CN114806110A - 一种低烟、高gwit、高cti阻燃增强材料及其制备方法 - Google Patents
一种低烟、高gwit、高cti阻燃增强材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114806110A CN114806110A CN202210646010.7A CN202210646010A CN114806110A CN 114806110 A CN114806110 A CN 114806110A CN 202210646010 A CN202210646010 A CN 202210646010A CN 114806110 A CN114806110 A CN 114806110A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- flame
- retardant
- zone
- parts
- gwit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 163
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 title claims abstract description 147
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 100
- 239000000779 smoke Substances 0.000 title claims abstract description 53
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 53
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 claims abstract description 53
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 38
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 38
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims abstract description 37
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims abstract description 26
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 239000012745 toughening agent Substances 0.000 claims abstract description 9
- ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N antimony trioxide Chemical compound O=[Sb]O[Sb]=O ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- NSBGJRFJIJFMGW-UHFFFAOYSA-N trisodium;stiborate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-][Sb]([O-])([O-])=O NSBGJRFJIJFMGW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 22
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims description 22
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 22
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims description 20
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims description 20
- BZQKBFHEWDPQHD-UHFFFAOYSA-N 1,2,3,4,5-pentabromo-6-[2-(2,3,4,5,6-pentabromophenyl)ethyl]benzene Chemical compound BrC1=C(Br)C(Br)=C(Br)C(Br)=C1CCC1=C(Br)C(Br)=C(Br)C(Br)=C1Br BZQKBFHEWDPQHD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 claims description 9
- -1 3, 5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl Chemical group 0.000 claims description 7
