CN109337305A - 一种高cti无卤阻燃pbt树脂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种高CTI无卤阻燃PBT树脂及其制备方法，按重量份计，由下列组分组成：PBT树脂40‑70份，复合阻燃剂18‑24份，CTI协效剂1‑5份，增强填料10‑30份，润滑剂0.4‑2份，抗氧剂0.2‑1份，偶联剂0.2‑2份。方法包括以下步骤：(1).增强填料预处理按重量份，称取增强填料10‑30份，并用上述偶联剂进行表面处理；主要方式为将复配偶联剂与增强填料置于高速混合机中预混10‑30分钟；(2).向步骤(1)中加入40‑70份PBT树脂、18‑24份复合阻燃剂、1‑5份CTI协效剂、10‑30份增强填料、0.4‑2份润滑剂、0.2‑1份抗氧剂，高速混合5‑8分钟，然后将混合物置于双螺杆挤出机挤出造粒，挤出造粒温度为190‑230℃，获得高CTI无卤阻燃PBT树脂；(3).用注塑机注塑成型，注塑温度为190‑230℃。

Description

一种高CTI无卤阻燃PBT树脂及其制备方法

技术领域

本发明涉及高分子材料领域具体涉及一种高CTI无卤阻燃PBT树脂及其制备方法。

背景技术

PBT为聚对苯二甲酸丁二醇酯或聚丁烯对苯二甲酸酯，属于热塑性聚酯，是由1，4-丁二醇与对苯二甲酸或者对苯二甲酸酯缩聚而成，并经由混炼程序制成的乳白色半透明到不透明、结晶型热塑性聚酯树脂。

阻燃PBT是其改性应用中最广的一种，广泛用于电子、电气、家电行业，如接插件、变压器、熔断器外壳、开关、继电器、节能灯、线圈骨架、电机外壳等，这些行业对燃烧、安全性有严格的要求。阻燃PBT能很好的满足这些行业对产品苛刻的性能要求，因此其在这些领域具有广阔的市场。

近年来，我国电子电器业发展迅速，其产品出口量也逐年增加，对符合RoHS指令的高CTI环保阻燃PBT工程塑料系列专用料的需求与日俱增。目前，国内工程塑料改性企业，生产无卤环保阻燃高耐漏电PBT材料的能力较低，国内需求主要依赖进口。

阻燃性和CTI值是工业电器用材料最关键的性能指标，直接关系到电路的安全可靠性。单独使用磷系或氮系阻燃剂，存在着成炭率低，导致阻燃效率较低的缺点。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有的技术不足，提供一种高CTI值，不含铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯、多溴联苯醚和卤素等有害物质，高CTI无卤阻燃PBT树脂。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种高CTI无卤阻燃PBT树脂，该树脂按重量份计，由下列组分组成：

上述的复合阻燃剂为氮磷体系阻燃剂，阻燃剂含氮量≥19％，含磷量≥20％；

上述的CTI协效剂为聚乙烯、聚丙烯、氧化钙的一种或几种；

上述的增强填料为无碱玻璃纤维无捻粗纱，其长度尺寸为40-50毫米；

上述的润滑剂为环保型乙撑双硬脂酰胺、季戊四醇硬脂酸脂、硬脂酸酰胺、中任意一种或几种；

上述的抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168和抗氧剂DLTDP按1∶1∶1.5比例混合而成；

上述的偶联剂为γ-巯丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷、γ-(3，2环氧丙氧基)甲基三甲氧基硅烷、γ-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种。

高CTI无卤阻燃PBT树脂的制备方法该方法包括以下步骤：

(1).增强填料预处理

按重量份，称取增强填料10-30份，并用上述复配偶联剂对其进行表面处理；主要方式为将复配偶联剂与增强填料置于高速混合机中预混10-30分钟；

(2).高CTI无卤阻燃PBT树脂的制备

向步骤(1)中加入40-70份PBT树脂、18-24份复合阻燃剂、1-5份CTI协效剂、10-30份增强填料、0.4-2份润滑剂、0.2-1份抗氧剂，高速混合5-8分钟，然后将混合物置于双螺杆挤出机挤出造粒，挤出造粒温度为190-230℃，获得高CTI无卤阻燃PBT树脂；

