CN112679933A - 一种环保型阻燃透明聚酯材料 - Google Patents
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Abstract
一种环保型阻燃透明聚酯材料，其由聚酯树脂，DOPO衍生物，以及抗氧剂制成，其中所述聚酯树脂的质量百分比为70％～95％，所述DOPO衍生物的质量百分比为4％～30％，所述抗氧剂的质量百分比为0.2％～2％，各组分的加和为100％。本环保型阻燃透明聚酯材料使用了DOPO衍生物，使得合成的阻燃剂无卤、无烟、无毒，不迁移，阻燃性能持久，可用于线性聚酯、聚酰胺、环氧树脂、聚氨酯等多种高分子材料阻燃处理。
Description
技术领域
本发明涉及工程塑料阻燃改性技术领域，特别涉及一种环保型阻燃透明聚酯材料。
背景技术
工程塑料以其优良的综合性能，良好的机械性能，尺寸稳定性，耐热性和电绝缘性，广泛应用于电子电气、汽车、建筑、办公设备、机械、航空航天等行业。在工程塑料中存在一类与玻璃相媲美的透明聚酯材料，如聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA、亚克力)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)等，兼具工程塑料的基本性能，又具有90％左右的透光率，可以制备透明片材或薄膜，并可以用于建材、包装、电子电器、汽车、光学玻璃、面板印刷等领域。随着环保和安全性能要求的提高，透明聚酯材料因具有一定的易燃或可燃性，在阻燃要求较高的领域应用中受到限制。
在现有技术中通过添加阻燃剂，对材料进行共混改性，可以提高阻燃性能。现有的材料中使用较多的卤系阻燃剂，其具有阻燃效率高，添加量小，对材料性能影响小的优势，但在燃烧时其还会生成较多的烟，释放出有刺激性和腐蚀性气体，对环境造成严重的二次危害。在欧美等国家，越来越多的用户特别是电子、电气行业对卤系阻燃剂持谨慎态度，从而推动了无卤阻燃剂的发展和使用。但现有的无卤阻燃剂存在阻燃效率低，添加量大，对材料的性能影响大等问题，尤其是在透明聚酯材料中，会严重降低材料的透光率，因而开发一种综合性能优异的阻燃透明聚酯材料需要从开发新型高效的无卤阻燃剂着手。
专利CN103467932A公开了一种透明阻燃PET母粒，其使用的阻燃剂为三氧化二锑和十溴二苯乙烷，但添加这些卤素阻燃剂的阻燃材料在某些阻燃领域应用受到限制，而且重金属锑的加入也可能导致某些潜在的安全隐患，因此并不是绿色环保的阻燃材料。专利CN108467574A公开了一种透明阻燃PET母料及其薄膜，其采用核壳结构的不可熔阻燃微球，制造过程需要经过纳米处理和静电喷雾的流程，制造工艺复杂，质量重现性差，且对聚酯透明性影响大，不适合大规模的工业生产和商业推广。专利CN109575324A公开了用化学改性方法将反应性的有机阻燃单体引入到PET高分子主链，但产品结构不可调整，合成工艺复杂，阻燃效率不高。CN102634064B中公开了噁唑啉结构的DOPO衍生物对PET薄膜的阻燃和透光率的影响，但是该衍生物合成纯度不高，制造成本贵，且通过反应与PET端基相连，不适合于PC和PMMA等透明聚酯材料。CN102532816B公开了使用含磷阻燃剂，在磺酸盐作用下促进PC形成炭层，但该体系仅适用于含有PC的聚酯中，适用体系范围较窄。
发明内容
有鉴于此，为解决现有技术中无卤阻燃剂添加量大，在透明聚酯材料中难以实现阻燃性能、力学性能和高透光率的性能平衡，本发明通过对新型DOPO衍生物阻燃剂的分子结构设计和聚酯物理共混改性，提供一种环保型阻燃透明聚酯材料，显著提高阻燃性能，而且保持较好的力学性能、热稳定性和较高的透光率，同时制备方法工艺简单，易于操作。
一种环保型阻燃透明聚酯材料，其由聚酯树脂，DOPO衍生物，以及抗氧剂制成，其中所述聚酯树脂的质量百分比为70％～95％，所述DOPO衍生物的质量百分比为4％～30％，所述抗氧剂的质量百分比为0.2％～2％，各组分的加和为100％，其中所述DOPO衍生物的结构式为如下分子式的一种：
