CN105062035B - 一种可耐低温，高cti，高热变形无卤阻燃ppe及其制备方法 - Google Patents

一种可耐低温，高cti，高热变形无卤阻燃ppe及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于工程塑料领域，具体涉及一种可耐低温，高CTI，高热变形无卤阻燃PPE及其制备方法。PPE 100份，复合增韧剂9‑14份，SPS 3‑5份，BDP 12‑17份，复合球状聚四氟乙烯粉2‑5份，硫化锌0.2‑0.5份，二甲基硅油0.5‑2份，PE蜡0.2‑0.8份。

Description

一种可耐低温，高CTI，高热变形无卤阻燃PPE及其制备方法
一种可耐低温，高CTI，高热变形无卤阻燃PPE及其制备方法。
背景技术
PPE是一种高氧指数，高热变形，良电性能，低吸水的工程塑料，由于流动性差，一般无法直接注塑成型，通常采用添加PS或磷酸酯类阻燃剂来提高流动性，制造无卤阻燃PPE，实现在电气方面的应用，制造各种与电接接触的部件；在室外应用的电气壳体一直有高热变形，耐低温冲击，阻燃，灼热丝，高CTI的需求，研究一种可耐低温，高CTI，高热变形无卤阻燃PPE符合市场发展的需要；
发明内容
本发明为一种可耐低温，高CTI，高热变形无卤阻燃PPE,满足如下条件：①HDT≧140℃(1.82MPa)，②IZOD≧250J/M(23℃，3.2mm)，IZOD≧170J/M(-40℃，24h处理，3.2mm)，③UL 94V0(1.0mm)，④GWIT≥775℃，⑤CTI≥275V；本发明通过以下技术方案实现：
一种可耐低温，高CTI，高热变形无卤阻燃PPE，由以下所示重量计的原料组成
所述PPE组分按重量计比例为100份，其黏度为0.43-0.52
所述复合球状聚四氟乙烯粉组分按重量计比例为2-5份含两种球状聚四氟乙烯粉，分别以代号K和L表示，K数均分子量为600万～700万，L数均分子量为20万～40万，K原始粒径为0.2-0.3μ，L的原始粒径为0.3-0.5μ，重量配比为K：L＝4:6～3:7
所述复合增韧剂组分按重量计为9-14份，包含两种组分，分别为SEPS和SEBS，两者重量比为SEPS：SEBS＝5:5～6:4，数均分子量范围为12万～18万，苯乙烯基重量含量为32-36％
所述BDP的阻燃剂的重量为12-17份
所述二甲基硅油重量比为0.5-2份，200-500cps
所述润滑剂为PE蜡，重量为0.2-0.8份
所述SPS重量比3～5份，等规度＞80％，数均分子量Mn＝1.8万～2.4万
包含以下步骤：①先将二甲基硅油在低混的条件下均匀充如复合增韧剂中，放置30分钟，备用；②将PPE，复合球状聚四氟乙烯粉，硫化锌，SPS，PE蜡与充好二甲基硅油的复合增韧剂在低搅拌速度下混合均匀；然后将步骤②从主位料下，BDP用计量泵从第2至第5节料筒注入，在平行双螺杆挤出机中造粒，螺杆组合采用强剪切，造粒温度260-280，螺杆转速400rpm～800rpm，水环切粒，将所得粒料经过100℃，2h鼓风干燥后即得到所需材料；
本发明加入复合增韧剂是提高PPE的冲击强度，SEBS对提高常温冲击非常有效，SEPS主要对低温冲击有效，两者复配使用更容易达到平衡，分子量范围选择是为了兼顾冲击强度和流动性，SEBS和SEPS中苯乙烯基的含量选择是考虑增韧效率和相容性平衡；加入硅油预处理复合增韧剂，是为了打开增韧剂中的橡胶相结构，一方面增加增韧剂的柔顺性，另一方面使分散更均匀，有利于提高低温冲击强度，份量太少增塑不够，太多会影响热变形温度；加入球状聚四氟乙烯粉是为了形成微乳凸结构膜，两种粒径不同的球状聚四氟乙烯搭配为了使膜更致密，聚四氟乙烯的疏水性和非极性能大幅提高CTI值；
将本发明的物料按ASTM或ISO测试标准制备所需要的测试样；通过检验，本发明性能如表1所示
表1本发明与同行业无卤阻燃PPE比较
由表1可知，本发明生产的PPE冲击强度与CTI明显高于行业水平；
具体实施方式
以下部分是具体实施方式对本发明做进一步说明，但以下实施方式仅仅是对本发明的进一步解释，不代表本发明保护范围仅限于此，凡是以本发明的思路所做的等效替换，均在本发明的保护范围
实施例1
将0.5份二甲基硅油，在低混的条件下均匀充如复合5份SEBS,5份SEPS增韧剂中，放置30分钟，备用；
将100份PPE，3份复合球状聚四氟乙烯粉，0.4份硫化锌，4份SPS，0.5份PE蜡与充好二甲基硅油的复合增韧剂在低搅拌速度下混合均匀；
然后将[020][021]所述物料从主位料下，14份BDP用计量泵从第4节料筒注入，在平行双螺杆挤出机中造粒，螺杆组合采用强剪切，造粒温度275，螺杆转速600rpm，水环切粒，将所得粒料经过100℃，2h鼓风干燥即可
实施例2
将1份二甲基硅油，在低混的条件下均匀充如复合5份SEBS,5份SEPS增韧剂中，放置30分钟，备用
将100份PPE，3份复合球状聚四氟乙烯粉，0.4份硫化锌，4份SPS，0.5份PE蜡与充好二甲基硅油的复合增韧剂在低搅拌速度下混合均匀
将[024]和[025]所述物料从主位料下，14份BDP用计量泵从第4节料筒注入，在平行双螺杆挤出机中造粒，螺杆组合采用强剪切，造粒温度275，螺杆转速600rpm，水环切粒，将所得粒料经过100℃，2h鼓风干燥即可
实施例3
将1份二甲基硅油，在低混的条件下均匀充如复合4份SEBS,6份SEPS增韧剂中，放置30分钟，备用
将100份PPE，3份复合球状聚四氟乙烯粉，0.4份硫化锌，4份SPS，0.5份PE蜡与充好二甲基硅油的复合增韧剂在低搅拌速度下混合均匀
将[028]和[029]所述物料从主位料下，14份BDP用计量泵从第4节料筒注入，在平行双螺杆挤出机中造粒，螺杆组合采用强剪切，造粒温度275，螺杆转速600rpm，水环切粒，将所得粒料经过100℃，2h鼓风干燥即可
实施例4
将1份二甲基硅油，在低混的条件下均匀充如复合5份SEBS,5份SEPS增韧剂中，放置30分钟，备用
将100份PPE，5份复合球状聚四氟乙烯粉，0.4份硫化锌，4份SPS，0.5份PE蜡与充好二甲基硅油的复合增韧剂在低搅拌速度下混合均匀
将[032]和[033]所述物料从主位料下，14份BDP用计量泵从第4节料筒注入，在平行双螺杆挤出机中造粒，螺杆组合采用强剪切，造粒温度275，螺杆转速600rpm，水环切粒，将所得粒料经过100℃，2h鼓风干燥即可
实施例5
将1份二甲基硅油，在低混的条件下均匀充如复合5份SEBS,5份SEPS增韧剂中，放置30分钟，备用
将100份PPE，5份复合球状聚四氟乙烯粉，0.4份硫化锌，0份SPS，0.5份PE蜡与充好二甲基硅油的复合增韧剂在低搅拌速度下混合均匀
将[036]和[037]所述物料从主位料下，14份BDP用计量泵从第4节料筒注入，在平行双螺杆挤出机中造粒，螺杆组合采用强剪切，造粒温度275，螺杆转速600rpm，水环切粒，将所得粒料经过100℃，2h鼓风干燥即可
将上述实施例1-实施例5与行业PPE对比分析单个添加剂对性能的影响
实施例1和实施例2性能比较，二甲基硅油对融指，冲击强度都有正面帮助，对热变形有负面影响，所以必须控制一定的量；
从实施例2，实施例3比较，复合增韧剂中的SEPS在常温情况下增韧效果不如SEBS，但是对低温冲击的贡献大；
从实施例4和实施例3比较来看，复合球状聚四氟乙烯对CTI提高帮助很大，但是对冲击强度有负面影响，所以应该控制在合理的范围；
从实施例5和实施例4比较来看，在不加的情况下，冲击性能和热变形影响比较明显，说明SPS对PPE和复合增韧剂有增容的做用。

