CN107266880B - 一种高流动增强阻燃pbt材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高流动增强阻燃PBT材料，其由以下重量百分数的原料组成：PBT树脂49‑68％，阻燃剂11.5‑13.5％，增韧剂0‑3％，玻璃纤维20％‑33％，超支化树脂0.2‑0.5％，其他助剂0.3‑1％。所述高流动增强阻燃PBT材料的制备方法简单：先将PBT树脂烘干与阻燃剂混合搅拌，再加入其余成份一起搅拌均匀，最后在熔融挤出机中和玻纤挤出即得。与现有技术相比，本发明的有益效果为，高流动增强阻燃PBT材料具有良好的热稳定性，300℃注塑无析出白纹，另外在高温加热下不会散发刺激性气味，表面光滑，可用于叶柄、出风格栅等电子电器外观件以及需要高流动性的热流道一模多出产品。

Description

一种高流动增强阻燃PBT材料及其制备方法

技术领域

本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种高流动增强阻燃PBT材料及其制备方法。

背景技术

PBT树脂性价比高，综合力学性能优异，耐高温，容易阻燃，尤其解决了尼龙一方面吸水尺寸不稳定和另一方面尼龙吸水电气性能差的缺点，经改性加工，包括目前的耐低温零下40℃超韧PBT，广泛用于家电耐热部件和电子电器，大有代替尼龙之势。

超支化树脂，有别于之前的支化树脂，例如株洲时代新材料科技股份有限公司的支化高流尼龙树脂，其实可以认为是一种助剂，添加量少，自去年开始上市以来，洛阳纸贵，迅速成为改性塑料领域的热点，因为新材料和新技术带给整个行业是巨大的惊喜，解决了多年的顽疾，赋予材料高流动性，成本低，解决了玻纤增强树脂的浮纤问题，并且无需高技巧，操作简单。

国家发明专利[CN201610637935.X]提供了一种高流动性低熔点玻璃纤维增强阻燃PBT/PET材料，其高流动性主要在于低熔点的PET树脂，国家发明专利[CN201510611776.1]提供了一种低浮纤阻燃增强PBT，其低浮纤也主要还是在于PET树脂，国家发明专利[CN201510820955.6]提供了一种高流动和高外观品质的阻燃玻纤增强PBT，其高流动性主要在于四氢呋喃的含量，控制其含量操作复杂，还涉及有毒的四氢呋喃，国家发明专利[CN201611175142.7]提供了低翘曲高光泽增强PBT，其高光泽主要在于3000-5000分子量的PBS树脂。国家发明专利[CN104830034A]公开了一种超支化树脂增韧的PBT工程塑料组合物，超支化树脂端基是羟基或环氧基，在其内主要起增韧作用。

发明内容

本发明提供一种高流动增强阻燃PBT材料及其制备方法，旨在解决现有技术中PBT材料存在的气味问题及流动性不佳导致浮纤问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种高流动增强阻燃PBT材料，其特征在于，由以下重量百分数的原料组成：PBT树脂49-68％，阻燃剂11.5-13.5％，增韧剂0-3％，玻璃纤维20％-33％，超支化树脂0.2-0.5％，其他助剂0.3-1％。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

优选的，所述PBT树脂为PTA法生产，可溶性有机低分子含量(SOC)几乎为零，特别是不含有残留四氢呋喃。

优选的，所述阻燃剂由主阻燃剂和协效阻燃剂组成，所述主阻燃剂为溴化聚苯乙烯，所述协效阻燃剂三氧化二锑或锑酸钠。

优选的，所述增韧剂为低密度聚乙烯、乙烯-丙烯酸酯和乙烯-丙烯酸酯-缩水甘油酯中的任一种或任意多种的混合，具体的所述乙烯-丙烯酸酯-缩水甘油酯为乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯。

优选的，所述玻璃纤维为短切无碱玻纤或卷玻纤，所述玻璃纤维的直径为9-17um。

优选的，所述超支化树脂为具有树状分子结构的端羧基树枝状超支化聚酯，其固体粉末状。

优选的，所述其他助剂为硬脂酸钙、PE蜡、季戊四醇硬脂酸酯、硅酮、抗氧剂和成核剂中的任一种或任意多种的混合。

本发明还提供了制备上述高流动增强阻燃PBT材料的方法，其包括如下步骤：首先将PBT树脂于115-125℃下烘干4h以上，然后按照相应重量百分数取用烘干后的PBT树脂与阻燃剂并搅拌混匀，再加入相应重量百分数的增韧剂、超支化树脂和加工助剂，再次搅拌混匀，之后将混匀的原料放入挤出设备出，同时将相应重量百分数的玻璃纤维经侧喂料口或玻璃纤维进口加入，一起熔融挤出即得。

具体的，所述挤出设备为双螺杆挤出机，在双螺杆机中熔融挤出的挤出温度为180-250℃、螺杆转速为330-360转/分。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)选用极少低分子物质含量的PBT树脂，具有极佳的热稳定性，超低末端酸基含量和超低气体挥发，特别是原料树脂不含有残留四氢呋喃，消除了有毒气体，有利于解决现有PBT材料存在的气味问题；