进一步地，所述聚酯树脂为聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中的一种。
进一步地，所述抗氧剂为酚类抗氧剂、磷系抗氧剂、硫醚系抗氧剂或金属盐抗氧剂中的一种或两种的混合。
进一步地，所述酚类抗氧剂为抗氧剂1098、抗氧剂1010、抗氧剂BHT或抗氧剂1076。
进一步地，所述磷系抗氧剂为抗氧剂168、抗氧剂626或抗氧剂627。
进一步地，所述硫醚系抗氧剂为抗氧剂DLTP或抗氧剂DSTP。
进一步地，所述阻燃透明聚酯材料为透光率在88％以上的片材或者薄膜。
进一步地，所述阻燃透明聚酯片材为挤出压片制备的聚酯片材，其厚度为0.25-0.8mm。
进一步地，所述阻燃透明聚酯薄膜为双向拉伸工艺制备的单层薄膜，其厚度为0.05-0.2mm。
与现有技术相比，本发明提供的环保型阻燃透明聚酯材料使用了DOPO衍生物，其中9,10-二氢-9氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)作为含磷杂菲化合物，是新型的阻燃中间体。DOPO基团(磷杂菲基团)具有杂环含磷特性、非共平面性、与分子内或分子间基团的相互作用性、大体积结构、分子极性等特点。DOPO通过活泼P-H键与其他不饱和化合物发生自由基加成反应，或与醇发生脱水反应、与酯发生酯交换反应，磷杂菲基团能够非常容易地引入到其他分子结构中，构建新型小分子和聚合物，可以使新型分子分别具有阻燃特性、独特的聚集态结构、发光性能和良好的有机溶解性等性能。
DOPO及其衍生物由于分子结构中含有联苯环和菲环结构，特别是侧磷基团以环状O＝P-O键的方式引入，因此比一般的、未成环的有机磷酸酯的热稳定性和化学稳定性高，阻燃性能也更好。DOPO及其衍生物可作为反应型和添加型阻燃剂，合成的阻燃剂无卤、无烟、无毒，不迁移，阻燃性能持久，可用于线性聚酯、聚酰胺、环氧树脂、聚氨酯等多种高分子材料阻燃处理。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)DOPO衍生物将磷、氮、碳等阻燃元素集成在一个分子结构中，使其具有较高的阻燃效率和热稳定性。
(2)DOPO衍生物具有中性熔点，即在聚酯共混挤出加工过程中可以熔融，且其无腐蚀性，并能增加基体的流动性，从而可以改善加工性能，且其与树脂的相容性较好，对力学性能影响小，不会发生迁移，特别适用于制备薄壁材料。
(3)DOPO衍生物熔融后为无色透明的液体，其对称三官能团的结构特点与聚酯材料的折光系数相近，对材料的透光率影响小，因此可以保证制成的片材料或薄膜的透光率。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施例进行进一步详细说明。应当理解的是，此处对本发明实施例的说明并不用于限定本发明的保护范围。
本发明提供的一种环保型阻燃透明聚酯材料，其由聚酯树脂，DOPO衍生物，以及抗氧剂组成。所述聚酯树脂可以为聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA、亚克力)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)中的一种。以于所述聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA、亚克力)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)，其本身应当为现有技术，并为本领域技术人员所习知的透明聚脂材料，在此不再赘述。在所述环保型阻燃透明聚酯材料中，所述聚酯树脂的质量百分比的含量为70％～95％。所述DOPO衍生物的结构式为如下分子式的一种：
所述9,10-二氢-9氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物即DOPO作为含磷杂菲化合物，其具有新型的阻燃中间体
