CN107815077A - 一种高光泽型pbt用氧化锑复配阻燃母粒 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高光泽型PBT用氧化锑阻燃母粒，其组分的质量含量为PBT树脂15％～30％、三氧化二锑60％～80％、硫酸盐型澄清剂2％～8％、内润滑剂0.5％～2％、外润滑剂1.5％～5％和偶联剂1％～4％。经高速混合、塑化捏合、挤出造粒等工序制得。本发明制备的高光泽型PBT用氧化锑阻燃母粒具有光泽度高、流动性好、阻燃性能优异等特点，添加到PBT树脂中使用时对塑料制品的表面色泽影响较小，且具有优异的加工性能。

Description

一种高光泽型PBT用氧化锑复配阻燃母粒
技术领域
本发明属于阻燃材料领域，尤其涉及了高光泽型PBT用氧化锑复配阻燃母粒的配方及应用。
背景技术
PBT是一种带苯环的结晶型线形饱和聚酯树脂，具有优良的光泽性、刚性、耐疲劳性能、低摩擦系数和价格低廉等特点而被广泛应用在家电、汽车内饰、机械配件和建筑装饰材料等行业。因PBT自身的易燃特性，在使用时常需要添加阻燃剂进行改性。然而氧化锑阻燃母粒等无机添加型阻燃剂的加入，严重消弱了PBT塑制品的表面光泽度，也大大降低了PBT 树脂在成型加工过程中的流动速率，不利于氧化锑及其母粒产品在PBT等光泽度较好的塑制品中使用。
中国专利申请CN201210368740.1公开了一种PBT用阻燃母粒，其组分如下：PBT树脂10％～15％，氧化锑15％～35％；溴系阻燃剂50％～70％，偶联剂1％～3％，分散剂3％～5％，抗氧剂1％～2％。该阻燃母粒虽然含有一定量的氧化锑，但以溴系阻燃剂为主要的阻燃剂，氧化锑作为辅助阻燃剂，属于溴-锑复配型阻燃剂。虽然具有良好的阻燃性，但燃烧后会释放出二恶英等有毒有害物质，给环境和人体健康带来一定的危害；且由于大量氧化锑和溴系阻燃剂粉体的加入，对PBT复合阻燃材料的表面光泽度和加工性有较大的影响。
中国发明专利CN201210221895.2公开了PBT专用阻燃母粒及其制备方法，其产品组分如下：PBT树脂20％～60％，氧化锑3％～15％；聚2,6-二溴亚苯基醚25％～55％，润滑分散剂5％～10％，偶联剂0.2％～1.5％，抗氧剂 0.2％～0.6％。该阻燃母粒是含有少量氧化锑的溴系阻燃母粒，其有效阻燃成分含量较低，属于低浓度的阻燃母粒。虽然具有一定的阻燃性，但溴系阻燃剂对环境有一定的危害性，且由于有效阻燃剂浓度低需添加大量的该产品方能达到理想阻燃效果，对PBT复合阻燃材料的表面光泽度和力学性能带来较大的影响。
当前，以氧化锑阻燃剂为主要阻燃成分的高光型PBT用氧化锑阻燃母粒的研究开发较少，随着汽车工业、高端装饰行业的发展以及人们对生活品质的不断追求，塑制品的表面光泽效果将受到越来越多塑制品加工企业的重视，高光泽型PBT用氧化锑阻燃母粒的应用将日趋扩大。
发明内容
本发明的目的在于针对现有产品的不足，提供了一种高光泽型PBT用氧化锑复配阻燃母粒。解决高含量PBT阻燃母粒表面光泽度不足，加工困难以及力学性能差等技术问题。
为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种高光泽型PBT 用氧化锑复配阻燃母粒，其组分由PBT树脂、三氧化二锑、硫酸盐型澄清剂、内润滑剂、外润滑剂和偶联剂组成，各组分的含量为：
PBT树脂：15％～30％；
三氧化二锑：60％～80％；
硫酸盐型澄清剂：2％～8％；
内润滑剂：0.5％～2％；
外润滑剂：1.5％～5％；
偶联剂：1％～4％。
优选的，所述的内润滑剂为硬脂酸盐、硅酮、EBS中的一种。
优选的，所述的外润滑剂为石蜡、PE蜡中的一种。
优选的，所述的硫酸盐型澄清剂为硫酸钠、硫酸钡、硫酸钙等硫酸盐中的一种。
本发明还公开了一种制备高光泽型PBT用氧化锑阻燃母粒的方法，包括以下步骤：
步骤1，按照阻燃剂各组分的重量分数称取PBT树脂、三氧化二锑、硫酸盐型澄清剂、内润滑剂、外润滑剂和偶联剂；
步骤2，将三氧化二锑和偶联剂投入高混机进行表面改性，改性温度 110℃～140℃，改性时间30～40min。
步骤3，将剩余的组分加入到步骤2改性好的物料中一起共混，混合温度降为80～100℃，混合时间为5～8min。
步骤4，将混合均匀的物料转移到双螺杆挤出造粒机进行塑化、挤出、造粒，从而制得本发明所述阻燃母粒。
本发明的优点和积极效果有：
本发明制备的高光泽型PBT用氧化锑阻燃母粒利用了外润滑剂在塑化剪切过程中外迁移的特点，使外润滑剂在阻燃母粒粒子表面富集，形成较为光滑的表面，使本发明产品具有良好的加工流动性和表面平滑度；
本发明制备的高光泽型PBT用氧化锑阻燃母粒充分结合了外润滑剂和硫酸盐型澄清剂的功能特性，使外迁移的润滑剂与硫酸盐型澄清剂在阻燃母粒粒子表面形成搪瓷效应，使本发明产品具有较高的表面光泽度。
本发明制备的高光泽型PBT用氧化锑阻燃母粒在原料选取上，选用了无毒环保的材料进行配方设计，燃烧分解后不会释放出有毒有害小分子化合物，环保性较高；且通过偶联剂对氧化锑表面进行了有机化包覆改性，增强了其与树脂的相容性，提高其力学性能。
本发明制备的高光泽型PBT用氧化锑阻燃母粒通过正交实验法科学地设计实验方案，探索出最佳的内润滑剂和外润滑剂的配比，使本发明产品具有良好加工性的同时，也减轻了对加工设备磨损。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细描述，旨在帮助理解，实施例不能构成对本发明实施范围的限定。
实施例1
称取15份PBT树脂、80份三氧化二锑、2份硫酸钡、0.5份硅酮、1.5 份石蜡和1份铝酸酯偶联剂，并将称取好的三氧化二锑和焦磷酸型钛酸酯投入高速搅拌机进行氧化锑表面改性，改性温度120℃，搅拌速率 600rpm/min，搅拌时间40min。改性完成后，加入干燥好的PBT树脂及配方中的其他组分，在高速混合设备中进行热混合，转速800rpm/min，温度控制在80℃。待混合均匀后转入挤出机进行塑化捏合，挤出加工温度为200℃～230℃，经挤出、造粒便可得到高光泽型PBT用氧化锑阻燃母粒。根据相应项目的测试标准进行熔融指数和白度的检测，并通过目测方式观察颗粒表面的光泽程度，测试结果见附表1。此外，添加6份该母粒产品与PBT树脂共混塑化制成标准测试样，并依据相应项目的测试标准进行检测，测试结果如附表2。
实施例2
称取30份PBT树脂、60份三氧化二锑、2份硫酸钙、2份硬脂酸锌、 2份PE蜡和4份硅烷偶联剂，按照实施例1所述的制备方法制得本发明阻燃母粒产品。根据相应项目的测试标准进行熔融指数和白度的检测，并通过目测方式观察颗粒表面的光泽程度，测试结果见附表1。此外，添加8 份该母粒产品与PBT树脂共混塑化制成标准测试样，并依据相应项目的测试标准进行检测，测试结果如附表2。
实施例3
称取20份PBT树脂、65份三氧化二锑、8份硫酸钠、1份EBS、5份石蜡和1份铝酸酯偶联剂，按照实施例1所述的制备方法制得本发明阻燃母粒产品。根据相应项目的测试标准进行熔融指数和白度的检测，并通过目测方式观察颗粒表面的光泽程度，测试结果见附表1。此外，添加7份该母粒产品与PBT树脂共混塑化制成标准测试样，并依据相应项目的测试标准进行检测，测试结果如附表2。
对比例1
称取16份PBT树脂、82份三氧化二锑、2份石蜡和2份铝酸酯偶联剂，按照实施例1所述的制备方法制得对比例的阻燃母粒产品。根据相应项目的测试标准进行熔融指数和白度的检测，并通过目测方式观察颗粒表面的光泽程度，测试结果见附表1。此外，添加6份该母粒产品与PBT树脂共混塑化制成力学性能的标准测试样，并依据相应项目的测试标准进行检测，测试结果如附表2。
附表1：阻燃母粒产品性能测试结果
附表2：复合阻燃材料性能测试结果
从实施例1与对比例1的检测结果可知，经本发明方法做制备的阻燃母粒，由于内润滑和外润滑的作用，使得该产品具有更好的加工流动性；由于外润滑和澄清剂的相互作用，使得本发明产品具有更高的表面光滑性、亮度和白度；同时经过表面改性提高了阻燃成分的分散性，使得本发明产品具有更高的力学性能和阻燃性能。