- 238000010008 shearing Methods 0.000 claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- AIBRSVLEQRWAEG-UHFFFAOYSA-N 3,9-bis(2,4-ditert-butylphenoxy)-2,4,8,10-tetraoxa-3,9-diphosphaspiro[5.5]undecane Chemical compound CC(C)(C)C1=CC(C(C)(C)C)=CC=C1OP1OCC2(COP(OC=3C(=CC(=CC=3)C(C)(C)C)C(C)(C)C)OC2)CO1 AIBRSVLEQRWAEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- XZZNDPSIHUTMOC-UHFFFAOYSA-N triphenyl phosphate Chemical compound C=1C=CC=CC=1OP(OC=1C=CC=CC=1)(=O)OC1=CC=CC=C1 XZZNDPSIHUTMOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- BBJZBUKUEUXKDJ-UHFFFAOYSA-N 3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)-n-[1-[3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoylamino]hexyl]propanamide Chemical compound C=1C(C(C)(C)C)=C(O)C(C(C)(C)C)=CC=1CCC(=O)NC(CCCCC)NC(=O)CCC1=CC(C(C)(C)C)=C(O)C(C(C)(C)C)=C1 BBJZBUKUEUXKDJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 claims description 2
- JKIJEFPNVSHHEI-UHFFFAOYSA-N Phenol, 2,4-bis(1,1-dimethylethyl)-, phosphite (3:1) Chemical compound CC(C)(C)C1=CC(C(C)(C)C)=CC=C1OP(OC=1C(=CC(=CC=1)C(C)(C)C)C(C)(C)C)OC1=CC=C(C(C)(C)C)C=C1C(C)(C)C JKIJEFPNVSHHEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920000388 Polyphosphate Polymers 0.000 claims description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 2
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ZQKXQUJXLSSJCH-UHFFFAOYSA-N melamine cyanurate Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1.O=C1NC(=O)NC(=O)N1 ZQKXQUJXLSSJCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000001205 polyphosphate Substances 0.000 claims description 2
- 235000011176 polyphosphates Nutrition 0.000 claims description 2
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N Propionic acid Chemical compound CCC(O)=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- NFHFRUOZVGFOOS-UHFFFAOYSA-N palladium;triphenylphosphane Chemical compound [Pd].C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 NFHFRUOZVGFOOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 28
- 238000013329 compounding Methods 0.000 abstract description 7
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 abstract description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 abstract description 4
- 229920006225 ethylene-methyl acrylate Polymers 0.000 description 33
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 18
- OKOBUGCCXMIKDM-UHFFFAOYSA-N Irganox 1098 Chemical compound CC(C)(C)C1=C(O)C(C(C)(C)C)=CC(CCC(=O)NCCCCCCNC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)=C1 OKOBUGCCXMIKDM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 11
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 10
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 10
