CN104693703A - 一种阻燃pbt/pa合金材料及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一阻燃PBT/PA合金材料以及制备方法,所述材料包含的原料及各原料质量份配比如下:PBT树脂30-42份;透明PA树脂8-15份;灼热丝温度提高剂6-12份;溴化聚苯乙烯7-12份;锑化物2-5份;玻璃纤维20-35份;相容剂3-5份;抗氧剂0.1-1份;润滑剂0.1-1份。本发明PBT/PA合金材料采用玻璃纤维增强,其力学性能优异,采用了新型灼热丝温度提高剂,不仅可以使得材料达到V0,也获得了材料的高灼热丝温度以及高CTI,可用于制备接触器、断路。
Description
技术领域
本发明涉及环保型高分子材料技术领域,尤其涉及一种阻燃PBT/PA合金材料及制备方法。
背景技术
聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)是一种结晶型热塑性饱和聚酯,具有良好的机械性能、电绝缘性能以及加工性能等优点,最重要的是热稳定性和化学稳定性,使其在电子电气、汽车工业、工业配件等各个领域得到广泛应用。
然而,多年来对电子电器塑料材料或者塑料件的阻燃安全评价都以美国UL94为标准。随着家用电器着火引起的火灾发生事件频现,使得人们对塑胶试件提出更高的性能要求。按照标准IEC 60695-2-12:2000,灼热丝后燃烧750℃时间小于30s即为合格,但是,海信、美的等大型电子电器集团对灼热丝产品的要求不断提高(灼热丝750℃后燃烧时间<2s),同时对力学性能要求也较为严格。
无定型透明尼龙本身具有热稳定性、冲击韧性、电绝缘性、尺寸稳定性和耐老化性。它属于自熄性材料,氧指数为26.8。与PBT共混中,加入GMA接枝的三元共聚物相容剂,此相容剂可与PA的端基反应形成共聚物,与PBT在熔融状态下发生酯化反应,存在于在两项间界面,从而改善了PBT和PA的相容性。
目前阻燃PBT材料体系较为普遍的为玻璃纤维/十溴二苯乙烷/锑化物复合体系或玻璃纤维/溴化聚苯乙烯/锑化物复合体系,但是不能应用于具有CTI标准GB/T4207-2003要求的电子电容器制件。所以需要制备出一种高CTI、高灼热丝温度的阻燃PBT/PA合金材料,以满足市场对CTI标准和灼热丝产品日益苛刻要求。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种高CTI、高灼热丝温度的阻燃PBT/PA合金材料。
本发明采用以下技术方案:
所述阻燃PBT/PA合金材料,其包含的原料及各原料质量份配比如下:
进一步的,所述PBT树脂为聚对苯二甲酸丁二醇酯,,其特性粘度为1.0dL/g。
进一步的,所述透明PA树脂为无定型树脂,其密度为1.19g/cm3,熔点为127℃。
进一步的,所述灼热丝温度提高剂为硅氮磷系复合阻燃剂。
进一步的,所述溴化聚苯乙烯中,溴含量68%,熔体指数13.1g/10min。
进一步的,所述锑化物为三氧化二锑或者无水锑酸钠,其中锑含量≥80%。
进一步的,所述相容剂为GMA接枝的三元共聚物。
进一步的,所述抗氧剂为三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯和(亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯)按重量比2:1复配而成。
进一步的,所述润滑剂为N,N′双乙撑硬脂肪酸酰胺。
所述阻燃PBT/PA合金材料及制备方法,包括下述步骤:
(1)按照如权利要求1-9任一项所述阻燃PBT/PA合金材料的原料质量份配比称取各原料;
(2)将称取好的PBT树脂、透明PA树脂、灼热丝温度提高剂、溴化聚苯乙烯、锑化物、相容剂、抗氧化剂、润滑剂在中速混合器中混合3-5分钟;
(3)将混好的原料投置于双螺杆挤出机通过主喂料口进料,玻璃纤维从侧喂料加入,经过熔融挤出,造粒;所述双螺杆挤出机的工艺条件为:双螺杆挤出机一区温度为230-240℃,二区温度为225-250℃,三区温度为220-240℃,四区温度为240-250℃,混合料在螺杆中输送时间为1-2分钟。
本发明的有益效果是:首先本发明采用的透明PA树脂属于无定型,本身具有热稳定性、冲击韧性、电绝缘性、尺寸稳定性和耐老化性,对PBT起到增强增韧的作用;其次选用灼热丝温度提高剂不仅可以提高材料的灼热丝温度,也使得材料达到CTI标准,通过250V漏电起痕测试;第三,所述相容剂采用GMA接枝的三元共聚物,此共聚物可改善PBT和PA的相容性,并可起到增韧的作用。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明实施例提供的阻燃PBT/PA合金材料,,其包含的原料及各原料质量份配比如下:
作为具体的选料方式,所述PBT树脂为聚对苯二甲酸丁二醇酯,其特性粘度为1.0dL/g。所述的透明PA树脂,属于无定型树脂,其密度为1.19g/cm3,熔点为127℃;所述灼热丝温度提高剂,为硅氮磷系复合阻燃剂。所述溴化聚苯乙烯,其中溴含量68%,熔体指数13.1g/10min。所述锑化物为三氧化二锑或者无水锑酸钠,其中锑含量≥80%。所述的相容剂为GMA接枝的三元共聚物(乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯),主要是作为增韧相容剂,改善PBT与PA间的相容剂。所述的抗氧剂为三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯和(亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯)按重量比2:1复配而成;所述的润滑剂为N,N′双乙撑硬脂肪酸酰胺。