由于具有磷杂菲基团基团的DOPO衍生物，而该DOPO衍生物具有杂环含磷特性、非共平面性、其具有分子内或分子间基团的相互作用性、大体积结构、双及分子极性等特点，从而所述DOPO通过活泼的P-H键与其他不饱和化合物发生自由基加成反应，或与醇发生脱水反应、或与酯发生酯交换反应，且磷杂菲基团能够非常容易地引入到其他分子结构中，构建新型小分子和聚合物，可以使新型分子分别具有阻燃特性、独特的聚集态结构、发光性能和良好的有机溶解性等性能。DOPO及其衍生物由于分子结构中含有联苯环和菲环结构，特别是侧磷基团以环状O＝P-O键的方式引入，因此比一般的、未成环的有机磷酸酯的热稳定性和化学稳定性高，阻燃性能也更好。同时DOPO及其衍生物可作为反应型和添加型阻燃剂，合成的阻燃剂无卤、无烟、无毒，不迁移，阻燃性能持久，可用于线性聚酯、聚酰胺、环氧树脂、聚氨酯等多种高分子材料阻燃处理。所述DOPO衍生物的质量百分比含量为4％～30％。
所述抗氧剂可以为酚类抗氧剂、磷系抗氧剂、硫醚系抗氧剂或金属盐抗氧剂中的一种或两种的混合。所述酚类抗氧剂优选抗氧剂1098、抗氧剂1010、抗氧剂BHT或抗氧剂1076。所述磷系抗氧剂优选抗氧剂168、抗氧剂626或抗氧剂627。所述硫醚系抗氧剂优选抗氧剂DLTP或抗氧剂DSTP。进一步优选地，所述抗氧剂1010和抗氧剂168组合。所述抗氧剂的质量百分比含量为0.2％～2％。所述聚酯树脂，DOPO衍生物，以及抗氧剂的含量加起来为100％。由所述的阻燃透明聚酯材料制成的片材或者薄膜的透光率可以达到88％以上。所述阻燃透明聚酯片材可以为挤出压片制备的聚酯片材，其厚度为0.25-0.8mm。而所述阻燃透明聚酯薄膜可以为双向拉伸工艺制备的单层薄膜，其厚度为为0.05-0.2mm。
由所述环保型阻燃透明聚酯材料制备片材的方法包括如下步骤：
S11:聚酯粒子置于80℃烘箱中鼓风干燥4h；
S2、按配方比例称取相应重量份的经S1步骤干燥后的聚酯粒子、抗氧剂、DOPO衍生物原料，混合均匀，得到混合料；
S3、将步骤S2得到的混合料加入到双螺杆挤出机中，在聚酯对应的加工温度下共混挤出，经冷却、牵引以及切粒后，得到无卤阻燃聚酯复合材料；
S4、将步骤S4得到的无卤阻燃聚酯复合材料干燥后，加入到注塑机中，按照测试标准要求，注塑成标准样条，进行性能测试。
由所述环保型阻燃透明聚酯材料制备PET薄膜的方法包括如下步骤：
S21:提供所述环保型阻燃透明聚酯材料，其中所述聚酯树脂为PET；
S22：将所述环保型阻燃透明聚酯材料于120度至140度鼓风干燥3至6小时；
S23：将干燥好的所述环保型阻燃透明聚脂材料在高速搅拌机中混合5至10分钟，通过双向拉伸工艺制备出单层薄膜，其厚度为0.05-0.2mm。
S24：对制备出的单层薄膜进行冷却、风干、干燥后即可以透明PET薄膜。
环保型阻燃透明聚酯片材测试方法和标准如下：
1)垂直燃烧级数：按照GB/T 2408标准测试。
2)拉伸强度：按照GB/T 1040.2-2006标准测试。
3)雾度和透光率：按照GB/T 2410-2008标准测试。
环保型阻燃透明聚酯薄膜测试方法和标准如下：
1)垂直燃烧级数：按照ANSL-UL94-2009标准测试。
2)拉伸强度：按照ASTM D882标准测试。
3)断裂伸长率：按照ASTM D882标准测试。
4)雾度和透光率：按照GB/T 2410-2008标准测试。
对比例1及实施例1-6按照表1中各组分的质量配比，制备出环保型阻燃透明PET片材，相关测试数据见表2。
表1对比例1和实施例1-6环保型阻燃透明PET片材配方
表2对比例1和实施例1-6的环保型阻燃透明PET片材性能测试结果
从表2中的对比例1和实施例1至实施例6的环保型阻燃透明PET片材的性能测试数据对比可知，对比例1在不添加DOPO衍生物作为阻燃剂时，PET材料无阻燃性能，属于易燃材料，在实施例1至实施例6中添加不同份数的DOPO衍生物作为阻燃剂，PET片材可以通过UL94V-0(0.4mm)，且阻燃材料的拉伸强度稍有提高，而阻燃剂的添加对材料的雾度和透光率等光学性能的影响较小。