2)采用溴化聚苯乙烯阻燃剂，不会产生刺激性气味，有助于解决现有PBT材料存在的气味问题。

3)采用端羧基超支化聚酯，低添加、低成本，同时不同于氨基、羟基或环氧基超支化树脂(液体或块状)，其为易于混匀的固体粉末状；端羧基超支化聚酯因其端羧基可与玻纤的氨基或羟基作用，故使玻纤在PBT材料中分散性更好，能极大提高增强阻燃PBT材料的流动性(添加端羧基超支化聚酯可使PBT材料的熔指提升至未添加前的3倍左右)，保证制件表面光滑无浮纤，适合良好外观、一模多出和大制件产品，同时可保证不降低材料的热稳定性，300℃注塑无析出白纹。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步的详细描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

本发明采用的方法未经特别说明均为常规方法，本发明使用的原材料未经特别说明均为市售产品。具体的，PBT树脂为南通星辰公司以PTA法生产的starester@HQ-Ⅱ；主阻燃剂为日本尾关生产的溴化聚苯乙烯B-701；协效阻燃剂为湖南辰州普通级三氧化二锑，纯度99.8％；增韧剂为杜邦PTW，超支化树脂为武汉超支化树脂科技有限公司的Hyper C100；加工助剂包括硅酮母粒为道康宁MB50-002。

本发明提供了一种高流动增强阻燃PBT材料的制备方法，其包括如下步骤：首先将PBT树脂120度4小时烘干，加入高混机，再加入阻燃剂、协效阻燃剂、增韧剂、超支化树脂和加工助剂，然后高速搅拌机中混合均匀，最后放入双螺杆挤出机中熔融，与侧喂料加入的短切玻纤一起挤出造粒，温度为180-250℃、螺杆转速为330-360转/分，即得。具体如下表所示：

性能测试

使用相应的国标对实施例1至3和对比例1和4制备的增强阻燃PBT材料的阻燃性、悬臂梁缺口冲击强度、拉伸强度和熔指进行测试，外观由色板目测，结果如下表所示：

由实施例与对比例可知，本发明提供的PBT材料不散发具有严重刺激性气味的2,4,6-三溴苯酚、2,6-二溴苯酚和有毒气体四氢呋喃，加入超支化树脂能够大幅提高材料熔指，使制件表面不出现浮纤，并且基本不影响性能，尤其是当超支化树脂为端羧基超支化聚酯时，PBT材料的熔指极大提升，接近未添加前的3至4倍。此外，经过注塑使用发现实施例1至3所得的PBT材料的热稳定性较好，300℃注塑无析出白纹。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高流动增强阻燃PBT材料，其特征在于，由以下重量百分数的原料组成：PBT树脂49-68％，阻燃剂11.5-13.5％，增韧剂0-3％，玻璃纤维20％-33％，超支化树脂0.2-0.5％，其他助剂0.3-1％；所述超支化树脂为具有树状分子结构的端羧基超支化聚酯且为固体粉末状；所述PBT树脂由PTA法生产得到；所述阻燃剂由主阻燃剂和协效阻燃剂混合而成，所述主阻燃剂为溴化聚苯乙烯，所述协效阻燃剂为三氧化二锑和锑酸钠中的任一种或两种的混合。

2.根据权利要求1所述的一种高流动增强阻燃PBT材料，其特征在于，所述主阻燃剂与协效阻燃剂的重量比为9.5-10.5：3。

3.根据权利要求1所述的一种高流动增强阻燃PBT材料，其特征在于，所述增韧剂为低密度聚乙烯、乙烯-丙烯酸酯和乙烯-丙烯酸酯-缩水甘油酯中的任一种或任意多种的混合。

4.根据权利要求1所述的一种高流动增强阻燃PBT材料，其特征在于，所述玻璃纤维为无碱短切玻纤或卷玻纤，所述玻璃纤维的直径为9-17um。

5.根据权利要求1至4任一项所述的一种高流动增强阻燃PBT材料，其特征在于，所述其他助剂为硬脂酸钙、PE蜡、季戊四醇硬脂酸酯、硅酮、抗氧剂和成核剂中的任一种或任意多种的混合。

6.一种如权利要求1至5任一项所述的一种高流动增强阻燃PBT材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：首先将PBT树脂于115-125℃下烘干4h以上，然后按照相应重量百分数取用烘干后的PBT树脂与阻燃剂并搅拌混匀，再加入相应重量百分数的增韧剂、超支化树脂和其他助剂，再次搅拌混匀，之后将混匀的原料放入挤出设备挤出，同时将相应重量百分数的玻璃纤维经侧喂料口或玻璃纤维进口加入，一起熔融挤出即得。

7.根据权利要求6所述的一种高流动增强阻燃PBT材料的制备方法，其特征在于，所述挤出设备为双螺杆挤出机，在双螺杆机中熔融挤出的挤出温度为180-250℃、螺杆转速为330-360转/分钟 。