CN107353577A - 一种阻燃改性工程塑料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种阻燃改性工程塑料及其制备方法，该改性工程塑料包括以下原料：工程塑料基体、增塑剂、无机填料、稳定剂、抗氧化剂、阻燃剂。本发明的阻燃改性工程塑料，加入的阻燃剂与稳定剂和抗氧化剂形成复合协同效应，极大提升工程塑料的阻燃性能和耐候性能，无机填料增加了基体的分散性和各成分的相容性，改善基体的流动性和加工性能，而且赋予工程塑料较好的物理机械性能。

Description

一种阻燃改性工程塑料及其制备方法
技术领域
本发明涉及工程塑料技术领域，具体涉及一种阻燃改性工程塑料及其制备方法。
背景技术
工程塑料是指一类可以作为结构材料，在较宽的温度范围内承受机械应力，在较为苛刻的化学物理环境中使用的高性能的高分子材料。一般指能承受一定的外力作用，并有良好的机械性能和尺寸稳定性，在高、低温下仍能保持其优良性能，可以作为工程结构件的塑料。工程塑料主要包括聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)、聚酰胺(尼龙,Polyamide,PA)、聚缩醛(Polyacetal,Polyoxy Methylene,POM)、变性聚苯醚(Poly Phenylene Oxide,变性PPE)、聚酯(PETP，PBTP)、聚苯硫醚(Polyphenylene Sulfide,PPS)、聚芳基酯等。
聚甲醛POM又名聚缩醛，分子结构规整和结晶性使其物理机械性能十分优异，有金属塑料之称。POM为乳白色不透明结晶性线性热塑性树脂，具有良好的综合性能和着色性，具有较高的弹性模量，很高的刚性和硬度，比强度和比刚性接近于金属；拉伸强度，弯曲强度，耐蠕变性和耐疲劳性优异，耐反复冲击；摩擦系数小，耐磨耗，尺寸稳定性好，表面光泽好，有较高的粘弹性，电绝缘性优，且不受温度影响；耐绝缘性好且不受湿度影响；耐化学药品性优：除了强酸、酚类和有机卤化物外，对其他化学品稳定，耐油；机械性能受温度影响小，具有较高的热变形温度。基于以上优点，POM被广泛用于制造各种滑动、转动机械零件，做各种齿轮、杠杆、滑轮、链轮，特别适宜做轴承，热水阀门、精密计量阀、输送机的链环和辊子、流量计、汽车内外部把手、曲柄等车窗转动机械，油泵轴承座和叶轮燃气开关阀、电子开关零件、紧固体、接线柱镜面罩、电风扇零件、加热板、仪表钮；录音录像带的轴承；各种管道和农业喷灌系统以及阀门、喷头、水龙头、洗浴盆零件；开关键盘、按钮、音像带卷轴；温控定时器；动力工具，庭园整理工具零件；另外可作为冲浪板、帆船及各种雪撬零件，手表微型齿轮、体育用设备的框架辅件和背包用各种环扣、紧固件、打火机、拉链、扣环；医疗器械中的心脏起博器；人造心脏瓣膜、顶椎、假肢等。但其缺点是阻燃性较差，遇火徐徐燃烧，氧指数小，另外耐候性不理想，从而导致在一些领域的局限性。
发明内容
针对上述所述，本发明的目的在于提供一种阻燃改性工程塑料及其制备方法，得到的改性工程塑料具有较好的阻燃性、抗冲击性、流动性和耐候性。
为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种阻燃改性工程塑料，由以下重量份的原料组成：
工程塑料基体90-100份、增塑剂25-30份、无机填料55-60份、稳定剂5-8份、抗氧化剂3-6份、阻燃剂8-12份。
所述工程塑料基体选自聚甲醛、环氧树脂、聚酰亚胺中的一种或多种。
所述增塑剂选自邻苯二甲酸二辛脂、磷酸三苯酯、烷基磺酸苯酯中的一种或多种。
所述稳定剂选自三盐基硫酸铅、硬脂酸钡、二月桂酸二丁基锡中的一种或多种。
所述抗氧化剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯抗氧剂的复配物，其受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯抗氧剂的重量比1:(1-2)；其中，受阻酚类抗氧剂为抗氧剂BHT、抗氧剂2246，亚磷酸酯抗氧剂为亚磷酸酯抗氧剂3010、亚磷酸酯抗氧剂S9228。
所述阻燃剂选自低聚磷酸酯阻燃剂RDP、全氟丁基磺酸钾阻燃剂、磺酸盐阻燃剂STB中的一种或多种。
所述无机填料选自煅烧高岭土、滑石粉、绢云母粉中的一种或多种。
上述阻燃改性工程塑料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将工程塑料基体和无机填料分别置于真空干燥箱中130-150℃下干燥5-8h；
(2)将经过步骤(1)干燥后的无机填料置于球磨机中，同时加入增塑剂、稳定剂、抗氧化剂和阻燃剂，研磨2-3h后取出，再将取出的混合物置于真空干燥箱中150-200℃下干燥10-20h，得到改性填料；
(3)将经过步骤(1)干燥后的工程塑料基体和步骤(2)所得的改性填料置于高速搅拌机中混合均匀得混合料，再将混合料送入双螺杆挤出机中经熔融挤出，冷却造粒，制备得到改性工程塑料。
所述步骤(3)中的双螺杆挤出机的温度设定为220-270℃，挤出机转速为60-80rpm/min。
本发明的有益效果是：本发明的阻燃改性工程塑料，加入的阻燃剂与稳定剂和抗氧化剂形成复合协同效应，极大提升工程塑料的阻燃性能和耐候性能，无机填料增加了基体的分散性和各成分的相容性，改善基体的流动性和加工性能，而且赋予工程塑料较好的物理机械性能。
具体实施例
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。实施例中，所有原料都购自盖德化工网。
实施例1
一种阻燃改性工程塑料，由以下重量份的原料组成：
聚甲醛60份、聚酰亚胺35份、磷酸三苯酯15份、烷基磺酸苯酯12份、煅烧高岭土30份、绢云母粉26份、三盐基硫酸铅6份、抗氧剂2246 1.5份、亚磷酸酯抗氧剂3010 3份、低聚磷酸酯阻燃剂RDP 4份、全氟丁基磺酸钾阻燃剂6份。
上述阻燃改性工程塑料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将工程塑料基体和无机填料分别置于真空干燥箱中140℃下干燥7h；
(2)将经过步骤(1)干燥后的无机填料置于球磨机中，同时加入增塑剂、稳定剂、抗氧化剂和阻燃剂，研磨3h后取出，再将取出的混合物置于真空干燥箱中180℃下干燥15h，得到改性填料；
(3)将经过步骤(1)干燥后的工程塑料基体和步骤(2)所得的改性填料置于高速搅拌机中混合均匀得混合料，再将混合料送入双螺杆挤出机中经熔融挤出，冷却造粒，制备得到改性工程塑料；其中，挤出机一至六区温度为：220，240，260，270，270，250℃，转速为75rpm/min。
实施例2
一种阻燃耐候性改性工程塑料，由以下重量份的原料组成：
聚甲醛55份、环氧树脂15份、聚酰亚胺30份、邻苯二甲酸二辛脂15份、磷酸三苯酯15份、煅烧高岭土20份、滑石粉20份、绢云母粉20份、二月桂酸二丁基锡8份、抗氧剂2246 2份、亚磷酸酯抗氧剂S9228 4份、全氟丁基磺酸钾阻燃剂5份、磺酸盐阻燃剂STB7份。
上述阻燃耐候性改性工程塑料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将工程塑料基体和无机填料分别置于真空干燥箱中150℃下干燥6h；
(2)将经过步骤(1)干燥后的无机填料置于球磨机中，同时加入增塑剂、稳定剂、抗氧化剂和阻燃剂，研磨3h后取出，再将取出的混合物置于真空干燥箱中160℃下干燥20h，得到改性填料；
(3)将经过步骤(1)干燥后的工程塑料基体和步骤(2)所得的改性填料置于高速搅拌机中混合均匀得混合料，再将混合料送入双螺杆挤出机中经熔融挤出，冷却造粒，制备得到改性工程塑料；其中，挤出机一至六区温度为：220，240，260，270，270，250℃，转速为70rpm/min。
检测例
为了验证制备的改性工程塑料的理化性能，分别对上述实施例制备的产品经过注塑之后进行性能检测：