另外,本发明实施例还提供了一种阻燃PBT/PA合金材料的制备方法,包括下述步骤:
(1)按照如权利要求1-9任一项所述阻燃PBT/PA合金材料的原料质量份配比称取各原料;
(2)将称取好的PBT树脂、透明PA树脂、灼热丝温度提高剂、溴化聚苯乙烯、锑化物、相容剂、抗氧化剂、润滑剂在中速混合器中混合3-5分钟;
(3)将混好的原料投置于双螺杆挤出机通过主喂料口进料,玻璃纤维从侧喂料加入,经过熔融挤出,造粒;所述双螺杆挤出机的工艺条件为:双螺杆挤出机一区温度为230-240℃,二区温度为225-250℃,三区温度为220-240℃,四区温度为240-250℃,混合料在螺杆中输送时间为1-2分钟。
以下结合实施例对本发明做进一步说明,但所用的实施例只是用于说明本发明而不是限制本发明。
实施例:
按上述制备方案和下表1的组分配比制备阻燃PBT/PA合金材料:
表1
对比例:
现有PBT/PA合金材料。
性能测试:根据对比例1及实实例1-5制得的样品,进行性能测试对比,采用ASTM标准。
性能测试结果如表2所示:
表2
项目 | 对比例 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 |
拉伸强度(MPa) | 120 | 48 | 108 | 95 | 118 | 101 |
缺口冲击强度(J/m) | 79 | 76 | 90 | 86 | 96 | 89 |
弯曲强度(MPa) | 192 | 73 | 180 | 165 | 186 | 175 |
弯曲模量(N/m2) | 8060 | 2560 | 7600 | 6000 | 9400 | 7600 |
密度(g/cm3) | 1.58 | 1.61 | 1.64 | 1.57 | 1.67 | 1.63 |
灼热丝温度(℃) | 690 | 850 | 880 | 850 | 850 | 840 |
CTI(V) | 250 | 250 | 270 | 265 | 265 | 250 |
阻燃性(UL94)/1.6mm | V0 | V0 | V0 | V0 | V0 | V0 |
从上述性能测试结构可以看出,本发明采用无定型透明透明PA树脂和灼热丝温度提高剂制备出的阻燃PBT/PA合金材料,具备高强度、高韧性,满足灼热丝、CTI要求,适用于汽车、电子电气、家用电器等领域,如开关插座、电容器、接插件、连接器、电脑风扇、继电器、断路保护器、节能灯头、线圈骨架等。
以上对本发明所提供的一种阻燃PBT/PA合金材料及其制备方法进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种阻燃PBT/PA合金复合材料,其特征在于,其包含的原料及各原料质量份配比如下:
2.如权利要求1所述的阻燃PBT/PA合金材料,其特征在于,所述PBT树脂为聚对苯二甲酸丁二醇酯,其特性粘度为1.0dL/g。
3.如权利要求1所述的阻燃PBT/PA合金材料,其特征在于,所述透明PA树脂为无定型树脂,其密度为1.19g/cm3,熔点为127℃。
4.如权利要求1所述的阻燃PBT/PA合金材料,其特征在于,所述灼热丝温度提高剂为硅氮磷系复合阻燃剂。
5.如权利要求1所述的阻燃PBT/PA合金材料,其特征在于,所述溴化聚苯乙烯中,溴含量为68%,熔体指数13.1g/10min。
6.如权利要求1所述的阻燃PBT/PA合金材料,其特征在于,所述锑化物为三氧化二锑或者无水锑酸钠,其中锑含量≥80%。
7.如权利要求1所述的阻燃PBT/PA合金材料,其特征在于,所述相容剂为GMA接枝的三元共聚物。
8.如权利要求1所述的阻燃PBT/PA合金材料,其特征在于,所述抗氧剂为三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯和(亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯)按重量比2:1复配而成。
9.如权利要求1所述的阻燃PBT/PA合金材料,其特征在于,所述润滑剂为N,N′双乙撑硬脂肪酸酰胺。
10.一种阻燃PBT/PA合金材料的制备方法,其特征在于,包括下述步骤:
(1)按照如权利要求1-9任一项所述阻燃PBT/PA合金材料的原料质量份配比称取各原料;
(2)将称取好的PBT树脂、透明PA树脂、灼热丝温度提高剂、溴化聚苯乙烯、锑化物、相容剂、抗氧化剂、润滑剂在中速混合器中混合3-5分钟;
(3)将混好的原料投置于双螺杆挤出机通过主喂料口进料,玻璃纤维从侧喂料加入,经过熔融挤出,造粒;所述双螺杆挤出机的工艺条件为:双螺杆挤出机一区温度为230-240℃,二区温度为225-250℃,三区温度为220-240℃,四区温度为240-250℃,混合料在螺杆中输送时间为1-2分钟。
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