- AYEKOFBPNLCAJY-UHFFFAOYSA-O thiamine pyrophosphate Chemical compound CC1=C(CCOP(O)(=O)OP(O)(O)=O)SC=[N+]1CC1=CN=C(C)N=C1N AYEKOFBPNLCAJY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 9
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 7
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 7
- GHUXAYLZEGLXDA-UHFFFAOYSA-N 8-azido-5-ethyl-6-phenylphenanthridin-5-ium-3-amine;bromide Chemical compound [Br-].C12=CC(N=[N+]=[N-])=CC=C2C2=CC=C(N)C=C2[N+](CC)=C1C1=CC=CC=C1 GHUXAYLZEGLXDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 6
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 6
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- DXZMANYCMVCPIM-UHFFFAOYSA-L zinc;diethylphosphinate Chemical compound [Zn+2].CCP([O-])(=O)CC.CCP([O-])(=O)CC DXZMANYCMVCPIM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- WPMYUUITDBHVQZ-UHFFFAOYSA-N 3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoic acid Chemical compound CC(C)(C)C1=CC(CCC(O)=O)=CC(C(C)(C)C)=C1O WPMYUUITDBHVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N Methyl acrylate Chemical compound COC(=O)C=C BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RPJGYLSSECYURW-UHFFFAOYSA-K antimony(3+);tribromide Chemical compound Br[Sb](Br)Br RPJGYLSSECYURW-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 230000000386 athletic effect Effects 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L calcium stearate Chemical compound [Ca+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000008116 calcium stearate Substances 0.000 description 2
- 235000013539 calcium stearate Nutrition 0.000 description 2
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 2
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 2
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000011257 shell material Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 2
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 2
- 206010003497 Asphyxia Diseases 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004605 External Lubricant Substances 0.000 description 1
- 239000004610 Internal Lubricant Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- BGYHLZZASRKEJE-UHFFFAOYSA-N [3-[3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoyloxy]-2,2-bis[3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoyloxymethyl]propyl] 3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoate Chemical compound CC(C)(C)C1=C(O)C(C(C)(C)C)=CC(CCC(=O)OCC(COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)(COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)=C1 BGYHLZZASRKEJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 150000001721 carbon Chemical class 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 239000012796 inorganic flame retardant Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000006082 mold release agent Substances 0.000 description 1