Claims (4)

1.一种可耐低温，高CTI，高热变形无卤阻燃PPE，其特征在于：由以下重量份组成
所述复合球状聚四氟乙烯粉组分按重量计比例为2-5份含两种球状聚四氟乙烯粉，分别以代号K和L表示，K数均分子量为600万～700万，L数均分子量为20万～40万，K原始粒径为0.2-0.3μm，L的原始粒径为0.3-0.5μm，重量配比为K：L＝4:6～3:7；所述复合增韧剂组分按重量计为9-14份，包含两种组分，分别为SEPS和SEBS，两者重量比为SEPS：SEBS＝5:5～6:4，数均分子量范围为12万～18万，苯乙烯基重量含量为32-36％。
2.如权利要求1所述，一种可耐低温，高CTI，高热变形无卤阻燃PPE，其特征在于：所述二甲基硅油重量比为0.5-2份，黏度为200-500cps。
3.如权利要求1所述，一种可耐低温，高CTI，高热变形无卤阻燃PPE，其特征在于：所述SPS重量份3～5份，等规度＞80％，数均分子量Mn＝1.8万～2.4万。
4.如权利要求1所述，一种可耐低温，高CTI，高热变形无卤阻燃PPE的制备方法，其特征在于：包含以下步骤：①先将二甲基硅油在低混的条件下与复合增韧剂均匀混合，放置30分钟，备用；②将PPE，复合球状聚四氟乙烯粉，硫化锌，SPS，PE蜡与混合了二甲基硅油的复合增韧剂在低搅拌速度下混合均匀；然后将步骤②所得混合料从挤出机的从主喂料口加入，BDP用计量泵从第2至第5节料筒注入，在平行双螺杆挤出机中造粒，螺杆组合采用强剪切，造粒温度260-280℃，螺杆转速400rpm～800rpm，水环切粒，将所得粒料经过100℃，2h鼓风干燥后即得到所需材料。
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