CN113502564A - 一种阻燃抗熔滴聚酯材料 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种阻燃抗熔滴聚酯材料,按重量份计,聚酯材料包括以下组分:第一聚酯90~95份;阻燃母粒5~10份;阻燃母粒由以下重量百分比的原料制成:第二聚酯70~75份;改性复合阻燃剂25~30份。本发明的阻燃抗熔滴聚酯材料,具有优异的阻燃抗熔滴性能,制得的聚酯材料的限氧指数达到33.6%(vol)以上,垂直燃烧等级达到UL 94V‑0,具有显著的阻燃效果且不存在熔滴现象。
Description
技术领域
本发明涉及聚酯材料技术领域,具体涉及一种阻燃抗熔滴聚酯材料。
背景技术
聚酯材料分子结构中既有刚性的苯环,又有脂肪族链节,因此不仅具有良好的力学性能,还具有较好的可加工熔融性,常被制成纤维、薄膜、塑料制品等广泛应用。
但是,现有的聚酯材料的极限氧指数仅为21%,属于易燃级别,在火源的引燃下会持续不断的燃烧,伴随着极大的烟尘;聚酯材料在燃烧过程中熔融滴落现象严重,即材料发生熔融产生滴落物,这些高温熔融滴落物很容易将其他的物体引燃,从而扩大燃烧;熔融滴落物遇明火还会继续燃烧,直至全部烧尽,这使得聚酯材料在使用中具有较大的安全隐患,极大的限制了其应用。
发明内容
针对现有技术中存在的不足,本发明提供一种阻燃抗熔滴聚酯材料,能够提高聚酯材料的阻燃性能。本发明采用的技术方案是:
一种阻燃抗熔滴聚酯材料,其中:按重量份计,所述聚酯材料包括以下组分:
第一聚酯 90~95份;
阻燃母粒 5~10份;
所述的阻燃母粒由以下重量份的原料制成:
第二聚酯 70~75份;
改性复合阻燃剂 25~30份。
优选的是,所述的阻燃抗熔滴聚酯材料,其中:所述第一聚酯为聚对羟基苯甲酸酯或聚对苯二甲酸二烯丙酯。
优选的是,所述的阻燃抗熔滴聚酯材料,其中:所述第二聚酯为聚对苯二甲酸丁二酯或聚对苯二甲酸乙二酯。
优选的是,所述的阻燃抗熔滴聚酯材料,其中:所述改性复合阻燃剂由以下重量百分比的组分组成:
在高温条件下,硼酸锌发生了强烈的吸热反应,吸收燃烧放出的部分热量,降低可燃物表面的温度,有效地抑制可燃性气体的生成,阻止燃烧的蔓延;Ti3GeC2的阻燃机理就是通过提高聚合物的热容,使其在达到热分解温度前吸收更多的热量,从而提高其阻燃性能;三氟溴乙烯和十溴二苯乙烷协同与热分解产物同时处于气相燃烧区,三氟溴乙烯和十溴二苯乙烷便能够捕捉燃烧反应中的自由基,从而阻止火焰的传播,使燃烧区的火焰密度下降,最终使燃烧反应速度下降直至终止,从而达到阻燃目的;硼酸锌、Ti3GeC2与三氟溴乙烯、乙烯-戊烯-乙酸乙烯酯共聚物结合后,可有效提升聚酯材料阻燃性能,硼酸锌和Ti3GeC2可产生协同作用,共同对丙烯-乙烯-醋酸乙烯酯共聚物产生作用;十溴二苯乙烷可改善聚酯材料的抗熔滴性能,γ-巯丙基三甲氧基硅烷改善硼酸锌、Ti3GeC2与三氟溴乙烯、乙烯-戊烯-乙酸乙烯酯共聚物的相容性能,从而使得改性复合阻燃剂的致密性能加强,从而提高阻燃性能和隔热效果。
优选的是,所述的阻燃抗熔滴聚酯材料,其中:所述聚酯材料还包括0.2~0.3份的氧化硼。氧化硼在与第一聚酯结合后,可降低体系内部的应力,提高聚酯材料的韧性和致密性,使得其具有更高的阻燃性能。
优选的是,所述的阻燃抗熔滴聚酯材料,其中:所述聚酯材料还包括0.4~0.6份的2,5-二叔基对苯二酚。2,5-二叔基对苯二酚具有协效作用,其与氧化硼结合后,可协同提高聚酯材料的阻燃性能,降低体系内部应力,使得其具有最高的致密性。