- 238000010525 oxidative degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 231100000572 poisoning Toxicity 0.000 description 1
- 230000000607 poisoning effect Effects 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/04—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material
- C08J5/0405—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material with inorganic fibres
- C08J5/043—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material with inorganic fibres with glass fibres
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2367/00—Characterised by the use of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Derivatives of such polymers
- C08J2367/02—Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2423/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
- C08J2423/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
- C08J2423/04—Homopolymers or copolymers of ethene
- C08J2423/08—Copolymers of ethene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2463/00—Characterised by the use of epoxy resins; Derivatives of epoxy resins
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K3/2279—Oxides; Hydroxides of metals of antimony
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/24—Acids; Salts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/02—Halogenated hydrocarbons
- C08K5/03—Halogenated hydrocarbons aromatic, e.g. C6H5-CH2-Cl
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/49—Phosphorus-containing compounds
- C08K5/51—Phosphorus bound to oxygen
- C08K5/52—Phosphorus bound to oxygen only
- C08K5/521—Esters of phosphoric acids, e.g. of H3PO4
- C08K5/523—Esters of phosphoric acids, e.g. of H3PO4 with hydroxyaryl compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
- C08K7/02—Fibres or whiskers
- C08K7/04—Fibres or whiskers inorganic
- C08K7/14—Glass
Abstract
本发明属于高分子材料技术领域，涉及到一种低烟、高GWIT、高CTI阻燃增强材料及其制备方法。按照重量份数计算，包括如下组分：PBT树脂40～60份，无碱玻璃纤维20～30份，增韧剂含量0～1.5份，溴系阻燃剂8～15份，阻燃协效剂1~4.5份，N、P阻燃剂0.1~14.5份；抗氧剂0.4份，润滑剂0.8份；通过添加溴系阻燃剂与阻燃协效剂进行复配，结合溴系阻燃剂高GWIT和无卤阻燃高CTI的优点，配方上形成N‑P‑Br互穿结构，同时在工艺上通过最佳的设备和生产工艺，进而保证阻燃剂均匀分散在基体，可以有效提高溴系阻燃PBT的GWIT和CTI，分别达到850℃和350V，同时具有良好的力学性能，适应用于电子连接器、断电器、开头与控制器等电子电器产品。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，涉及到一种低烟、高GWIT、高CTI阻燃增强材料及其制备方法。
