施例的产品采用ASTM国际标准对其进行性能测试其结果如表1所示：
表1 实施例5的性能测试结果
| 性质 | 方法 | 单位 | 数据 |
| 比重 | ASTMD792 | — | 1.51 |
| 模收缩 | ASTMD955 | % | 0.35-0.9 |
| 延伸率 | ASTMD638 | % | 10 |
| 拉伸强度 | ASTMD638 | Mpa | 56 |
| 弯曲强度 | ASTMD790 | Mpa | 90 |
| 弯曲模数 | ASTMD790 | Mpa | 2500 |
| 缺口冲击强度(1/8") | ASTMD256 | KJ/M2 | 15 |
| 热变形温度（1.8Mpa） | ASTMD648 | ℃ | 55 |
| 热变形温度（0.45Mpa） | ASTMD648 | ℃ | 70 |
| 耐燃性 | UL94 | (1/16") | V0 |
| 干燥时间 | — | HR | 4 |
| 熔融温度 | — | ℃ | 230-270 |
| 建议模温 | — | ℃ | 50 |
实施例6
本实施例提供一种包含有实施例2中的阻燃增韧剂的高强度阻燃PBT材料，其原料按重量计包括：
PBT 60～80份；
阻燃增韧剂 4～9份；
抗氧化剂1 0.01～0.05份；
抗氧化剂2 0.03～0.08份；
抗紫外线剂 0.01～0.04份；
所述抗氧剂1为抗氧化剂168；所述抗氧化剂2为抗氧剂1010；所述抗紫外线剂为UV-531。
将本实施例的产品采用ASTM国际标准对其进行性能测试其结果如表2所示：
表2 实施例6的性能测试结果
| 性质 | 方法 | 单位 | 数据 |
| 比重 | ASTMD792 | — | 1.51 |
| 模收缩 | ASTMD955 | % | 0.35-0.9 |
| 延伸率 | ASTMD638 | % | 19 |
| 拉伸强度 | ASTMD638 | Mpa | 60 |
| 弯曲强度 | ASTMD790 | Mpa | 89 |
| 弯曲模数 | ASTMD790 | Mpa | 2400 |
| 缺口冲击强度(1/8") | ASTMD256 | KJ/M2 | 13 |
| 热变形温度（1.8Mpa） | ASTMD648 | ℃ | 55 |
| 热变形温度（0.45Mpa） | ASTMD648 | ℃ | 70 |
| 耐燃性 | UL94 | (1/16") | V0 |
| 干燥时间 | — | HR | 4 |
| 熔融温度 | — | ℃ | 230-270 |
| 建议模温 | — | ℃ | 50 |
实施例7
本实施例提供一种包含有实施例3中的阻燃增韧剂的高强度阻燃PBT材料，其原料按重量计包括：
PBT 60～80份；
阻燃增韧剂 4～9份；
抗氧化剂1 0.01～0.05份；
抗氧化剂2 0.03～0.08份；
抗紫外线剂 0.01～0.04份；
所述抗氧剂1为抗氧化剂168；所述抗氧化剂2为抗氧剂1010；所述抗紫外线剂为UV-531。
将本实施例的产品采用ASTM国际标准对其进行性能测试其结果如表3所示：
表3 实施例7的性能测试结果
| 性质 | 方法 | 单位 | 数据 |
| 比重 | ASTMD792 | — | 1.51 |
| 模收缩 | ASTMD955 | % | 0.35-0.9 |
| 延伸率 | ASTMD638 | % | 11 |
| 拉伸强度 | ASTMD638 | Mpa | 63 |
| 弯曲强度 | ASTMD790 | Mpa | 85 |
| 弯曲模数 | ASTMD790 | Mpa | 2350 |
| 缺口冲击强度(1/8") | ASTMD256 | KJ/M2 | 10 |
| 热变形温度（1.8Mpa） | ASTMD648 | ℃ | 55 |
| 热变形温度（0.45Mpa） | ASTMD648 | ℃ | 70 |
| 耐燃性 | UL94 | (1/16") | V0 |
| 干燥时间 | — | HR | 4 |
| 熔融温度 | — | ℃ | 230-270 |
| 建议模温 | — | ℃ | 50 |
实施例8
本实施例提供一种包含有实施例4中的阻燃增韧剂的高强度阻燃PBT材料，其原料按重量计包括：
PBT 60～80份；
阻燃增韧剂 4～9份；
抗氧化剂1 0.01～0.05份；
抗氧化剂2 0.03～0.08份；
抗紫外线剂 0.01～0.04份；
所述抗氧剂1为抗氧化剂168；所述抗氧化剂2为抗氧剂1010；所述抗紫外线剂为UV-531。
将本实施例的产品采用ASTM国际标准对其进行性能测试其结果如表1所示：
表4 实施例8的性能测试结果
| 性质 | 方法 | 单位 | 数据 |
| 比重 | ASTMD792 | — | 1.51 |
| 模收缩 | ASTMD955 | % | 0.35-0.9 |
| 延伸率 | ASTMD638 | % | 10 |
| 拉伸强度 | ASTMD638 | Mpa | 53 |
| 弯曲强度 | ASTMD790 | Mpa | 85 |
| 弯曲模数 | ASTMD790 | Mpa | 2208 |
