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Abstract

本发明属于材料技术领域，特别涉及一种复合材料及其制备方法。本发明所设计的一种阻燃增强PBT材料，由以下重量百分比的原料组成：PBT30％‑50％、溴系阻燃剂10％‑15％、复配阻燃剂10％‑15％、玻璃纤维13％‑40％、增韧剂2％‑6％、抗氧剂0.2％‑0.8％、润滑剂0.3％‑0.8％。本发明的阻燃增强PBT材料将欧盟IEC60695标准中的750℃灼热丝提高到850℃、2秒内熄灭，满足了客户对750℃灼热丝越来越高的需求，同时具备高强度、韧性好、可快速成型、高性价比等优点，能满足微动开关、接插件、熔断器等电子电气及家用电器产品的要求。

Description

一种阻燃增强PBT材料及其制备方法
技术领域
本发明属于材料技术领域，特别涉及一种复合材料及其制备方法。
背景技术
聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)是一种结晶、线型饱和聚酯。它具有优异的力学性能、电学性能、耐化学腐蚀、易成型及吸湿率低等特点，是一种综合性能优良的热塑性工程塑料，被广泛用于汽车、电子电器制造业中，用于制造力学强度要求较高的零件和耐热、耐冲击、耐磨擦的零件等，已成为五大工程塑料中重要的一员。然而，纯PBT树脂也存在着阻燃性不好(只能达到UL-94HB级)、机械强度不高、缺口冲击强度低、热变形温度不高等缺点，从而限制其在某些领域的应用。因此目前，PBT中约有80％是经过改性的品种，而且绝大部分是阻燃增强PBT材料。目前要求阻燃增强PBT能够通过欧盟IEC60695标准的要求越来越普遍，虽然有部分厂家能达到灼热丝起燃温度750℃、2秒内熄灭的要求，但是随着要求的逐步普遍，对阻燃性能的要求也越来越苛刻，一般都要求灼热丝起燃温度高于750℃的温度，如要求800℃、2秒内熄灭，甚至有要求850℃、2秒内熄灭。基于上述原因，需要开发出能稳定通过850℃、2秒内熄灭的阻燃增强PBT材料，来满足客户越来越高的需求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有高灼热丝起燃温度,同时还具备高强度、良好的韧性、可快速成型的阻燃增强PBT材料。
为了达到上述目的，本发明所设计的一种阻燃增强PBT材料，由以下重量百分比的原料组成：
作为优选，上述的PBT为聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂，其特性粘度为1.0dL/g；
作为优选，上述的复配阻燃剂为瑞士科莱恩无机次磷酸盐OP1314复配聚磷酸密胺盐；
作为优选，上述的玻璃纤维为无碱玻璃纤维，该玻璃纤维表面经过硅烷偶联剂处理，单丝直径为11微米；
作为优选，上述的增韧剂为乙烯丙烯酸甲酯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯；
作为优选，上述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂1010或亚磷酸酯类抗氧剂168；
作为优选，上述的润滑剂为超低分子量的马来酸酐接枝LDPE；
本发明的另一目的是提供一种阻燃增强PBT材料的制备方法，包括如下具体步骤：
1、原材料的处理及混合：PBT树脂在120℃下烘3小时，控制水分在0.1％以下；将PBT树脂和溴系阻燃剂、复配阻燃剂、增韧剂、抗氧剂、润滑剂在高速混料机中混合3分钟，使各组分充分搅拌分散均匀；
2、熔融挤出：将混合好的物料加入双螺杆挤出机中，在熔融挤出的同时，在第五节螺筒引入玻璃纤维熔融挤出，熔融挤出温度在220-245℃之间，螺杆转速为300转/分；
3、造粒及后处理：对挤出的物料进行冷却、风干、切粒、包装得到成品。
本发明的阻燃增强PBT材料将欧盟IEC60695标准中的750℃灼热丝提高到850℃、2秒内熄灭，满足了客户对750℃灼热丝越来越高的需求，同时具备高强度、韧性好、可快速成型、高性价比等优点，能满足微动开关、接插件、熔断器等电子电气及家用电器产品的要求。
具体实施方式
实施例1
一种阻燃增强PBT材料，由以下重量百分比的原料组成：
上述的PBT为聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂，其特性粘度为1.0dL/g；
上述的复配阻燃剂为瑞士科莱恩无机次磷酸盐OP1314复配聚磷酸密胺盐；
上述的玻璃纤维为无碱玻璃纤维，该玻璃纤维表面经过硅烷偶联剂处理，单丝直径为11微米；
上述的增韧剂为乙烯丙烯酸甲酯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯；
上述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂1010；
上述的润滑剂为超低分子量的马来酸酐接枝LDPE；
通过如下方法制备得到：
1、原材料的处理及混合：PBT树脂在120℃下烘3小时，控制水分在0.1％以下；将PBT树脂和溴系阻燃剂、复配阻燃剂、增韧剂、抗氧剂1010、润滑剂在高速混料机中混合3分钟，使各组分充分搅拌分散均匀；
2、熔融挤出：将混合好的物料加入双螺杆挤出机中，在熔融挤出的同时，在第五节螺筒引入单丝直径为11微米的无碱玻璃纤维熔融挤出，熔融挤出温度在220-245℃之间，螺杆转速为300转/分；
3、造粒及后处理：对挤出的物料进行冷却、风干、切粒、包装得到成品。
实施例2
一种阻燃增强PBT材料，由以下重量百分比的原料组成：
上述的PBT为聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂，其特性粘度为1.0dL/g；
上述的复配阻燃剂为瑞士科莱恩无机次磷酸盐OP1314复配聚磷酸密胺盐；
上述的玻璃纤维为无碱玻璃纤维，该玻璃纤维表面经过硅烷偶联剂处理，单丝直径为11微米；
上述的增韧剂为乙烯丙烯酸甲酯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯；
上述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂1010；
上述的润滑剂为超低分子量的马来酸酐接枝LDPE；
通过如下方法制备得到：
1、原材料的处理及混合：PBT树脂在120℃下烘3小时，控制水分在0.1％以下；将PBT树脂和溴系阻燃剂、复配阻燃剂、增韧剂、抗氧剂1010、润滑剂在高速混料机中混合3分钟，使各组分充分搅拌分散均匀；
2、熔融挤出：将混合好的物料加入双螺杆挤出机中，在熔融挤出的同时，在第五节螺筒引入单丝直径为11微米的无碱玻璃纤维熔融挤出，熔融挤出温度在220-245℃之间，螺杆转速为300转/分；
3、造粒及后处理：对挤出的物料进行冷却、风干、切粒、包装得到成品。
实施例3
一种阻燃增强PBT材料，由以下重量百分比的原料组成：
上述的PBT为聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂，其特性粘度为1.0dL/g；
上述的复配阻燃剂为瑞士科莱恩无机次磷酸盐OP1314复配聚磷酸密胺盐；
上述的玻璃纤维为无碱玻璃纤维，该玻璃纤维表面经过硅烷偶联剂处理，单丝直径为11微米；
上述的增韧剂为乙烯丙烯酸甲酯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯；
上述的抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂168；
上述的润滑剂为超低分子量的马来酸酐接枝LDPE；
通过如下方法制备得到：
1、原材料的处理及混合：PBT树脂在120℃下烘3小时，控制水分在0.1％以下；将PBT树脂和溴系阻燃剂、复配阻燃剂、增韧剂、抗氧剂168、润滑剂在高速混料机中混合3分钟，使各组分充分搅拌分散均匀；
2、熔融挤出：将混合好的物料加入双螺杆挤出机中，在熔融挤出的同时，在第五节螺筒引入单丝直径为11微米的无碱玻璃纤维熔融挤出，熔融挤出温度在220-245℃之间，螺杆转速为300转/分；
3、造粒及后处理：对挤出的物料进行冷却、风干、切粒、包装得到成品。
本发明阻燃增强PBT材料与现有阻燃增强PBT材料的性能测试对比如下：
项目 测试标准 条件 本发明PBT 现有PBT
比重 ASTM D792 23℃ 1.65 1.62
拉伸强度 ASTM D638 50mm/min 112 125
弯曲强度 ASTM D790 2mm/min 166 186
弯曲模量 ASTM D790 2mm/min 9560 8700
缺口冲击强度 ASTM D256 23℃ 9.0 10.0
阻燃性 UL94 0.8mm V-O V-O
灼热丝温度 IEC 60695 ---- 850℃ 750℃

