CN110157162A - 加硬阻燃隔热母粒及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种加硬阻燃隔热母粒及其制备方法，它包括以下重量份数计的原料：载体树脂聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)50‑70份、聚萘二甲酸乙二醇酯20‑30份、阻燃剂剂5‑10份、隔热助剂5‑10份，分散剂5‑10份。本发明的PET母粒加入PET材料制品后，所得的PET制品的阻燃等级可达V0级(UL94)，同时红外线阻隔率到60‑99％(随添加比变化)并且对制品的透光率影响较小。本发明的PET母粒将各种添加剂与PET树脂混合造粒即可，制备工艺简单，成本较低。本发明配方中加入PEN树脂，可以提高制品的机械性能和阻隔性能，由此扩大了PET制品的应用领域。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体是涉及一种加硬阻燃隔热母粒及其制造方法。
背景技术
随着人们消费的升级，很多人都会在汽车和建筑的玻璃上进行贴膜达到隔热防晒的目的。目前现有的隔热膜一般为具有不同功能的多层膜复合而成，其效果也差强人意，一旦遇上火灾危险，隔热膜首先会立即燃烧给人们的生命财产带来重大损失。目前已有的专利都是通过多层涂布或者共挤来实现的，这个方式存在涂层容易脱落，生产成本高，污染大等问题。
先制备出阻燃隔热母粒，能较好得解决传统涂层或共挤方法中存在的问题，同时还能提高生产效率和降价成本，但在制备母粒过程中，存在无机材料难分散的问题，因此对母粒的阻隔和透光性能都有影响，本发明通过对无机材料进行纳米级的研磨，先将无机材料制备成纳米浆料，再和母粒及其它助剂混合造粒，制备出对透明影响较小的阻燃隔热母粒。
发明内容
本发明为了解决上述技术问题而提供了一种加硬阻燃隔热母粒，阻燃等级达到V0级(UL94)，同时红外线阻隔率到60-99％(随添加比变化)并且对制品的透光率影响较小。
为解决上述技术问题，本发明通以下技术方案来实现：
一种加硬阻燃隔热母粒，包括以下重量份数计的原料：载体树脂聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)50-70份、聚萘二甲酸乙二醇酯20-30份、阻燃剂剂5-10份、隔热助剂5-10份，分散剂5-10份。
其中，
所述的PET为瓶级或者薄膜树脂中的一种或两种。
所述的PEN为通用级别的树脂，熔点在255-275℃。
所述的阻燃剂为纳米锡酸锌和磷酸酯类复配的复合阻燃剂。
所述的隔热助剂为纳米氧化钨或者纳米氧化铟锡的一种或者两种。
所述的分散剂为BYK111，BYK9076和BYK110中的一种。
上述加硬阻燃隔热母粒的制备方法，包括以下步骤：
S1、按配比称量各原料；
S2、将隔热助剂分散于有机溶剂中，配制成质量浓度为10％～30％的混合分散液，再加入分散剂，然后投入研磨机，通过高速研磨机研磨，达到所需要的粒径后，停止研磨，出料，得到纳米浆料，浆料的固含量在10％-30％；
S3、将S2中的得到的纳米浆料与PET树脂、PEN树脂和阻燃剂在高速搅拌机中搅拌15-20分钟，混合均匀后，出料，加入双螺杆挤出机中，通过双螺杆挤出机熔融混炼，挤出造粒，得到加硬阻燃隔热母粒。
上述S2步骤中，所述有机溶剂选自乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲苯、异丙醇一种或多种。
本发明技术方案所制备的加硬阻燃隔热母粒具有以下的优点和效果：
(1)本发明的PET母粒加入PET材料制品后，所得的PET制品的阻燃等级可达V0级(UL94)，同时红外线阻隔率到60-99％(随添加比变化)并且对制品的透光率影响较小。
(2)本发明的PET母粒将各种添加剂与PET树脂混合造粒即可，制备工艺简单，成本较低。
(3)本发明配方中加入PEN树脂，可以提高制品的机械性能和阻隔性能，由此扩大了PET制品的应用领域。
具体实施方式
下面结合具体的实施方式对本发明作进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
实施列1：
本实施例步骤如下：
S1：将纳米锡酸锌分散在甲苯溶剂中，配置成质量分数为20％混合分散液，再加入5％的分散剂BYK111，投入研磨机，通过高速研磨机研磨，研磨至粒径在50nm左右，停止研磨，出料，得到固含量为20％的纳米浆料。
S2：将纳米氧化钨分散在甲苯溶剂中，配置成质量分数为20％混合分散液，再加入5％的分散剂BYK111，投入研磨机，通过高速研磨机研磨，研磨至粒径在50nm左右，停止研磨，出料，得到固含量为20％的纳米浆料。