| 缺口冲击强度(1/8") | ASTMD256 | KJ/M2 | 5 |
| 热变形温度（1.8Mpa） | ASTMD648 | ℃ | 55 |
| 热变形温度（0.45Mpa） | ASTMD648 | ℃ | 70 |
| 耐燃性 | UL94 | (1/16") | V0 |
| 干燥时间 | — | HR | 4 |
| 熔融温度 | — | ℃ | 230-270 |
| 建议模温 | — | ℃ | 50 |
对比例1
本对比例提供一种阻燃剂，其原料按重量计包括：
溴化环氧树脂 7份；
三氧化二锑 0.05份；
硅酸钠 15份；
碳酸氢钠 4份；
相容剂POE 20份；
十二烷基苯磺酸钙 0.9份。
对比例2
本对比例提供一种阻燃剂，其原料按重量计包括：
溴化环氧树脂 7份；
三氧化二锑 0.05份；
相容剂POE 20份；
十二烷基苯磺酸钙 0.9份。
对比例3
本对比例提供一种PBT材料其原料按重量计包括：
PBT 65份；
阻燃剂 6份；
抗氧化剂1 0.02份；
抗氧化剂2 0.07份；
抗紫外线剂 0.03份；
所述抗氧剂1为抗氧化剂168；所述抗氧化剂2为抗氧剂1010；所述抗紫外线剂为UV-531；所述阻燃剂为对比例1所提供的阻燃剂。
将本对比例的产品采用ASTM国际标准对其进行性能测试其结果如表5所示：
表5 对比例3的性能测试结果
| 性质 | 方法 | 单位 | 数据 |
| 比重 | ASTMD792 | — | 1.51 |
| 模收缩 | ASTMD955 | % | 0.35-0.9 |
| 延伸率 | ASTMD638 | % | 5 |
| 拉伸强度 | ASTMD638 | Mpa | 41 |
| 弯曲强度 | ASTMD790 | Mpa | 70 |
| 弯曲模数 | ASTMD790 | Mpa | 1900 |
| 缺口冲击强度(1/8") | ASTMD256 | KJ/M2 | 4 |
| 热变形温度（1.8Mpa） | ASTMD648 | ℃ | 55 |
| 热变形温度（0.45Mpa） | ASTMD648 | ℃ | 70 |
| 耐燃性 | UL94 | (1/16") | V0 |
| 干燥时间 | — | HR | 4 |
| 熔融温度 | — | ℃ | 230-270 |
| 建议模温 | — | ℃ | 50 |
对比例4
本对比例提供一种PBT材料其原料按重量计包括：
PBT 65份；
阻燃剂 6份；
抗氧化剂1 0.02份；
抗氧化剂2 0.07份；
抗紫外线剂 0.03份；
所述抗氧剂1为抗氧化剂168；所述抗氧化剂2为抗氧剂1010；所述抗紫外线剂为UV-531；所述阻燃剂为对比例2所提供的阻燃剂。
将本对比例的产品采用ASTM国际标准对其进行性能测试其结果如表6所示：
表6 对比例4的性能测试结果
| 性质 | 方法 | 单位 | 数据 |
| 比重 | ASTMD792 | — | 1.51 |
| 模收缩 | ASTMD955 | % | 0.35-0.9 |
| 延伸率 | ASTMD638 | % | 6 |
| 拉伸强度 | ASTMD638 | Mpa | 42 |
| 弯曲强度 | ASTMD790 | Mpa | 70 |
| 弯曲模数 | ASTMD790 | Mpa | 1950 |
| 缺口冲击强度(1/8") | ASTMD256 | KJ/M2 | 4 |
| 热变形温度（1.8Mpa） | ASTMD648 | ℃ | 55 |
| 热变形温度（0.45Mpa） | ASTMD648 | ℃ | 70 |
| 耐燃性 | UL94 | (1/16") | HB |
| 干燥时间 | — | HR | 4 |
| 熔融温度 | — | ℃ | 230-270 |
| 建议模温 | — | ℃ | 50 |
燃烧测试
将PBT材料制作为直径1cm、长度10cm的长条，以不同温度的火焰灼烧其中的一端，测试PBT材料的阻燃性能。其结果如表7所示。
表7
| 测试组 | 测试结果 |
| 实施例5 | 加热到100摄氏度后，表面湿润且由气体逸出；继续加热，表面的水膜消失；加热到300摄氏度后，PBT材料开始燃烧，随即燃烧部位出现二氧化硅覆盖，燃烧停止。燃烧过程无异味产生，不发生滴落。 |
| 实施例6 | 加热到100摄氏度后，表面湿润且由气体逸出；继续加热，表面的水膜消失；加热到300摄氏度后，PBT材料开始燃烧，随即燃烧部位出现二氧化硅覆盖，燃烧停止。燃烧过程无异味产生，不发生滴落。 |
| 实施例7 | 加热到100摄氏度后，表面湿润且由气体逸出；继续加热，表面的水膜消失；加热到300摄氏度后，PBT材料开始燃烧，随即燃烧部位出现二氧化硅覆盖，燃烧停止。燃烧过程无异味产生，不发生滴落。 |
| 实施例8 | 加热到100摄氏度后，表面湿润且由气体逸出；继续加热，表面的水膜消失；加热到300摄氏度后，PBT材料开始燃烧，燃烧持续1—2min后，燃烧部位出现二氧化硅覆盖，燃烧停止。燃烧过程无异味产生，不发生滴落。 |
| 对比例3 | 加热到100摄氏度后，表面湿润且由气体逸出；继续加热，表面的水膜消失；加热到300摄氏度后，PBT材料开始燃烧，燃烧持续1—2min后，燃烧部位出现二氧化硅覆盖，燃烧停止。 |