表3对比例2和实施例7-11环保型阻燃透明PET薄膜配方
表4对比例2和实施例7-11的环保型阻燃透明PET薄膜性能测试结果
从表4中对比例2和实施例8-11环保型阻燃透明PET薄膜的性能测试数据对比可知，对比例2在不添加DOPO衍生物作为阻燃剂时，PET薄膜无阻燃等级，添加4％～5％的DOPO衍生物作为阻燃剂，制备出厚度在0.05～0.2mm的阻燃PET薄膜，阻燃性能可以通过VTM-0等级，且阻燃材料的拉伸强度稍有提高，而阻燃剂的添加对材料的雾度和透光率等光学性能的影响较小。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)DOPO衍生物将磷、氮、碳等阻燃元素集成在一个分子结构中，具有较高的阻燃效率和热稳定性。
(2)DOPO衍生物具有中性熔点，即在聚酯共混挤出加工过程中可以熔融，且其无腐蚀性，能增加基体的流动性，改善加工性能，其与树脂的相容性较好，对力学性能影响小，不会发生迁移，特别适用于制备薄壁材料。
(3)DOPO衍生物熔融后为无色透明的液体，其对称三官能团的结构特点与聚酯材料的折光系数相近，对材料的透光率影响小。
以上仅为本发明的较佳实施例，并不用于局限本发明的保护范围，任何在本发明精神内的修改、等同替换或改进等，都涵盖在本发明的权利要求范围内。
Claims (9)
1.一种环保型阻燃透明聚酯材料，其特征在于：所述环保型阻燃透明聚酯材料由聚酯树脂，DOPO衍生物，以及抗氧剂制成，其中所述聚酯树脂的质量百分比为70％～95％，所述DOPO衍生物的质量百分比为4％～30％，所述抗氧剂的质量百分比为0.2％～2％，各组分的加和为100％,其中所述DOPO衍生物的结构式为如下分子式的一种：
2.如权利要求1所述的环保型阻燃透明聚酯材料,其特征在于:所述聚酯树脂为聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中的一种。
3.如权利要求1所述的环保型阻燃透明聚酯材料,其特征在于:所述抗氧剂为酚类抗氧剂、磷系抗氧剂、硫醚系抗氧剂或金属盐抗氧剂中的一种或两种的混合。
4.如权利要求4所述的环保型阻燃透明聚酯材料,其特征在于:所述酚类抗氧剂为抗氧剂1098、抗氧剂1010、抗氧剂BHT或抗氧剂1076。
5.如权利要求4所述的环保型阻燃透明聚酯材料,其特征在于:所述磷系抗氧剂为抗氧剂168、抗氧剂626或抗氧剂627。
6.如权利要求4所述的环保型阻燃透明聚酯材料,其特征在于:所述硫醚系抗氧剂为抗氧剂DLTP或抗氧剂DSTP。
7.如权利要求1所述的环保型阻燃透明聚酯材料,其特征在于:所述阻燃透明聚酯材料为透光率在88％以上的片材或者薄膜。
8.如权利要求7所述的环保型阻燃透明聚酯材料,其特征在于:所述阻燃透明聚酯片材为挤出压片制备的聚酯片材，其厚度为0.25-0.8mm。
9.如权利要求7所述的环保型阻燃透明聚酯材料,其特征在于:所述阻燃透明聚酯薄膜为双向拉伸工艺制备的单层薄膜，其厚度为0.05-0.2mm。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116462943A (zh) * | 2023-04-28 | 2023-07-21 | 创意玩家(中山)家居有限公司 | 一种阻燃防紫外线的pet膜及其在墙板上的应用 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004098337A (ja) * | 2002-09-05 | 2004-04-02 | Lining Container Kk | 多層ポリエステルシート及びシート成形容器 |
| CN104262399A (zh) * | 2014-08-26 | 2015-01-07 | 北京工商大学 | 基于磷杂菲和磷腈基团的双基化合物、制备方法及应用 |
