CN104672792A - 一种阻燃改性的pbt和pet共混合金材料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阻燃改性的PBT和PET共混合金材料，其组分按质量百分数配比为：PBT20%～70%、PET20%～70%、有机硅阻燃剂8%～15%、氢氧化镁5%～10%、偶联剂0.5%～2%、相容剂2%～6%、复合成核剂0.5%～2%、抗氧剂0.1%～1%、润滑剂0.1%～1%。本发明的有益效果是，本发明制得的一种阻燃改性的PBT和PET共混合金材料，具有优异的综合性能（兼有PBT和PET各自的优点），耐热性和冲击性好，制品收缩率低，加工性能好，同时添加的有机硅阻燃剂和氢氧化镁具有协助阻燃作用，可以大大提高其阻燃能效和具有无卤、安全、抑烟、防熔滴、添加量少和UL-94达V-0等级阻燃要求。

Description

一种阻燃改性的PBT和PET共混合金材料

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说是一种阻燃改性的PBT和PET共混合金材料。

背景技术

聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）是20世纪70年代获得迅速发展的一种新型工程塑料，其一般力学性能均优于聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），并具有良好的韧性，可模塑成型，但其流动性，耐热性均不如PET，且价格较高。PET与PBT化学结构相似，因此，相容性很好，两者共混后可取长补短，所得产品的冲击强度高且成本较低。但PBT和PET共混合金的阻燃性不好，添加阻燃剂对其进行阻燃改性可以阻止燃烧或者延缓火势的蔓延。有机硅阻燃剂是一种新型高效、低毒、防熔滴、环境友好的无卤阻燃剂，也是一种成炭型抑烟剂。有机硅阻燃剂在赋予基材优异的阻燃性能之外，还能改善基材的加工性能、耐热性能等。因此，有机硅阻燃剂作为塑料阻燃剂的后起之秀，从20 世纪80 年代开始得到迅速发展，但将其添加PBT和PET合金尚未见报导。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有高效、低毒、防熔滴和环境友好性能的阻燃改性的PBT和PET共混合金材料。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种阻燃改性的PBT和PET共混合金材料，其组分按质量百分数配比为：PBT 20%～70%、PET 20%～70%、有机硅阻燃剂8%～15%、氢氧化镁5%～10%、偶联剂0.5%～2%、相容剂2%～6%、复合成核剂0.5%～2%、抗氧剂0.1%～1%、润滑剂0.1%～1%。

所述的PBT为聚对苯二甲酸丁二醇酯。

所述的PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯。

所述的有机硅阻燃剂为聚二甲基硅氧烷（PDMS）。

所述的氢氧化镁为纳米级氢氧化镁。

所述的偶联剂为硅烷偶联剂或铝钛复合偶联剂。

所述的相容剂为甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油-丙烯乙酯三元聚合物（MGE）。

所述的复合成核剂为滑石粉与二苯甲酮的复配物。

所述的抗氧剂为受阻酚抗氧剂1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物。

所述的润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸镁、季戊四醇酯、乙撑双硬酯酰胺中的一种。

上述的一种阻燃改性的PBT和PET共混合金材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将PBT在130℃～140℃下干燥3～5小时，PET在130℃～150℃下干燥3～4小时，有机硅阻燃剂在80℃～120℃下干燥30～45分钟，待用；

（2）按重量配比称取氢氧化镁和偶联剂，加入超声振荡发生器或转速不低于3000转/分钟的高速混合机中，于100℃～120℃温度下搅拌10～60分钟，得到表面活化处理的氢氧化镁，然后冷却至低于40℃出料，待用；

（3）按重量配比称取干燥的PBT、PET和有机硅阻燃剂，加入高速混合机中，混合2～5分钟，再加入步骤（2）表面活化处理的氢氧化镁，同时加入按重量配比称取的相容剂、复合成核剂、抗氧剂和润滑剂，继续混合5～15分钟，使充分混合均匀后出料；

（4）将步骤（3）的混合料加入双螺杆挤出机中，在210℃～260℃下经塑化混合挤出、冷却造粒，即得成品。

本发明的有益效果是，与现有技术相比，本发明制得的一种阻燃改性的PBT和PET共混合金材料，具有优异的综合性能（兼有PBT和PET各自的优点），耐热性和冲击性好，制品收缩率低，加工性能好，同时添加的有机硅阻燃剂和氢氧化镁具有协助阻燃作用，可以大大提高其阻燃能效和具有无卤、安全、抑烟、防熔滴、添加量少和UL-94达V-0等级阻燃要求。

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：

一种阻燃改性的PBT和PET共混合金材料，其组分按质量百分数配比为：PBT 36%、PET 36%、聚二甲基硅氧烷（PDMS）12%、纳米级氢氧化镁8%、硅烷偶联剂1.5%、甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油-丙烯乙酯三元聚合物（MGE）4%、滑石粉与二苯甲酮的复配物1.2%、受阻酚抗氧剂1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物0.5%、硬脂酸钙0.8%。其中，所述的PBT为聚对苯二甲酸丁二醇酯；所述的PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯。

