CN106189113A - 一种低熔点的玻璃纤维增强阻燃pet树脂组合物及其制备方法 - Google Patents

一种低熔点的玻璃纤维增强阻燃pet树脂组合物及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种低熔点的玻璃纤维增强阻燃PET树脂组合物及其制备方法，该组合物包括组分：低熔点PET树脂9.4份‑81.4份；增韧剂0份‑15份；含溴阻燃剂10份‑20份；阻燃协效剂3份‑5份；玻璃纤维5份‑50份；抗氧剂0.6份；其中，所述的低熔点PET树脂是一种熔点在190‑230℃特殊的PET树脂；所述的增韧剂为乙烯‑醋酸乙烯酯、乙烯‑丙烯酸甲酯、乙烯‑丙烯酸乙酯、乙烯‑丙烯酸丁酯、低密度聚乙烯、马来酸酐接枝乙烯‑辛烯共聚物、乙烯‑丙烯酸乙酯‑缩水甘油酯共聚物、乙烯‑丙烯酸丁酯‑缩水甘油酯共聚物等中的至少一种；含溴阻燃剂为溴化聚苯乙烯、十溴二苯乙烷、溴化聚碳酸酯、溴化环氧等中的.本发明通过优选低熔点PET树脂、增韧剂和阻燃剂的种类和用量，制备得到的玻璃纤维增强阻燃PET树脂组合物具有低熔点，高韧性等特点，可以广泛应用于注塑制品中。