| CN106543229A (zh) * | 2016-07-14 | 2017-03-29 | 北京工商大学 | 基于磷杂菲和三嗪基团的双基化合物及其制备方法、应用 |
| CN106633673A (zh) * | 2016-10-25 | 2017-05-10 | 北京工商大学 | 一种基于磷杂菲衍生物和无机阻燃剂复配阻燃的环氧树脂及其制备方法 |
| CN107383103A (zh) * | 2017-09-01 | 2017-11-24 | 西华大学 | 一种化合物及其制备方法、用途和阻燃材料 |
| CN107841097A (zh) * | 2017-11-22 | 2018-03-27 | 南通市东方塑胶有限公司 | 一种透明薄膜用无卤阻燃pet复合材料及制备方法 |
| WO2019124928A1 (ko) * | 2017-12-21 | 2019-06-27 | 에스케이케미칼 주식회사 | 내충격성이 향상된 난연 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지 조성물 및 그 제조방법 |
| CN111440424A (zh) * | 2020-06-03 | 2020-07-24 | 山东科技大学 | 一种阻燃母粒及其制备方法和应用 |
-
2020
- 2020-12-17 CN CN202011498608.3A patent/CN112679933A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004098337A (ja) * | 2002-09-05 | 2004-04-02 | Lining Container Kk | 多層ポリエステルシート及びシート成形容器 |
| CN104262399A (zh) * | 2014-08-26 | 2015-01-07 | 北京工商大学 | 基于磷杂菲和磷腈基团的双基化合物、制备方法及应用 |
| CN106543229A (zh) * | 2016-07-14 | 2017-03-29 | 北京工商大学 | 基于磷杂菲和三嗪基团的双基化合物及其制备方法、应用 |
| CN106633673A (zh) * | 2016-10-25 | 2017-05-10 | 北京工商大学 | 一种基于磷杂菲衍生物和无机阻燃剂复配阻燃的环氧树脂及其制备方法 |
| CN107383103A (zh) * | 2017-09-01 | 2017-11-24 | 西华大学 | 一种化合物及其制备方法、用途和阻燃材料 |
| CN107841097A (zh) * | 2017-11-22 | 2018-03-27 | 南通市东方塑胶有限公司 | 一种透明薄膜用无卤阻燃pet复合材料及制备方法 |
| WO2019124928A1 (ko) * | 2017-12-21 | 2019-06-27 | 에스케이케미칼 주식회사 | 내충격성이 향상된 난연 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지 조성물 및 그 제조방법 |
| CN111440424A (zh) * | 2020-06-03 | 2020-07-24 | 山东科技大学 | 一种阻燃母粒及其制备方法和应用 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116462943A (zh) * | 2023-04-28 | 2023-07-21 | 创意玩家(中山)家居有限公司 | 一种阻燃防紫外线的pet膜及其在墙板上的应用 |
| CN116462943B (zh) * | 2023-04-28 | 2024-02-02 | 创意玩家(中山)家居有限公司 | 一种阻燃防紫外线的pet膜及其在墙板上的应用 |
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