优选的是,所述的阻燃抗熔滴聚酯材料,其中:所述乙烯-戊烯-乙酸乙烯酯共聚物中,乙烯含量占35~45wt%,戊烯含量占22~24wt%,其余为乙酸乙烯酯。研究发现,当对丙烯-乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中丙烯、乙烯及醋酸乙烯酯的配比进行限定后,可获得更优的阻燃性能,因此三者的比例应受到限制。
优选的是,所述的阻燃抗熔滴聚酯材料,其中:所述乙烯-戊烯-乙酸乙烯酯共聚物的数均分子量为3000~3200g/mol。研究也发现,乙烯-戊烯-乙酸乙烯酯共聚物中的数均分子量也应被限制,当超出该优选的范围后,聚酯材料的阻燃性能将偏离最佳值。
一种阻燃抗熔滴聚酯材料的制备方法,包括以下步骤:将改性复合改性复合阻燃剂和第二聚酯混合均匀后挤出造粒切片,得到阻燃母粒;阻燃母粒与第一聚酯、氧化硼和2,5-二叔基对苯二酚共混后挤出熔融纺丝、绕卷成型,制得阻燃抗熔滴聚酯材料。
本发明的优点:
本发明的阻燃抗熔滴聚酯材料,具有优异的阻燃抗熔滴性能,制得的聚酯材料的限氧指数达到33.6%(vol)以上,垂直燃烧等级达到UL 94V-0,具有显著的阻燃效果且不存在熔滴现象。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种阻燃抗熔滴聚酯材料,其中:按重量份计,所述聚酯材料包括以下组分:
所述的阻燃母粒由以下重量份的原料制成:
第二聚酯70份;
改性复合阻燃剂30份。
第一聚酯为聚对羟基苯甲酸酯,第二聚酯为聚对苯二甲酸丁二酯;改性复合阻燃剂由以下重量百分比的组分组成:
乙烯-戊烯-乙酸乙烯酯共聚物中,乙烯含量占35wt%,戊烯含量占24wt%,其余为乙酸乙烯酯;乙烯-戊烯-乙酸乙烯酯共聚物的数均分子量为3000g/mol。
实施例2
一种阻燃抗熔滴聚酯材料,其中:按重量份计,所述聚酯材料包括以下组分:
阻燃母粒由以下重量份的原料制成:
第二聚酯72份;
改性复合阻燃剂28份。
第一聚酯为聚对苯二甲酸二烯丙酯;第二聚酯为聚对苯二甲酸乙二酯。
改性复合阻燃剂由以下重量百分比的组分组成:
乙烯-戊烯-乙酸乙烯酯共聚物中,乙烯含量占40wt%,戊烯含量占22wt%,其余为乙酸乙烯酯,乙烯-戊烯-乙酸乙烯酯共聚物的数均分子量为3100g/mol。
实施例3
一种阻燃抗熔滴聚酯材料,其中:按重量份计,所述聚酯材料包括以下组分:
所述的阻燃母粒由以下重量份的原料制成:
第二聚酯75份;
改性复合阻燃剂25份。
第一聚酯为聚对苯二甲酸二烯丙酯,第二聚酯为聚对苯二甲酸乙二酯。
改性复合阻燃剂由以下重量百分比的组分组成:
乙烯-戊烯-乙酸乙烯酯共聚物中,乙烯含量占45wt%,戊烯含量占23wt%,其余为乙酸乙烯酯;乙烯-戊烯-乙酸乙烯酯共聚物的数均分子量为3200g/mol。
对比例1
一种阻燃抗熔滴聚酯材料,其中:按重量份计,所述聚酯材料包括以下组分:
所述的阻燃母粒由以下重量份的原料制成:
第二聚酯70份;
改性复合阻燃剂30份。
第一聚酯为聚对羟基苯甲酸酯,第二聚酯为聚对苯二甲酸丁二酯;改性复合阻燃剂由以下重量百分比的组分组成:
乙烯-戊烯-乙酸乙烯酯共聚物中,乙烯含量占35wt%,戊烯含量占24wt%,其余为乙酸乙烯酯;乙烯-戊烯-乙酸乙烯酯共聚物的数均分子量为3000g/mol。
对比例2
一种阻燃抗熔滴聚酯材料,其中:按重量份计,所述聚酯材料包括以下组分:
阻燃母粒由以下重量份的原料制成:
第二聚酯 72份;
改性复合阻燃剂 28份。