Claims (6)

1.一种高光泽型PBT用氧化锑阻燃母粒，其特征在于其组分为：PBT树脂、三氧化二锑、硫酸盐型澄清剂、内润滑剂、外润滑剂和偶联剂。
2.根据权利要求1所述的高光泽型PBT用氧化锑阻燃母粒，其特征在于各组分的含量为：
PBT树脂：15％～30％
三氧化二锑：60％～80％
硫酸盐型澄清剂：2％～8％
内润滑剂：0.5％～2％
外润滑剂：1.5％～5％
偶联剂：1％～4％。
3.根据权利要求1或2任意一项所述的高光泽型PBT用氧化锑阻燃母粒，其特征在于所述的内润滑剂为硬脂酸盐、硅酮、EBS中的一种。
4.根据权利要求1或2任意一项所述的高光泽型PBT用氧化锑阻燃母粒，其特征在于所述的外润滑剂为石蜡、PE蜡中的一种。
5.根据权利要求1或2任意一项所述的高光泽型PBT用氧化锑阻燃母粒，其特征在于所述的硫酸盐型澄清剂为硫酸钠、硫酸钡、硫酸钙等硫酸盐中的一种。
6.一种制备如权利要求2所述的高光泽型PBT用氧化锑阻燃母粒的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，按照阻燃剂各组分的重量分数称取PBT树脂、三氧化二锑、硫酸盐型澄清剂、内润滑剂、外润滑剂和偶联剂；
步骤2，将三氧化二锑和偶联剂投入高混机进行表面改性，改性温度110℃～140℃，改性时间30～40min。
步骤3，将剩余的组分加入到步骤(2)改性好的物料中一起共混，混合温度降为80～100℃，混合时间为5～8min。
步骤4，将混合均匀的物料转移到双螺杆挤出造粒机进行塑化、挤出、造粒，从而制得本发明所述阻燃母粒。
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