Description

一种低熔点的玻璃纤维增强阻燃PET树脂组合物及其制备 方法
技术领域
本发明涉及工程塑料技术领域，具体涉及一种低熔点的玻璃纤维增强阻燃PET树脂组合物及其制备方法。
背景技术
常规的聚对苯二甲酸丁二醇酯(PET)是一种半结晶性的工程塑料，其具有良好的力学性能、电性能、耐热性及耐化学性等，广泛用于汽车、电子、电器等行业；也在聚酯瓶，纤维，薄膜等领域有广泛的应用。但在注塑领域，由于PET树脂会在熔融过程中结晶，其冷却结晶速度较慢，冷却时间较长，限制了其应用。
通过聚合过程中引入共聚单元，可以减少PET的冷结晶和结晶能力，甚至合成非晶的PET树脂，这种树脂具有较低的熔点。如专利CN103102473A公开了一种通过引入10-30％间苯二甲酸，5-29％的结晶调节剂和0.03-2％的支化调节剂，最终合成了低熔点，透明的PET树脂。专利CN 103102646A公开了一种通过引入5-10％的熔点调节剂和7-20％的结晶促进剂，合成了一种低熔点，高结晶温度的PET树脂。而专利CN 104987498A公开了一种通过引入2-甲基-1,3-丙二醇(MPO)和间苯二甲酸，合成了低熔点的聚对苯二甲酸丙二醇酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯，其熔点范围为190℃到250℃之间。
低熔点共聚酯目前主要的应用在于纺织行业，其可以与普通聚酯进行复合纺丝，所得的皮芯复合纤维可用于与羊毛混纺改善精纺毛织物的可穿性能；并且低熔点共聚酯还在无纺布，热熔粘结纤维，建材和涂料领域有较广阔的应用前景。
低熔点PET树脂除了熔点低，流动性好的优点外，经过玻璃纤维增强和阻燃剂阻燃后，可以克服常规玻璃纤维增强阻燃PET的翘曲的弱点，可以在一些注塑行业得到应用。目前未有文献报道玻璃纤维增强阻燃低熔点PET在注塑方面的应用，本专利尝试在此方向进行一些研究和利用。
发明内容
本发明的目的，就是为了解决上述问题而提供了一种低熔点的玻璃纤维增强阻燃PET树脂组合物及其制备方法。
本发明的目的是这样实现的：
本发明的一种低熔点的玻璃纤维增强阻燃PET树脂组合物，该PET/PC树脂组合物包括以下组分及重量份含量：
上述的一种低熔点的玻璃纤维增强阻燃PET树脂组合物，其中，低熔点PET树脂的重复单元由以下组分构成：
组分A：占树脂的重复单元45-55mol％的二羧酸单元；
组分B：占树脂的重复单元45-55mol％的碳原子数为2～14的二醇单元；
其中，所述组分A由占其80-100mol％的对苯二甲酸单元A1和占其0-20mol％的间苯二甲酸或邻苯二甲酸单元A2组成；其中，所述组分B由占其80-100mol％的乙二醇单元B1、占其0-20mol％的碳原子数为2～9的脂肪族二醇或碳原子数为2～9的脂环族二醇单元B2组成；且满足组分A或组分B至少任意一个组分中，包含两种以上不同的单元。
上述的一种低熔点的玻璃纤维增强阻燃PET树脂组合物，其中，低熔点PET树脂其熔点范围在190-230℃之间，优选210-230℃之间，最优选为215-225℃之间。所述的低熔点PET树脂，其特性粘度在0.55-0.95ml/g之间，优选0.65-0.85ml/g之间，最优选为0.7-0.8ml/g之间。
上述的一种低熔点的玻璃纤维增强阻燃PET树脂组合物，其中，增韧剂为乙烯-醋酸乙烯酯、乙烯-丙烯酸甲酯、乙烯-丙烯酸乙酯、乙烯-丙烯酸丁酯、低密度聚乙烯、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯-缩水甘油酯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯-缩水甘油酯共聚物中的至少一种。
上述的一种低熔点的玻璃纤维增强阻燃PET树脂组合物，其中，含溴阻燃剂为溴化聚苯乙烯、十溴二苯乙烷、溴化聚碳酸酯、溴化环氧等中的至少一种。
上述的一种低熔点的玻璃纤维增强阻燃PET树脂组合物，其中阻燃协效剂为一种含锑化合物，优选三氧化二锑或锑酸钠中的至少一种。
上述的一种低熔点的玻璃纤维增强阻燃PET树脂组合物，其中，所述的玻璃纤维为无碱短切玻璃纤维或连续无碱玻璃纤维，其中玻璃纤维直径为10～25μm。
上述的一种低熔点的玻璃纤维增强阻燃PET树脂组合物，其中，所述的抗氧剂为季戊四醇酯和亚磷酸酯，二者重量份比例为1：1。
本发明还提供了一种低熔点的玻璃纤维增强阻燃PET树脂组合物，包括以下步骤：
(1)按照以下组分及重量份含量准备原料：
(2)将PET树脂、增韧剂、含溴阻燃剂、阻燃协效剂和抗氧剂均匀混合后进入双螺杆挤出机，在挤出机中间部位加入玻璃纤维，加工工艺如下：一区温度210-220℃，二区温度230-240℃，三区温度235-245℃，四区温度235-245℃，五区温度235-245℃，六区温度235-245℃，七区温度240-250℃，八区温度240-250℃，九区温度230-240℃；主机转速300-400转/分钟。
(3)出料，挤出后冷却、干燥、切粒，即可制备本发明所述的低熔点的玻璃纤维增强阻燃PET树脂组合物。
具体实施方式
下面将结合实施例，对本发明作进一步说明。
本发明实施例和对比例所采用的材料如下：
低熔点PET树脂：特性粘度为0.71ml/g，牌号为HS550，中国石化集团资产经营管理有限公司仪征分公司工程塑料厂；其中,对苯二甲酸单元含量为39mol％比例,间苯二甲酸单元含量为11mol％比例,乙二醇单元含量为50mol％比例；
常规PET树脂：特性粘度为0.68ml/g，牌号为SB500，中国石化集团资产经营管理有限公司仪征分公司工程塑料厂；
增韧剂：乙烯－丙烯酸丁酯－甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物，牌号为PTW，美国杜邦公司；马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(MPOE)，牌号为N493D，美国杜邦公司；
增韧剂：乙烯－丙烯酸丁酯－甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物，牌号为PTW，美国杜邦公司；马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(MPOE)，牌号为N493D，美国杜邦公司；
含溴阻燃剂：牌号为PBS-64HW，聚溴化苯乙烯，美国科聚亚；牌号为BC-52，溴化聚碳酸酯，美国科聚亚；
短切玻璃纤维：牌号为ECS 303H-3，直径为10μm，重庆国际复合材料有限公司。
连续玻璃纤维：牌号为ER14-2000-988A，直径13μm，中国巨石集团。
抗氧剂：四[β-(3,5-二特丁基－4－羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，Irganox 1010，瑞士汽巴精化公司。三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯，Irganox168，瑞士汽巴精化公司；二者重量份数比为1：1；
实施例1～11对比例1～3:
按表1配方，将PET树脂、增韧剂、含溴阻燃剂、阻燃协效剂以及其他助剂等在高速混合机中混合1-2分钟得到预混料，预混料经双螺杆挤出机，玻璃纤维从挤出机中部加入，在210℃-250℃下熔融挤出、冷却、造粒即得。
性能测试结果如表1所示。
表1实施例1-11对比例1-3的组分(重量份)和性能测试结果
*：熔点采用DSC方法测试；
从表1的实施例1-11及对比例1-3的比较可知，本发明通过优选低熔点的PET树脂、增韧剂、含溴阻燃剂和阻燃协效剂，采用不同的玻璃纤维，能够制备具有高韧性的低熔点玻璃纤维增强阻燃PET树脂组合物，这种新型的树脂组合物将会在注塑行业得到较好的应用。
以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。