制备方法：（1）将PBT在130℃～140℃下干燥3～5小时，PET在130℃～150℃下干燥3～4小时，聚二甲基硅氧烷（PDMS）在80℃～120℃下干燥30～45分钟，待用；（2）按重量配比称取纳米级氢氧化镁和硅烷偶联剂，加入超声振荡发生器或转速不低于3000转/分钟的高速混合机中，于100℃～120℃温度下搅拌10～60分钟，得到表面活化处理的纳米级氢氧化镁，然后冷却至低于40℃出料，待用；（3）按重量配比称取干燥的PBT、PET和聚二甲基硅氧烷（PDMS），加入高速混合机中，混合2～5分钟，再加入步骤（2）表面活化处理的纳米级氢氧化镁，同时加入按重量配比称取的甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油-丙烯乙酯三元聚合物（MGE）、滑石粉与二苯甲酮的复配物、受阻酚抗氧剂1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物和硬脂酸钙，继续混合5～15分钟，使充分混合均匀后出料；（4）将步骤（3）的混合料加入双螺杆挤出机中，在210℃～260℃下经塑化混合挤出、冷却造粒，即得成品。

实施例2：

一种阻燃改性的PBT和PET共混合金材料，其组分按质量百分数配比为：PBT 45%、PET 27%、聚二甲基硅氧烷（PDMS）10%、纳米级氢氧化镁10%、铝钛复合偶联剂2%、甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油-丙烯乙酯三元聚合物（MGE）3%、滑石粉与二苯甲酮的复配物1%、受阻酚抗氧剂1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物1%、乙撑双硬酯酰胺1%。其中，所述的PBT为聚对苯二甲酸丁二醇酯；所述的PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯。

制备方法：（1）将PBT在130℃～140℃下干燥3～5小时，PET在130℃～150℃下干燥3～4小时，聚二甲基硅氧烷（PDMS）在80℃～120℃下干燥30～45分钟，待用；（2）按重量配比称取纳米级氢氧化镁和铝钛复合偶联剂，加入超声振荡发生器或转速不低于3000转/分钟的高速混合机中，于100℃～120℃温度下搅拌10～60分钟，得到表面活化处理的纳米级氢氧化镁，然后冷却至低于40℃出料，待用；（3）按重量配比称取干燥的PBT、PET和聚二甲基硅氧烷（PDMS），加入高速混合机中，混合2～5分钟，再加入步骤（2）表面活化处理的纳米级氢氧化镁，同时加入按重量配比称取的甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油-丙烯乙酯三元聚合物（MGE）、滑石粉与二苯甲酮的复配物、受阻酚抗氧剂1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物和乙撑双硬酯酰胺，继续混合5～15分钟，使充分混合均匀后出料；（4）将步骤（3）的混合料加入双螺杆挤出机中，在210℃～260℃下经塑化混合挤出、冷却造粒，即得成品。

Claims (9)

1.一种阻燃改性的PBT和PET共混合金材料，其特征在于，其组分按质量百分数配比为：PBT 20%～70%、PET 20%～70%、有机硅阻燃剂8%～15%、氢氧化镁5%～10%、偶联剂0.5%～2%、相容剂2%～6%、复合成核剂0.5%～2%、抗氧剂0.1%～1%、润滑剂0.1%～1%。

2.根据权利要求1所述的一种阻燃改性的PBT和PET共混合金材料，其特征在于，所述的有机硅阻燃剂为聚二甲基硅氧烷（PDMS）。

3.根据权利要求1所述的一种阻燃改性的PBT和PET共混合金材料，其特征在于，所述的氢氧化镁为纳米级氢氧化镁。

4.根据权利要求1所述的一种阻燃改性的PBT和PET共混合金材料，其特征在于，所述的偶联剂为硅烷偶联剂或铝钛复合偶联剂。

5.根据权利要求1所述的一种阻燃改性的PBT和PET共混合金材料，其特征在于，所述的相容剂为甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油-丙烯乙酯三元聚合物（MGE）。

6.根据权利要求1所述的一种阻燃改性的PBT和PET共混合金材料，其特征在于，所述的复合成核剂为滑石粉与二苯甲酮的复配物。

7.根据权利要求1所述的一种阻燃改性的PBT和PET共混合金材料，其特征在于，所述的抗氧剂为受阻酚抗氧剂1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物。

8.根据权利要求1所述的一种阻燃改性的PBT和PET共混合金材料，其特征在于，所述的润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸镁、季戊四醇酯、乙撑双硬酯酰胺中的一种。

9.根据权利要求1所述的一种阻燃改性的PBT和PET共混合金材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将PBT在130℃～140℃下干燥3～5小时，PET在130℃～150℃下干燥3～4小时，有机硅阻燃剂在80℃～120℃下干燥30～45分钟，待用；

（2）按重量配比称取氢氧化镁和偶联剂，加入超声振荡发生器或转速不低于3000转/分钟的高速混合机中，于100℃～120℃温度下搅拌10～60分钟，得到表面活化处理的氢氧化镁，然后冷却至低于40℃出料，待用；

（3）按重量配比称取干燥的PBT、PET和有机硅阻燃剂，加入高速混合机中，混合2～5分钟，再加入步骤（2）表面活化处理的氢氧化镁，同时加入按重量配比称取的相容剂、复合成核剂、抗氧剂和润滑剂，继续混合5～15分钟，使充分混合均匀后出料；

（4）将步骤（3）的混合料加入双螺杆挤出机中，在210℃～260℃下经塑化混合挤出、冷却造粒，即得成品。