Claims (8)

1.一种阻燃增强PBT材料，其特征在于：由以下重量百分比的原料组成：
2.根据权利要求1所述的一种阻燃增强PBT材料，其特征在于：所述的PBT为聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂，其特性粘度为1.0dL/g。
3.根据权利要求1所述的一种阻燃增强PBT材料，其特征在于：所述的复配阻燃剂为瑞士科莱恩无机次磷酸盐OP1314复配聚磷酸密胺盐。
4.根据权利要求1所述的一种阻燃增强PBT材料，其特征在于：所述的玻璃纤维为无碱玻璃纤维，该玻璃纤维表面经过硅烷偶联剂处理，单丝直径为11微米。
5.根据权利要求1所述的一种阻燃增强PBT材料，其特征在于：所述的增韧剂为乙烯丙烯酸甲酯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯。
6.根据权利要求1所述的一种阻燃增强PBT材料，其特征在于：所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂1010或亚磷酸酯类抗氧剂168。
7.根据权利要求1所述的一种阻燃增强PBT材料，其特征在于：所述的润滑剂为超低分子量的马来酸酐接枝LDPE。
8.一种如权利要求1所述阻燃增强PBT材料的制备方法，其特征在于：包括如下具体步骤：
(1)原材料的处理及混合：PBT树脂在120℃下烘3小时，控制水分在0.1％以下；将PBT树脂和溴系阻燃剂、复配阻燃剂、增韧剂、抗氧剂、润滑剂在高速混料机中混合3分钟，使各组分充分搅拌分散均匀；
(2)熔融挤出：将混合好的物料加入双螺杆挤出机中，在熔融挤出的同时，在第五节螺筒引入玻璃纤维熔融挤出，熔融挤出温度在220-245℃之间，螺杆转速为300转/分；
(3)造粒及后处理：对挤出的物料进行冷却、风干、切粒、包装得到成品。
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