背景技术
近些年来，随着我国电子电器工业快速发展，对高灼热丝、高漏电起痕指数需求量日益增长，墙壁开关盒、插座壳体底座和电子接插件等具有良好的阻燃、高灼热丝起燃温度(GWIT)、高漏电起痕指数(CTI)的聚酯材料，而电子电器壳体材料大多数采用溴系阻燃聚酯材料，溴系阻燃材料在燃烧时会产生大量的烟雾，导致人员的中毒和窒息，鉴于卤系阻燃剂严重的弊端，寻找卤素阻燃剂的替代品-无卤阻燃剂便提上日程。自欧盟2003年公布WEEE和ROHS两个指令以来，各种环保指令陆续出台，对含卤阻燃剂的使用进行了严格的限制。
虽然无卤阻燃剂电性能较好，但是无卤阻燃剂聚酯材料灼热丝温度较低，相对含卤阻燃聚酯材料，无卤阻燃聚酯材料的灼热丝起燃温度从850℃降到750℃甚至更低，不能满足电子电器对材料的高灼热丝温度要求，急需一种既满足高GWIT也满足高CTI的PBT材料对它进行替代。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的第一个目的是提供一种低烟、高GWIT、高CTI阻燃增强材料，采用PBT作为增强基体，采用溴系阻燃剂复配阻燃协效剂和N、P阻燃剂，有效改善无碱玻璃纤维增强PBT材料的GWIT和CTI性能，使得GWIT达到850℃，CTI达到350V，并能达到1.6mm的V-0级阻燃。为阻燃PBT产品在无人看管电子电器上的使用提供了安全保障。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种低烟、高GWIT、高CTI阻燃增强材料，按照重量份数计算，包括如下组分：PBT树脂40～60份，无碱玻璃纤维20～30份，增韧剂含量0～1.5份，溴系阻燃剂8～15份，阻燃协效剂1～4.5份，N、P阻燃剂0.1～14.5份，抗氧剂0.4份，润滑剂0.8份，其中抗氧剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂，所述主抗氧剂和辅抗氧剂的重量比为1:1。
进一步地，所述增韧剂为EMA、MBS、PTW中的一种或多种。通过采用上述增韧剂，并严格控制其重量配比，提高PBT材料的韧性和机械性能。
优选地，所述增韧剂为EMA。EMA是乙烯丙烯酸甲酯共聚物。由乙烯和丙烯酸甲酯为原料，以氧或过氧化物为引发剂高压加热聚合而成；EMA相比MBS具有更好的增韧效果，尤其低温韧性强，且与PBT相容性较好。
进一步地，所述溴系阻燃剂为十溴二苯乙烷、溴化环氧树脂的一种。溴系阻燃剂为气相阻燃剂，其阻燃机理为在塑料燃烧时阻燃剂优先于树脂分解，产生大量惰性气体，大量的惰性气体富集在于树脂表面，从而隔绝氧气，达到抑制树脂燃烧的目的。
进一步地，所述阻燃协效剂为三氧化二锑、锑酸钠的一种。
溴系阻燃剂添加量较小，阻燃效率较好，对材料的性能影响较小，与阻燃协效剂(三氧化二锑、锑酸钠)进行复配，复配阻燃剂再和PBT共同作用，可明显提高溴锑阻燃体系中材料的灼热丝性能GWIT和耐漏电起痕指数CTI，提高阻燃效果，为阻燃聚酯产品在高要求电子电器上的使用提供了安全保障。协同机理如下：
Sb2O3+HX→2SbOX+H2O；
5SbOX→Sb4O5X2+SbX3；
4Sb4O5X2→5Sb2O4X+SbX3；
3Sb2O4X→Sb2O3+SbX3。
以溴化环氧树脂为例，溴化环氧树脂受热分解成HBr，Sb2O3和HBr反应生成SbOBr和H2O，SbOBr逐步分解生成Sb2O3和SbBr3，SbBr3是一种高效的火焰抑制剂，可以捕捉火焰中H0-和H-自由基，抑制燃烧反应；同时可以较长时间停留在燃烧体系四周对阻燃材料表面形成覆盖，起到稀释空气隔断氧气作用；在N、P阻燃剂等凝聚相中也可以促进成炭作用。
进一步地，所述N、P阻燃剂为三聚氰胺氰尿酸盐、三聚氰胺聚磷酸盐、磷酸三苯酯的一种或多种。N、P阻燃剂为凝聚相阻燃剂，其阻燃机理为燃烧时快速膨胀在表面形成多孔碳层，此炭层在凝聚相能起到隔热、隔氧、抑烟和防融滴的作用，溴系阻燃剂产生的惰性气体吸附于多孔碳层中间，配方上形成N-P-Br互穿结构，阻燃效果更优。本发明通过控制溴系阻燃剂、阻燃协效剂和N、P阻燃剂三者在上述含量范围内，能够发挥较好的协同增效作用，可以进一步提高PBT材料的灼热丝性能GWIT和耐漏电起痕指数CTI，机械强度高。
进一步地，所述主抗氧剂为N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺或四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯的一种；所述辅抗氧剂三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯或双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇双亚磷酸酯的一种。通过将主抗氧剂和辅抗氧剂复合使用，能够更加有效的防止材料加工过程中高温氧化降解，同时能防止材料在使用中受环境影响氧化变色，获得长效稳定性。
优选地，所述主抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，所述辅抗氧剂为双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇双亚磷酸酯。通过严格控制抗氧剂的种类、复配及重量配比，可以延缓或抑制材料氧化过程的进行，从而阻止材料的老化并延长其使用寿命。
