CN105647134A - 一种高灼热丝、高cti值阻燃玻纤增强pbt及其制备方法 - Google Patents

一种高灼热丝、高cti值阻燃玻纤增强pbt及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高灼热丝、高CTI值阻燃玻纤增强PBT及其制备方法。其由质量份数的以下组分：PBT？38-45份、PET？5-8份、阻燃剂A？15-18份、阻燃剂B？0.5-1.5份、阻燃剂C？5-8份、增韧剂2-4份、抗氧剂0.2-0.4份、润滑剂0.3-0.6份、玻璃纤维25-30份制备得到。能提高其灼热丝起燃温度(GWIT)至850℃，和相比漏电起痕指数(CTI)至400V；同时可以不损害或低损害阻燃增强PBT的机械性能和加工性能。

Description

一种高灼热丝、高CTI值阻燃玻纤增强PBT及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种高灼热丝、高CTI值阻燃玻纤增强PBT及其制备方法。
背景技术
PBT,中文名称聚对苯二甲酸丁二醇脂，为结晶型热塑性树脂，五大工程塑料之一，主要应用于电子电器、汽车、机械及仪器仪表等领域。电子电器中对尼龙材料有阻燃性、灼热丝起燃温度(GWIT)和相比漏电起痕指数(CTI)的要求。
目前的改性PBT一般都具有阻燃性，但是PBT的阻燃改性，会导致尼龙材料CTI值大幅下降，存在电路漏电、短路、电弧、电火花等引起火灾的危险，而且会使产品的机械性能和加工性能明显劣化。
2010年10月30日正式实施的澳洲标准，要求非金属材料过850℃灼热丝测试，测试条件为测试时间30s，然后移开发热丝，在整个测试期间，试样不可被点燃，滴落无不可引燃娟纸。目前市场上能达到该标准的阻燃尼龙寥寥无几。
相比漏电起痕指数(CTI)，是指材料表面能经受住50滴电解液而没有形成漏电痕迹的最高电压值，以V表示。目前市场上一般的阻燃尼龙的CTI只有150～300V，限制了PBT在一些相对要求较高的电器电器领域的应用。
因此，很有必要开发一种高灼热丝、高CTI值阻燃玻纤增强PBT，一方面加强PBT的阻燃性能，同时提高其灼热丝起燃温度(GWIT)至850℃和相比漏电起痕指数(CTI)至400V；另一方面可以不损害或低损害阻燃增强PBT的机械性能和加工性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高灼热丝、高CTI值阻燃玻纤增强PBT。
为实现上述目的，本发明提供一种高灼热丝、高CTI值阻燃玻纤增强PBT，由质量份数的以下组分制备得到：PBT38-45份、PET5-8份、阻燃剂A15-18份、阻燃剂B0.5-1.5份、阻燃剂C5-8份、增韧剂2-4份、抗氧剂0.2-0.4份、润滑剂0.3-0.6份、玻璃纤维25-30份。
进一步，所述阻燃剂A是十溴二苯乙烷、溴代三嗪、溴化环氧树脂或溴化聚苯乙烯中的任意两种。
进一步，所述阻燃剂B为三氧化二锑、磷酸三苯酯或硼酸锌。
进一步，所述的阻燃剂C为三聚氰胺焦磷酸盐、三聚氰胺氰尿酸盐、微胶囊红磷中的任意一种。
进一步，所述增韧剂是乙烯-甲基丙烯酸丁酯-丙烯酸缩水甘油酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物或POE-g-GMA。
进一步，所述抗氧剂是受阻酚抗氧剂和亚磷酸酯抗氧剂两种的组合物。
进一步，所述润滑剂是EBS、硬脂酸镁、硬脂酸钙、PE蜡、硅酮粉或PETS。
进一步，所述玻璃纤维是无碱长玻璃纤维或无碱短切玻璃纤维。
进一步,制备方法为，
(1)将配方中各组分除玻璃纤外的各组分混合均匀，无需前处理；
(2)将混合好的物料置于双螺杆挤出机中熔融挤出，造粒；加工工艺如下：双螺杆挤出机一区温度210～230℃、二区温度220～230℃、三区温度220～240℃、四区温度220～240℃、五区温度220～240℃、六区温度220～240℃、七区温度220～240℃、八区温度220～240℃，九区温度220～240℃，模头温度230～240℃，螺杆转速：380～420转/分钟，玻璃纤维从双螺杆挤出机的玻纤口加入或配置侧喂料装置加入，根据螺杆转速或侧喂料的喂料频率来来调整控制玻璃纤维的添加比例。
进一步，所述双螺杆挤出机的螺杆长径比为36:1。
本发明的有益效果是：本发明制备的高灼热丝、高CTI值阻燃玻纤增强PBT根据不同类型阻燃剂的阻燃机理，优化各组分比例，提高其灼热丝起燃温度(GWIT)至850℃，和相比漏电起痕指数(CTI)至400V；另一方面可以不损害或低损害阻燃增强PBT的机械性能和加工性能。
阻燃剂A，属于含溴类阻燃剂，阻燃效率高，对CTI值影响大，阻燃剂B，在塑料改性中主要是与阻燃剂A一起以添加，起到协同作用。但是仅仅阻燃剂A与阻燃剂B的阻燃作用还远远不能达到本说明所描述的GWIT及CTI值，增加其使用份量GWIT有所提高，但CTI值则直线下降，阻燃剂C的引入提高了GWIT值和CTI值，过多份量则机械性能下降，PET树脂在本配方中也起到提高CTI值的作用，其原理是通过与PBT树脂的脂交换反应改善了产品表面，从而对CTI值的提高起到了帮助，过多的PET组份加入则会导致性能下降，5-8质量份数为最佳比例。玻璃纤维起到增强作用，同时也直接影响到CTI值，综合对比下，25-30质量份数时为最佳添加比例。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