S3：将S1和S2中得到得纳米锡酸锌浆料15份，纳米氧化钨浆料15份，聚对苯二甲酸乙二醇酯50份，PEN树脂18份，磷酸酯类阻燃剂2份在高速搅拌机中混合15分钟，出料，再通过双螺杆挤出机熔融挤出造粒，挤出机转速设置为80Hz，水冷切粒，得到高性能加硬阻燃隔热母粒。挤出机温度如表1所示：
S1中的纳米锡酸锌和S3中的磷酸酯类阻燃剂分别是无机类和有机类两种阻燃剂，它们在PET中起到协同阻燃的作用，从而实现PET更优的阻燃效果。磷酸酯类的阻燃剂可以作为单一组分，无需预分散直接加入并造粒。
表1：挤出机温度控制设置
| 控制段 | 第一段 | 第二段 | 第三段 | 第四段 | 第五段 | 第六段 | 第七段 | 第八段 |
| 温度 | 235 | 240 | 245 | 245 | 245 | 250 | 260 | 260 |
实施例2：
本实施例步骤如下：
S1：将纳米锡酸锌分散在乙酸乙酯溶剂中，配置成质量分数为20％混合分散液，再加入5％的分散剂BYK110，投入研磨机，通过高速研磨机研磨，研磨至粒径在50nm左右，停止研磨，出料，得到固含量为20％的纳米浆料。
S2：将纳米氧化铟锡分散在乙酸乙酯溶剂中，配置成质量分数为20％混合分散液，再加入5％的分散剂BYK110，投入研磨机，通过高速研磨机研磨，研磨至粒径在50nm左右，停止研磨，出料，得到固含量为20％的纳米浆料。
S3：将S1和S2中得到得纳米锡酸锌浆料15份,纳米氧化钨铟锡15份，聚对苯二甲酸乙二醇酯50份，PEN树脂18份，磷酸酯类阻燃剂2份在高速搅拌机中混合15分钟，出料，再通过双螺杆挤出机熔融挤出造粒，挤出机转速设置为80Hz,水冷切粒，得到高性能加硬阻燃隔热母粒。挤出机温度如表2所示：
表2：挤出机温度控制设置
| 控制段 | 第一段 | 第二段 | 第三段 | 第四段 | 第五段 | 第六段 | 第七段 | 第八段 |
| 温度 | 235 | 240 | 245 | 245 | 245 | 250 | 260 | 260 |
将上述实施例中所获得的PET母粒加入PET材料制品后，所得的PET制品的阻燃等级可达V0级(UL94)，同时红外线阻隔率到60-99％(随添加比变化)并且对制品的透光率影响较小。测试结果如表3所示。
表3：PET母粒在PET材料制品中的添加比例为5％-30％。
表4.PET母粒的添加量控制在20％时，纳米锡酸锌和磷酸酯类阻燃剂添加比例对制品性能的影响
备注：在S3的制备过程中，将S1中的纳米锡酸锌浆料的用量和磷酸酯类阻燃剂的用量之和控制在17份，调整两者的添加比例来观察其对阻燃和增硬性能的影响。S3中磷酸酯类阻燃剂可以起到协效剂的作用，由于它的添加，可以很大程度上的减少锡酸锌的使用量，从而达到较高的阻燃级别，但是磷酸酯类阻燃剂不能添加太多，否则会对制品的其他功能和生产工艺起到负面影响。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种加硬阻燃隔热母粒，其特征在于：包括以下重量份数计的原料：载体树脂聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)50-70份、聚萘二甲酸乙二醇酯20-30份、阻燃剂剂5-10份、隔热助剂5-10份，分散剂5-10份。
2.根据权利要求1所述的一种加硬阻燃隔热母粒，其特征在于：所述的PET为瓶级或者薄膜树脂中的一种或两种。
3.根据权利要求1所述的一种加硬阻燃隔热母粒，其特征在于：所述的PEN为通用级别的树脂，熔点在255-275℃。
4.根据权利要求1所述的一种加硬阻燃隔热母粒，其特征在于：所述的阻燃剂为纳米锡酸锌和磷酸酯类复配的复合阻燃剂。
5.根据权利要求1所述的一种加硬阻燃隔热母粒，其特征在于：所述的隔热助剂为纳米氧化钨或者纳米氧化铟锡的一种或者两种。
6.根据权利要求1所述的一种加硬阻燃隔热母粒，其特征在于：所述的分散剂为BYK111，BYK9076和BYK110中的一种。
7.权利要求1-6任意之一所述加硬阻燃隔热母粒的制备方法，包括以下步骤：
S1、按配比称量各原料；
S2、将隔热助剂分散于有机溶剂中，配制成质量浓度为10％～30％的混合分散液，再加入分散剂，然后投入研磨机，通过高速研磨机研磨，达到所需要的粒径后，停止研磨，出料，得到纳米浆料，浆料的固含量在10％-30％；
S3、将S2中的得到的纳米浆料与PET树脂、PEN树脂和阻燃剂在高速搅拌机中搅拌15-20分钟，混合均匀后，出料，加入双螺杆挤出机中，通过双螺杆挤出机熔融混炼，挤出造粒，得到加硬阻燃隔热母粒。
8.根据权利要求7所述加硬阻燃隔热母粒的制备方法，其特征在于：S2中，所述有机溶剂选自乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲苯、异丙醇一种或多种。
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