第一聚酯为聚对苯二甲酸二烯丙酯;第二聚酯为聚对苯二甲酸乙二酯。
改性复合阻燃剂由以下重量百分比的组分组成:
对比例3
一种阻燃抗熔滴聚酯材料,其中:按重量份计,所述聚酯材料包括以下组分:
第一聚酯 95份;
阻燃母粒 5份;
2,5-二叔基对苯二酚 0.6份。
所述的阻燃母粒由以下重量份的原料制成:
第二聚酯 75份;
改性复合阻燃剂 25份。
第一聚酯为聚对苯二甲酸二烯丙酯,第二聚酯为聚对苯二甲酸乙二酯。
改性复合阻燃剂由以下重量百分比的组分组成:
乙烯-戊烯-乙酸乙烯酯共聚物中,乙烯含量占45wt%,戊烯含量占23wt%,其余为乙酸乙烯酯;乙烯-戊烯-乙酸乙烯酯共聚物的数均分子量为3200g/mol。
对比例4
一种阻燃抗熔滴聚酯材料,其中:按重量份计,所述聚酯材料包括以下组分:
第一聚酯 95份;
阻燃母粒 5份;
氧化硼 0.3份;
所述的阻燃母粒由以下重量份的原料制成:
第二聚酯 75份;
改性复合阻燃剂 25份。
第一聚酯为聚对苯二甲酸二烯丙酯,第二聚酯为聚对苯二甲酸乙二酯。
改性复合阻燃剂由以下重量百分比的组分组成:
乙烯-戊烯-乙酸乙烯酯共聚物中,乙烯含量占45wt%,戊烯含量占23wt%,其余为乙酸乙烯酯;乙烯-戊烯-乙酸乙烯酯共聚物的数均分子量为3200g/mol。下面列出实施例和对比例的性能测试结果,结果如表1
表1
实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 | 对比例4 | |
LOI(vol%) | 33.6 | 34.1 | 35.3 | 26.4 | 27.8 | 24.3 | 29.1 |
UL 94 | V-O | V-O | V-O | V-3 | V-1 | V-2 | V-1 |
10s内熔滴数 | 1 | 0 | 0 | 15 | 10 | 12 | 8 |
将实施例1-3与对比例1-4比较可以看出,本发明的制备方法制得的聚酯材料具有很好的阻燃抗熔滴性能。
最后所应说明的是,以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照实例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (8)
1.一种阻燃抗熔滴聚酯材料,其特征在于:按重量份计,所述聚酯材料包括以下组分:
第一聚酯 90~95份;
阻燃母粒 5~10份;
所述的阻燃母粒由以下重量份的原料制成:
第二聚酯 70~75份;
改性复合阻燃剂 25~30份。
2.根据权利要求1所述的阻燃抗熔滴聚酯材料,其特征在于:所述第一聚酯为聚对羟基苯甲酸酯或聚对苯二甲酸二烯丙酯。
3.根据权利要求1所述的阻燃抗熔滴聚酯材料,其特征在于:所述第二聚酯为聚对苯二甲酸丁二酯或聚对苯二甲酸乙二酯。
5.根据权利要求1所述的阻燃抗熔滴聚酯材料,其特征在于:所述聚酯材料还包括0.2~0.3份的氧化硼。
6.根据权利要求1所述的阻燃抗熔滴聚酯材料,其特征在于:所述聚酯材料还包括0.4~0.6份的2,5-二叔基对苯二酚。
7.根据权利要求4所述的阻燃抗熔滴聚酯材料,其特征在于:所述乙烯-戊烯-乙酸乙烯酯共聚物中,乙烯含量占35~45wt%,戊烯含量占22~24wt%,其余为乙酸乙烯酯。
8.根据权利要求4所述的阻燃抗熔滴聚酯材料,其特征在于:所述乙烯-戊烯-乙酸乙烯酯共聚物的数均分子量为3000~3200g/mol。
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