实施例1：高灼热丝、高CTI值阻燃玻纤增强PBT的制备
表1实施例1所用各成分用量表(质量份)
将配方中除玻璃纤外的各组分混合均匀；将混合好的物料置于双螺杆挤出机中熔融挤出，造粒；加工工艺如下：双螺杆挤出机一区温度230～250℃、二区温度235～255℃、三区温度240～260℃、四区温度240～260℃、五区温度220～240℃、六区温度220～240℃、七区温度230～250℃、八区温度240～260℃，模头温度250～270℃，螺杆转速：380～420转/分钟，玻璃纤维从双螺杆挤出机的玻纤口加入，双螺杆挤出机的螺杆长径比为36:1；分别制得高灼热丝、高CTI值阻燃玻纤增强PBT粒料Ⅰ。
实施例2：高灼热丝、高CTI值阻燃玻纤增强PBT的制备
表2实施例2所用各成分用量表(质量份)
制备方法：同实施例1，得到高灼热丝、高CTI值阻燃玻纤增强PBT粒料Ⅱ。
实施例3：高灼热丝、高CTI值阻燃玻纤增强PBT的制备
表3实施例3所用各成分用量表(质量份)
制备方法：同实施例1，得到高灼热丝、高CTI值阻燃玻纤增强PBT粒料Ⅲ。
实施例4：高灼热丝、高CTI值阻燃玻纤增强PBT的制备
表4实施例4所用各成分用量表(质量份)
制备方法：同实施例1，得到高灼热丝、高CTI值阻燃玻纤增强PBT粒料Ⅳ。
实施例5：高灼热丝、高CTI值阻燃玻纤增强PBT的制备
表5实施例5所用各成分用量表(质量份)
制备方法：同实施例1，得到高灼热丝、高CTI值阻燃玻纤增强PBT粒料Ⅴ。
实施例6：对比例：常规阻燃玻纤增强PBT的制备
表6实施例6所用各成分用量表(质量份)
制备方法：同实施例1，得到常规阻燃玻纤增强PBT粒料Ⅵ。
实施例7：性能测试实验
所得的测试结果如表7所示。
表7性能测试表
从表7可以看出，本发明所述制备得到的高灼热丝、高CTI值阻燃玻纤增强PBT的拉伸强度均在105Mpa以上，缺口冲击强度在7.0-8.0kJ/m2之间，弯曲强度为155-180Mpa之间，CTI值在405-430V之间，提高其灼热丝起燃温度(GWIT)至860-880之间，阻燃级别为UL94-V0，同时不损害或低损害阻燃增强PBT的机械性能。而对比PBT粒料Ⅵ的CTI值为250，灼热丝起燃温度(GWIT)为720，不符合要求。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种高灼热丝、高CTI值阻燃玻纤增强PBT，由质量份数的以下组分制备得到：PBT38-45份、PET5-8份、阻燃剂A15-18份、阻燃剂B0.5-1.5份、阻燃剂C5-8份、增韧剂2-4份、抗氧剂0.2-0.4份、润滑剂0.3-0.6份、玻璃纤维25-30份。
2.如权利要求1所述的一种高灼热丝、高CTI值阻燃玻纤增强PBT，其特征在于，所述阻燃剂A是十溴二苯乙烷、溴代三嗪、溴化环氧树脂或溴化聚苯乙烯中的任意两种。
3.如权利要求1所述的一种高灼热丝、高CTI值阻燃玻纤增强PBT，其特征在于，所述阻燃剂B为三氧化二锑、磷酸三苯酯或硼酸锌。
4.如权利要求1所述的一种高灼热丝、高CTI值阻燃玻纤增强PBT，其特征在于，所述的阻燃剂C为三聚氰胺焦磷酸盐、三聚氰胺氰尿酸盐、微胶囊红磷中的任意一种。
5.如权利要求1所述的一种高灼热丝、高CTI值阻燃玻纤增强PBT，其特征在于，所述增韧剂是乙烯-甲基丙烯酸丁酯-丙烯酸缩水甘油酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物或POE-g-GMA。
6.如权利要求1所述的高灼热丝、高CTI值阻燃玻纤增强PBT，其特征在于，所述抗氧剂是受阻酚抗氧剂和亚磷酸酯抗氧剂两种的组合物。
7.如权利要求1所述的高灼热丝、高CTI值阻燃玻纤增强PBT，其特征在于，所述润滑剂是EBS、硬脂酸镁、硬脂酸钙、PE蜡、硅酮粉或PETS。
8.如权利要求1所述的高灼热丝、高CTI值阻燃玻纤增强PBT，其特征在于，所述玻璃纤维是无碱长玻璃纤维或无碱短切玻璃纤维。
9.如权利要求1所述的高灼热丝、高CTI值阻燃玻纤增强PBT，其特征在于,制备方法为，
(1)将配方中各组分除玻璃纤外的各组分混合均匀，无需前处理；
(2)将混合好的物料置于双螺杆挤出机中熔融挤出，造粒；加工工艺如下：双螺杆挤出机一区温度210～230℃、二区温度220～230℃、三区温度220～240℃、四区温度220～240℃、五区温度220～240℃、六区温度220～240℃、七区温度220～240℃、八区温度220～240℃，九区温度220～240℃，模头温度230～240℃，螺杆转速：380～420转/分钟，玻璃纤维从双螺杆挤出机的玻纤口加入或配置侧喂料装置加入，根据螺杆转速或侧喂料的喂料频率来来调整控制玻璃纤维的添加比例。
10.如权利要求1所述的高灼热丝、高CTI值阻燃玻纤增强PBT，其特征在于，所述双螺杆挤出机的螺杆长径比为36:1。
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