进一步地，所述润滑剂为PETS、硅酮粉、硬脂酸钙的一种或多种。PETS在高温下具有良好的热稳定性和低挥发性，良好的脱模和流动性能，对部分结晶的塑料有的成核作用，其主要作用是减少塑料内部分子之间的相互作用力，起到内润滑作用，进而改善塑料的加工性能并提高制品的性能；其突出的热稳定性，使它可用于此类体系的加工过程，不用担心发生降解，而且它可以显著改善透明度及表面光洁度。硅酮粉具有内外润滑效果，能够降低螺杆扭矩，延长加工设备使用寿命，加工流动性，加快挤出速度。在加工过程中其主要降低塑料与加工机械之间摩擦，起到外润滑作用；硬脂酸钙用作多种塑料加工的润滑剂，脱模剂等。
优选地，所述润滑剂为PETS与硅酮粉按照5:3的比例进行复配使用。本发明采用PETS作为内润滑剂，降低PBT熔体的分子间摩擦；采用硅酮粉作为外润滑剂，降低PBT熔体与模具、机筒的摩擦；两种润滑剂复配使用可以使材料在加工过程中改善材料的流动性和制品的脱模性。当两者复配比例为5：3时，协同效应最佳，具有较好的内外润滑效果；材料的流动性适宜，阻燃剂均匀分散在基体中，同时通过较高的加工温度，保持材料的热稳定性。
本发明的第二个目的是提供低烟、高GWIT、高CTI阻燃增强材料的制备方法，该制备方法步骤简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，生产成本低，可大规模工业化生产。
一种低烟、高GWIT、高CTI阻燃增强材料的制备方法，包括如下操作步骤：
S1：将PBT树脂、增韧剂、溴系阻燃剂、阻燃协效剂、N、P阻燃剂、抗氧剂和润滑剂混合均匀后形成预混料；
S2：将所述预混料通过双螺杆挤出机的主喂料口下料；采用双螺杆挤出机将S1步骤中混合均匀的所述预混料塑化、剪切及混合；
S3：将无碱玻璃纤维从所述双螺杆挤出机的侧喂料口下料，与所述步骤S2中的物料继续进行剪切混合；
S4：所述双螺杆挤出机经过剪切混合进行造粒、干燥，得到目标产物。
进一步地，所述双螺杆挤出机的长径比为36:1，料筒各段温度设置为：一区35～45℃、二区240～250℃、三区240～250℃、四区235～245℃、五区220～240℃、六区220～230℃、七区220～230℃、八区225～235℃、九区235～245℃和模头温度235～245℃。一区温度只起到输送作用，防止物料过早熔化，导致送料不畅和加料架桥，所以温度较低；二区、三区、四区温度较高，主要起到物料熔融作用，五区，六区，七区温度较低，防止阻燃剂降解，八区，九区温度较高，主要原因是无碱玻璃纤维从侧喂开始进料，较高的温度能够起到较好的剪切作用，使得PBT和阻燃剂能够均匀的混合。
进一步地，双螺杆挤出机的主机的转速设置为300r/min、400r/min或500r/min，侧喂转速180r/min。本发明控制反应区的温度在220～240℃之间，同时通过控制双螺杆挤出机的长径比为36:1，通过高转速，从而使阻燃剂均匀分散在PBT基体中，解决了无机阻燃剂不易分散的问题。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明通过添加溴系阻燃剂与阻燃协效剂进行复配，结合溴系阻燃剂高GWIT和无卤阻燃高CTI的优点，配方上形成N-P-Br互穿结构，同时在工艺上通过最佳的设备和生产工艺，进而保证阻燃剂均匀分散在基体，通过利用不同类型的阻燃剂阻燃高分子材料的阻燃机理，使得阻燃增强材料在燃烧过程中不仅加快了基体PBT材料的快速成炭化，生成的隔热碳层结构多孔致密，能够隔绝热量及氧气，阻断燃烧三元素，有效发挥凝聚相阻燃剂的功效，同时也利用了气相阻燃机理即溴系阻燃剂在燃烧时能释放出惰性气体，降低了材料周围的氧气浓度隔绝燃烧。这种快速成炭和燃烧能产生惰性气体的环境，不仅实现了材料的阻燃，同时也实现了在燃烧过程中不起明火的要求。
(2)本发明提供了一种低烟、高GWIT、高CTI阻燃增强材料及其制备方法，通过特定的组分，以溴化环氧树脂、锑酸钠、磷酸三苯酯复配使用，可以有效地提高阻燃PBT材料的GWIT和CTI值，GWIT达到了850℃，实现1.6mm的V-0阻燃，CTI达到350V，满足电子电器产品对低烟、高GWIT和高CTI要求。同时具有良好的力学性能，拉伸强度可达90MPa，弯曲强度达到145MPa，悬臂梁缺口冲击强度8.5KJ/m2，可以完全满足电子电器PBT材料对阻燃材料的要求，尤其适用于户外无人值守电子设备产品要求。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，对依据本发明提出的一种低烟、高GWIT、高CTI阻燃增强材料及其制备方法，其具体实施方式、特征及其功效，详细说明如后。
具体实施方式中的材料来源：
PBT KH2100：营口康辉石化有限公司；
溴化环氧树脂：江苏兴盛化工有限公司；
十溴二苯乙烷：山东海王化工有限公司；
EMA：法国阿科玛有限公司；
锑酸钠：星贝达化工有限公司；
MCA：寿光普尔化工有限公司；
SW-629G：三威化工有限公司；
TPP：浙江万盛化工有限公司；
抗氧剂1010：巴斯夫集团；
抗氧剂626：美国亚蒂凡特公司；
PETS：美国龙沙；
硅酮粉：星贝达化工材料有限公司；
无碱玻璃纤维：巨石集团。
实施例1
一种低烟、高GWIT、高CTI阻燃增强材料，按照重量份数计算，包括如下组分：PBT树脂为54.3份、EMA为0.5份、溴化环氧树脂为15份、三氧化二锑为4.5份、MCA为5份、抗氧剂1098为0.2份、抗氧剂626为0.2份、PETS为0.5份、硅酮粉为0.3份和无碱玻璃纤维为20份。
将上述PBT树脂、EMA、溴化环氧树脂、三氧化二锑、MCA、抗氧剂和润滑剂材料均匀混合进入主喂称，无碱玻璃纤维从挤出机侧喂，加入到长径比36：1的双螺杆挤出机进行挤出造粒一区40℃、二区250℃、三区250℃、四区240℃、五区240℃、六区230℃、七区230℃、八区230℃、九区240℃、模头温度240℃，主机转速为300r/min，挤出得到低烟、高GWIT、高CTI阻燃增强材料。