(3).经过上述挤出机造粒的高CTI无卤阻燃PBT树脂用注塑机注塑成型，注塑温度为190-230℃。

本发明的优点和有益效果为：

1.本发明的高CTI无卤阻燃PBT树脂，与传统环保溴系阻燃体系/氧化锑阻燃体系制备的阻燃PBT树脂相比，不含铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯、多溴联苯醚和卤素等有害物质，阻燃级别高，可达UL94-V0级，降低了对人身和环境安全隐患，环境友好，符合欧盟RoHS环保指令；

2.本发明的高CTI无卤阻燃PBT树脂，通过添加CTI协效剂，提高了树脂的CTI值，同时能极大的减小材料的力学性能下降和降低成本；

3.本发明的高CTI无卤阻燃PBT树脂，相较于传统玻纤增强PBT树脂，通过对玻纤尺寸的选择和预处理，选取综合性能最优然后通过采用复配偶联剂对玻纤进行预处理，提高玻纤和树脂的相互作用力，从而进一步提高改性树脂的力学性能。

具体实施方式

下面给出实施例进一步说明本发明所述的一种高CTI无卤阻燃PBT树脂。有必要指出的是以下实施例只用于对本发明的进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员根据本发明内容对本发明做出一些非本质的改进和调整任然属于本发明的保护范围。

实施例1

表1实施例1各原料配比

将B、C组分混合，然后置于高速混合机中，预混20分钟；再将A组分加入到处于高混状态的B、C组分中，高混7分钟；然后把高混物加入到同向平行双螺杆挤出机中，在温度190-230℃(一区190℃、二区200℃、三区210℃、四区210℃、五区230℃、六区230℃、七区220℃、八区210℃、九区210℃、机头200℃)下，经熔融挤出、造粒即可。

实施例2

表2实施例2各原料配比

制备方法所用步骤同实施例1

实施例3

表3实施例3各原料配比

制备方法所用步骤同实施例1

实施例4

表4实施例4各原料配比

制备方法所用步骤同实施例1

为了考察本发明制备的高CTI无卤阻燃PBT树脂的相关性能，本发明将实施例所得样品按照ASTM D256-2010测试悬臂梁缺口冲击强度，UL94-2006测试垂直燃烧级别，ASTM648-04测试热变形温度，GB/T 4207测试CTI值。所有测试结果见表5。

表5实施例1-4制备样品的相关性能

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种高CTI无卤阻燃PBT树脂，其特征在于：按重量份计，由下列组分组成：

2.根据权利要求1所述的一种高CTI无卤阻燃PBT树脂，其特征在于：所述复合阻燃剂为氮磷体系阻燃剂，阻燃剂含氮量≥19％，含磷量≥20％。

3.根据权利要求1所述的一种高CTI无卤阻燃PBT树脂，其特征在于：所述CTI协效剂为聚乙烯、聚丙烯、氧化钙的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的一种高CTI无卤阻燃PBT树脂，其特征在于：所述增强填料为无碱玻璃纤维无捻粗纱，其长度尺寸为40-50毫米。

5.根据权利要求1所述的一种高CTI无卤阻燃PBT树脂，其特征在于：所述润滑剂为环保型乙撑双硬脂酰胺、季戊四醇硬脂酸脂、硬脂酸、硬脂酸酰胺中任意一种或几种。

6.根据权利要求1所述的一种高CTI无卤阻燃PBT树脂，其特征在于：所述抗氧剂为为抗氧剂1010、抗氧剂168和抗氧剂DLTDP按1∶1∶1.5比例混合而成。

7.根据权利要求1所述的一种高CTI无卤阻燃PBT树脂，其特征在于：所述偶联剂为γ-巯丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷、γ-(3，2环氧丙氧基)甲基三甲氧基硅烷、γ-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷一种或几种。

8.根据权利要求1～7之一所述高CTI无卤阻燃PBT树脂的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

(1).增强填料预处理

按重量份，称取增强填料10-30份，并用上述复配偶联剂对其进行表面处理；主要方式为将复配偶联剂与增强填料置于高速混合机中预混10-30分钟；

(2).高CTI无卤阻燃PBT树脂的制备

向步骤(1)中加入40-70份PBT树脂、18-24份复合阻燃剂、1-5份CTI协效剂、10-30份增强填料、0.4-2份润滑剂、0.2-1份抗氧剂，高速混合5-8分钟，然后将混合物置于双螺杆挤出机挤出造粒，挤出造粒温度为190-230℃，获得高CTI无卤阻燃PBT树脂；

(3).经过上述挤出机造粒的高CTI无卤阻燃PBT树脂用注塑机注塑成型，注塑温度为190-230℃。