CN113429787A - 一种高灼热丝pps组合物及其制备方法和应用 - Google Patents

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陈平绪
叶南飚
黄险波
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Abstract

本发明公开了一种高灼热丝PPS组合物及其制备方法和应用，所述组合物包括如下按重量份计算的组分：PPS树脂30～98份；玻璃纤维20～70份；溴化环氧树脂3～20份；抗氧剂0.1～2份。通过加入相容性较好的溴化环氧树脂，利用溴化环氧树脂的分解温度低于PPS树脂，使得溴化环氧树脂在分解时带走热量用来提高PPS组合物的高灼热丝，所述组合物的高灼热丝起燃温度的实测值可至825℃且不起火，缺口冲击强度大于等于8KJ/m2。

Description

一种高灼热丝PPS组合物及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及工程塑料技术领域，更具体地，涉及一种高灼热丝PPS组合物及其制备方法和应用。
背景技术
聚苯硫醚(PPS)也称为聚苯撑硫或聚对一次苯基硫醚。线型的聚苯硫醚树脂是结晶性聚合物，由于它的分子链是由苯环经硫原子连接起来的刚性结构，因此具有某些独特的性能，例如优异的耐热性、耐溶剂、高尺寸稳定性、介电性能、力学性能和阻燃性能，常规的聚苯硫醚材料就能实现1.6mm，V-0阻燃等级，但是若将聚苯硫醚应用在电子电器行业中，则对聚苯硫醚树脂灼热丝有一定的要求，普通的玻纤增强PPS可以达到灼热丝引燃温度(GWIT)825℃的要求。但是随着无人值守电器安全性的要求越来越高，电子电气行业对材料的要求也越来越高，目前部分电器对PPS材料提出了GWIT要达到850℃，甚至更高的要求。
目前中国专利(CN106046788A)公开了一种高灼热丝阻燃性能聚苯硫醚及其制备方法，采用聚苯硫醚、阻燃协效剂和三聚氰胺尿酸盐协同作用达到850℃的灼热丝试验不起燃的指标，虽然GWIT能够达到850℃，但是由于树脂中是通过加入过量的阻燃剂来实现GWIT达到850℃，但是三聚氰胺尿酸盐、磷酸锑和灼热丝协效剂的相容性差，劣化树脂，使得力学性能下降很大，限制了其应用。
现有技术中，除了PPS树脂应用在电子电器中，也有用PBT树脂应用在电子电子电器中，但是由于PBT树脂的阻燃性能比PPS树脂的阻燃性能要差，要达到电子电器的标准，还需要提高阻燃性能和GWIT性能，一般会用阻燃剂来提高阻燃性能，用复配协效剂来提高GWIT，例如中国专利(CN105647134A)就采用溴锑阻燃剂来达到V-0阻燃，用磷系复合阻燃剂提高灼热丝起燃温度。
发明内容
本发明为克服力学性能和高灼热丝不能同时满足的缺陷，提供一种高灼热丝PPS组合物。
本发明的另一目的在于提供所述高灼热丝PPS组合物的制备方法。
本发明的另一目的在于提供所述高灼热丝PPS组合物的应用。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种高灼热丝PPS组合物，包括如下按重量份计算的组分：
Figure BDA0003122267040000021
一般地，溴化环氧树脂是作为阻燃剂的一种，用来提高阻燃效果，但是本发明中由于聚苯硫醚树脂的阻燃等级已经能够达到UL 94 V-0阻燃，所以并不需要为了提高阻燃等级而加入溴化环氧树脂，发明人创造性的发现，当在体系中加入溴化环氧树脂后，能够提升PPS组合物的灼热丝温度，这可能是因为，由于溴化环氧树脂的热稳定性低于PPS树脂，在达到溴化环氧树脂的分解温度时，溴化环氧树脂首先会分解带走PPS树脂的热量，提高了PPS树脂的耐灼热丝性能，且溴化环氧树脂与PPS树脂的相容性还好，不会劣化树脂，降低PPS树脂的缺口冲击强度。
优选地，所述溴化环氧树脂中的溴含量大于等于50wt％。
所述溴化环氧树脂的溴含量大于等于50wt％，能够明显提高灼热丝温度。
优选地，所述溴化环氧树脂中溴含量小于等于60wt％。
所述溴化环氧树脂中的溴含量通过离子色谱法测定。
优选地，所述PPS树脂为的重均分子量为5000～40000。
所述重均分子量通过液相色谱法测定。
优选地，所述玻璃纤维的直径为9～14μm。
当所述玻璃纤维的直径在9～14μm时，具有较好的韧性和刚性。
优选地，所述组合物还含有润滑剂、热稳定剂、色粉或填料中的一种或多种。
优选地，所述抗氧剂为受阻酚抗氧剂和亚磷酸酯抗氧剂两种的混合物。
所述高灼热丝PPS组合物的制备方法，包括如下步骤：
S1.按照配比，称取PPS树脂、玻璃纤维、溴化环氧树脂、抗氧剂，预混合后得到预混物；若还有相容剂、润滑剂或热稳定剂也加入共混；
S2.将步骤S1的预混物加入到挤出机中，并将玻璃纤维加入到侧喂料口，进行熔融共混、挤出、造粒、拉条，得到所述PPS组合物。
优选地，所述步骤S2中挤出机的加工温度为190～285℃。
所述PPS组合物在制备电子电气制品中的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明公开了一种高灼热丝PPS组合物，通过加入相容性较好的溴化环氧树脂，利用溴化环氧树脂的分解温度低于PPS树脂，使得溴化环氧树脂在分解时带走热量用来提高PPS组合物的高灼热丝，所述组合物的高灼热丝温度的实测值最低为825℃，缺口冲击强度大于等于8KJ/m2。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，但本发明的实施方式不限于此。