Claims (9)

1.一种阻燃改性工程塑料，其特征在于，由以下重量份的原料组成：工程塑料基体90-100份、增塑剂25-30份、无机填料55-60份、稳定剂5-8份、抗氧化剂3-6份、阻燃剂8-12份。
2.根据权利要求1所述的一种阻燃改性工程塑料，其特征在于：所述工程塑料基体选自聚甲醛、环氧树脂、聚酰亚胺中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种阻燃改性工程塑料，其特征在于：所述增塑剂选自邻苯二甲酸二辛脂、磷酸三苯酯、烷基磺酸苯酯中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种阻燃改性工程塑料，其特征在于：所述稳定剂选自三盐基硫酸铅、硬脂酸钡、二月桂酸二丁基锡中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种阻燃改性工程塑料，其特征在于：所述抗氧化剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯抗氧剂的复配物，其受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯抗氧剂的重量比1:(1-2)。
6.根据权利要求1所述的一种阻燃改性工程塑料，其特征在于：所述阻燃剂选自低聚磷酸酯阻燃剂RDP、全氟丁基磺酸钾阻燃剂、磺酸盐阻燃剂STB中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种阻燃改性工程塑料，其特征在于：所述无机填料选自煅烧高岭土、滑石粉、绢云母粉中的一种或多种。
8.权利要求1-7任意一项所述的一种阻燃改性工程塑料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将工程塑料基体和无机填料分别置于真空干燥箱中130-150℃下干燥5-8h；
(2)将经过步骤(1)干燥后的无机填料置于球磨机中，同时加入增塑剂、稳定剂、抗氧化剂和阻燃剂，研磨2-3h后取出，再将取出的混合物置于真空干燥箱中150-200℃下干燥10-20h，得到改性填料；
(3)将经过步骤(1)干燥后的工程塑料基体和步骤(2)所得的改性填料置于高速搅拌机中混合均匀得混合料，再将混合料送入双螺杆挤出机中经熔融挤出，冷却造粒，制备得到改性工程塑料。
9.根据权利要求8所述的一种阻燃改性工程塑料的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中的双螺杆挤出机的温度设定为220-270℃，挤出机转速为60-80rpm/min。
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