| 对比例4 | 被火焰灼烧一段时间后开始燃烧，燃烧时伴随着火焰滴落。 |
以上为本发明的其中具体实现方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些显而易见的替换形式均属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种PBT用阻燃增韧剂，其原料按重量份计包括：
溴化环氧树脂 5～10份；
三氧化二锑 0.01～0.08份；
硅酸钠 10～20份；
碳酸氢钠 2～8份；
相容剂POE 15～25份；
十二烷基苯磺酸钙 0.5～1.5份；
增韧剂1 5～15份；
增韧剂2 1～5份；
所述增韧剂1为碳纳米管-铜复合粉；所述增韧剂2为乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物。
2.根据权利要求1所述的阻燃增韧剂，其特征在于：所述碳纳米管-铜复合粉为按重量计为10～15份的多壁碳纳米管加入至20～40份的无水乙醇中，以频率为200～350KHz超声波分散60～80min后除去乙醇；将所述多壁碳纳米管加入至10～40份的质量浓度为40%～50%的硫酸铜溶液中，在90℃恒温下以频率为200～250KHz超声波分散60～90min；搅拌并加入无水乙醇直至硫酸铜溶液中不再析出晶体；将析出的晶体过滤，加热至220～250℃，并保持200～250min，获得无水硫酸铜-碳纳米管复合粉；将所述无水硫酸铜-碳纳米管复合粉加热至480～500℃，通氢气还原80～90min，即获得所述碳纳米管-铜复合粉。
3.一种如权利要求1或权利要求2所述阻燃增韧剂的制备方法，其包含以下步骤：将所述碳酸氢钠以按重量计1:1～1:3的比例与去离子水混合，加热至60～70℃后加入所述硅酸钠，并保持20～30分钟后，以40～50℃烘干5～6小时，并将烘干得到的固体物质粉碎为粒径为0.5～2μm的颗粒；将所述颗粒与所述溴化环氧树脂、三氧化二锑、相容剂POE、十二烷基苯磺酸钙、增韧剂1、增韧剂2混合均匀，制得所述阻燃增韧剂。
4.一种包含有如权利要求1至2任一项所述阻燃增韧剂的高强度阻燃PBT材料。
5.根据权利要求4所述的PBT材料，其特征在于：其原料按重量计包括，
PBT 60～80份；
阻燃增韧剂 4～9份；
抗氧化剂1 0.01～0.05份；
抗氧化剂2 0.03～0.08份；
抗紫外线剂 0.01～0.04份；
所述抗氧剂1为抗氧化剂168；所述抗氧剂2为抗氧化剂1010；所述抗紫外线剂为UV-531。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 516227 Guangdong province Huizhou City Zhongkai high tech Zone Huifeng two East Road No. 16 Applicant after: Huizhou Changyi New Material Co., Ltd. Address before: 516227 Guangdong province Huizhou City Zhongkai high tech Zone Huifeng two East Road No. 16 Applicant before: Huizhou Changyi New Materials Co., Ltd. |
|
| COR | Change of bibliographic data | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Zhan Chunlian Inventor before: Du Chongming Inventor before: Lin Hubin |
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| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20170405 Address after: 510000 Fenghuang Village Industrial Zone, Guangzhou Town, Huadu District, Guangdong, China, No. 6 Patentee after: Guangzhou City Yong Xin new materials Co. Ltd. Address before: 516227 Guangdong province Huizhou City Zhongkai high tech Zone Huifeng two East Road No. 16 Patentee before: Huizhou Changyi New Material Co., Ltd. |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160907 Termination date: 20170630 |