本发明所采用的试剂、方法和设备，如无特殊说明，均为本技术领域常规试剂、方法和设备。
以下实施例及对比例中采用的原料如下：
PPS树脂A：重均分子量为20000，PPS 1150C，浙江新和成特种材料有限公司；
PPS树脂B：重均分子量为5000，PPS 11200C，浙江新和成特种材料有限公司；
PPS树脂C：重均分子量为40000，PPS 1110C，浙江新和成特种材料有限公司；
玻璃纤维A：直径7μm，ECS7-4.5-T435TM，泰山玻璃纤维；
玻璃纤维B：直径9μm，ECS7-4.5-T435TM，泰山玻璃纤维；
玻璃纤维C：直径11μm，E7CS11-04-508C，巨石集团；
玻璃纤维D：直径14μm，ECS14-4.5-588，巨石集团；
玻璃纤维E：直径17μm，EDR200-17-T635B，泰山玻璃纤维；
溴化环氧树脂A：溴含量48％，CXB-400T70，澭坊默锐化学；
溴化环氧树脂B：溴含量50％，KBE-2016，润丰石油化工有限公司；
溴化环氧树脂C：溴含量52wt％，ICL-IP，F-2100；
溴化环氧树脂D：溴含量55wt％，苏州迪爱生，ECX-30；
溴化环氧树脂E：溴含量60wt％，ICL-IP，F-3014；
磷系阻燃剂；Exolit OP 1230，德国科莱恩公司。
抗氧剂：受阻酚抗氧剂1098，Ciba。
下面结合实施例和对比例来详细说明本发明。
本发明各实施例和对比例均通过以下方法制备PPS组合物，按照表1～3的重量比称取各组分，具体步骤如下：
S1.按照配比，称取PPS树脂、玻璃纤维、溴化环氧树脂、抗氧剂，预混合后得到预混物；若还有相容剂、润滑剂或热稳定剂也加入共混；
S2.将步骤S1的预混物加入到挤出机中，并将玻璃纤维加入到侧喂料口，进行熔融共混、挤出、造粒、拉条，得到所述PPS组合物。
实施例1～5
实施例提供一系列高灼热丝PPS组合物，配方见表1。
表1实施例1～5的配方(份)
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
PPS树脂A 60 60 60 60 60
玻璃纤维C 40 40 40 40 40
溴化环氧树脂A 5 — — — —
溴化环氧树脂B — 5 — — —
溴化环氧树脂C — — 5 — —
溴化环氧树脂D — — — 5 —
溴化环氧树脂E — — — — 5
抗氧剂 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
实施例6～13
实施例提供一系列高灼热丝PPS组合物，配方见表2。
表2实施例6～13的配方(份)
Figure BDA0003122267040000041
Figure BDA0003122267040000051
对比例1～4
对比例提供一系列PPS组合物，配方见表3。
表3对比例1～4的配方(份)
对比例1 对比例2 对比例3 对比例4
PPS树脂 60 60 60 60
玻璃纤维C 40 40 40 40
溴化环氧树脂C — 0.1 30 —
磷系阻燃剂 — — — 5
抗氧剂 0.2 0.2 0.2 0.2
上述实施例和对比例制备得到的高灼热丝PPS组合物进行下述性能测试：
1.灼热丝试验：按照IEC 60695-2-13：2010标准测试；所述灼热丝起燃温度数值为实际测试值且不起火。
2.缺口冲击强度：按照ISO 180：2000标准测试；
3.弯曲模量：按照ISO 178：2010标准测试。
表4实施例和对比例的数据
Figure BDA0003122267040000052
Figure BDA0003122267040000061
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高灼热丝PPS组合物，其特征在于，包括如下按重量份计算的组分：
Figure FDA0003122267030000011
2.根据权利要求1所述高灼热丝PPS组合物，其特征在于，所述溴化环氧树脂中溴含量大于等于50wt％。
3.根据权利要求1所述高灼热丝PPS组合物，其特征在于，所述溴化环氧树脂中溴含量小于等于60wt％。
4.根据权利要求1所述高灼热丝PPS组合物，其特征在于，所述PPS树脂为的重均分子量为5000～40000。
5.根据权利要求1所述高灼热丝PPS组合物，其特征在于，所述玻璃纤维的直径为9～14μm。
6.根据权利要求1所述高灼热丝PPS组合物，其特征在于，所述组合物还含有润滑剂、热稳定剂、色粉或填料中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述高灼热丝PPS组合物，其特征在于，所述抗氧剂为受阻酚抗氧剂和/或亚磷酸酯抗氧剂。
8.根据权利要求1～7任一项所述高灼热丝PPS组合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.按照配比，称取PPS树脂、玻璃纤维、溴化环氧树脂、抗氧剂，预混合后得到预混物；若还有相容剂、润滑剂或热稳定剂也加入共混；
S2.将步骤S1的预混物加入到挤出机中，并将玻璃纤维加入到侧喂料口，进行熔融共混、挤出、造粒、拉条，得到所述PPS组合物。
9.根据权利要求8所述高灼热丝PPS组合物的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中挤出机的加工温度为190～285℃。
10.权利要求1～7任一项所述PPS组合物在制备电子电气制品中的应用。
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