Claims (10)

1.一种低熔点的玻璃纤维增强阻燃PET树脂组合物，其特征在于，所述的低熔点的玻璃纤维增强阻燃PET树脂组合物包括以下重量份数的组分：
2.如权利要求1所述的一种低熔点的玻璃纤维增强阻燃PET树脂组合物，其特征在于，所述低熔点PET树脂的重复单元由以下组分构成：
组分A：占树脂的重复单元45-55mol％的二羧酸单元；
组分B：占树脂的重复单元45-55mol％的碳原子数为2-14的二醇单元；
其中，所述组分A由占其80-100mol％的对苯二甲酸单元A1和占其0-20mol％的间苯二甲酸或邻苯二甲酸单元A2组成；其中，所述组分B由占其80-100mol％的乙二醇单元B1、占其0-20mol％的碳原子数为2-9的脂肪族二醇或脂环族二醇单元B2组成；且满足组分A或组分B至少任意一个组分中，包含两种以上不同的单元。
3.如权利要求1所述的一种低熔点的玻璃纤维增强阻燃PET树脂组合物，其特征在于，所述低熔点PET树脂其熔点范围在190-230℃之间，优选210-230℃之间，最优选为215-225℃之间。
4.如权利要求1所述的一种低熔点的玻璃纤维增强阻燃PET树脂组合物，其特征在于，所述的低熔点PET树脂，其特性粘度在0.55-0.95ml/g之间，优选0.65-0.85ml/g之间，最优选为0.7-0.8ml/g之间。
5.如权利要求1所述的一种低熔点的玻璃纤维增强阻燃PET树脂组合物，其特征在于，所述的增韧剂为乙烯-醋酸乙烯酯、乙烯-丙烯酸甲酯、乙烯-丙烯酸乙酯、乙烯-丙烯酸丁酯、低密度聚乙烯、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯-缩水甘油酯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯-缩水甘油酯共聚物等中的至少一种。
6.如权利要求1所述的一种低熔点的玻璃纤维增强阻燃PET树脂组合物，其特征在于，所述的玻璃纤维为无碱短切玻璃纤维或连续无碱玻璃纤维，其中玻璃纤维直径为10－25μm。
7.如权利要求1所述的一种低熔点的玻璃纤维增强阻燃PET树脂组合物，其特征在于，所述的含溴阻燃剂为溴化聚苯乙烯、十溴二苯乙烷、溴化聚碳酸酯、溴化环氧中的至少一种。
8.如权利要求1所述的一种低熔点的玻璃纤维增强阻燃PET树脂组合物，其特征在于，所述的阻燃协效剂为一种含锑化合物，优选三氧化二锑或锑酸钠中的至少一种。
9.如权利要求1所述的一种低熔点的玻璃纤维增强阻燃PET树脂组合物，其特征在于，所述的抗氧剂为季戊四醇酯和亚磷酸酯，重量份数比例为1：1。
10.如权利要求1所述的一种低熔点的玻璃纤维增强阻燃PET树脂组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按照以下组分及重量份含量准备原料：
(2)将PET树脂、增韧剂、含溴阻燃剂、阻燃协效剂和抗氧剂均匀混合后进入双螺杆挤出机，在挤出机中间部位加入玻璃纤维，加工工艺如下：一区温度210-220℃，二区温度230-240℃，三区温度235-245℃，四区温度235-245℃，五区温度235-245℃，六区温度235-245℃，七区温度240-250℃，八区温度240-250℃，九区温度230-240℃；主机转速300-400转/分钟。
(3)出料，挤出后冷却、干燥、切粒，即可制备本发明所述的低熔点的玻璃纤维增强阻燃PET树脂组合物。
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