实施例2
一种低烟、高GWIT、高CTI阻燃增强材料，按照重量份数计算，包括如下组分：PBT树脂为54.3份、EMA为1份、十溴二苯乙烷为8份、锑酸钠为2份、SW-629G为14.5份、抗氧剂1098为0.2份、抗氧剂626为0.2份、PETS为0.5份、硅酮粉为0.3份和无碱玻璃纤维为20份。
将上述PBT树脂、EMA、十溴二苯乙烷、锑酸钠、SW-629G、抗氧剂和润滑剂材料均匀混合进入主喂称，无碱玻璃纤维从挤出机侧喂，加入到长径比36：1的双螺杆挤出机进行挤出造粒一区40℃、二区240℃、三区240℃、四区240℃、五区220℃、六区220℃、七区220℃、八区230℃、九区240℃、模头温度240℃，主机转速为500r/min，挤出得到低烟、高GWIT、高CTI阻燃增强材料。
实施例3
一种低烟、高GWIT、高CTI阻燃增强材料，按照重量份数计算，包括如下组分：PBT树脂为47.3份、EMA为1.5份、溴化环氧树脂为9份、锑酸钠为4份、MCA为6份、TPP为6份、抗氧剂1098为0.2份、抗氧剂为626 0.2份、PETS为0.5份、硅酮粉为0.3份和无碱玻璃纤维为25份。
将上述PBT树脂、EMA、溴化环氧树脂、锑酸钠、MCA、TPP、抗氧剂和润滑剂材料均匀混合进入主喂称，无碱玻璃纤维从挤出机侧喂，加入到长径比36：1的双螺杆挤出机进行挤出造粒一区40℃、二区250℃、三区250℃、四区240℃、五区240℃、六区230℃、七区230℃、八区230℃、九区240℃、模头温度240℃，主机转速为300r/min，挤出得到低烟、高GWIT、高CTI阻燃增强材料。
实施例4
一种低烟、高GWIT、高CTI阻燃增强材料，按照重量份数计算，包括如下组分：PBT树脂为50.3份、EMA为1.5份、十溴二苯乙烷为8份、锑酸钠为4份、MCA为6份、TPP为6份、抗氧剂1098为0.2份、抗氧剂626为0.2份、PETS为0.5份、硅酮粉为0.3份和无碱玻璃纤维为25份。
将上述PBT树脂、EMA、十溴二苯乙烷、锑酸钠、MCA、TPP、抗氧剂和润滑剂材料均匀混合进入主喂称，无碱玻璃纤维从挤出机侧喂，加入到长径比36：1的双螺杆挤出机进行挤出造粒一区40℃、二区240℃、三区240℃、四区240℃、五区220℃、六区220℃、七区220℃、八区230℃、九区240℃、模头温度240℃，主机转速为500r/min，挤出得到低烟、高GWIT、高CTI阻燃增强材料。
实施例5
一种低烟、高GWIT、高CTI阻燃增强材料，按照重量份数计算，包括如下组分：PBT树脂为53.3份、EMA为1.5份、溴化环氧树脂为10份、三氧化二锑为4份、MCA为5份、抗氧剂1098为0.2份、抗氧剂626为0.2份、PETS为0.5份、硅酮粉为0.3份和无碱玻璃纤维为25份。
将上述PBT树脂、EMA、溴化环氧树脂、三氧化二锑、MCA、抗氧剂和润滑剂材料均匀混合进入主喂称，无碱玻璃纤维从挤出机侧喂，加入到长径比36：1的双螺杆挤出机进行挤出造粒一区40℃、二区240℃、三区240℃、四区240℃、五区220℃、六区220℃、七区220℃、八区230℃、九区240℃、模头温度240℃，主机转速为300r/min，挤出得到低烟、高GWIT、高CTI阻燃增强材料。
实施例6
一种低烟、高GWIT、高CTI阻燃增强材料，按照重量份数计算，包括如下组分：PBT树脂为46.3份、EMA为1.5份、溴化环氧树脂为9份、锑酸钠为4份、SW-629G为8份、抗氧剂1098为0.2份、抗氧剂626为0.2份、PETS为0.5份、硅酮粉为0.3份和无碱玻璃纤维为30份。
将上述PBT树脂、EMA、溴化环氧树脂、锑酸钠、SW-629G、抗氧剂和润滑剂材料均匀混合进入主喂称，无碱玻璃纤维从挤出机侧喂，加入到长径比36：1的双螺杆挤出机进行挤出造粒一区40℃、二区240℃、三区240℃、四区240℃、五区220℃、六区220℃、七区220℃、八区230℃、九区240℃、模头温度240℃，主机转速为500r/min，挤出得到低烟、高GWIT、高CTI阻燃增强材料。
实施例7
一种低烟、高GWIT、高CTI阻燃增强材料，按照重量份数计算，包括如下组分：PBT树脂为45.3份、EMA为1.5份、十溴二苯乙烷为8份、锑酸钠为3份、SW-629G为11份、抗氧剂1098为0.2份、抗氧剂626为0.2份、PETS为0.5份、硅酮粉为0.3份和无碱玻璃纤维为30份。
将上述PBT树脂、EMA、十溴二苯乙烷、锑酸钠、SW-629G、抗氧剂和润滑剂材料均匀混合进入主喂称，无碱玻璃纤维从挤出机侧喂，加入到长径比36：1的双螺杆挤出机进行挤出造粒一区40℃、二区240℃、三区240℃、四区240℃、五区220℃、六区220℃、七区220℃、八区230℃、九区240℃、模头温度240℃，主机转速为500r/min，挤出得到低烟、高GWIT、高CTI阻燃增强材料。
实施例8
一种低烟、高GWIT、高CTI阻燃增强材料，按照重量份数计算，包括如下组分：PBT树脂为43.3份、EMA为1.5份、十溴二苯乙烷为7.5份、三氧化二锑为2份、SW-629G为14.5份、抗氧剂1098为0.2份、抗氧剂626为0.2份、PETS为0.5份、硅酮粉为0.3份和无碱玻璃纤维为30份。
将上述PBT树脂、EMA、十溴二苯乙烷、三氧化二锑、SW-629G、抗氧剂和润滑剂材料均匀混合进入主喂称，无碱玻璃纤维从挤出机侧喂，加入到长径比36：1的双螺杆挤出机进行挤出造粒一区40℃、二区250℃、三区250℃、四区240℃、五区240℃、六区230℃、七区230℃、八区230℃、九区240℃、模头温度240℃，主机转速为500r/min，挤出得到低烟、高GWIT、高CTI阻燃增强材料。
对比例1
一种低烟、高GWIT、高CTI阻燃增强材料，按照重量份数计算，包括如下组分：PBT树脂为58.8份、EMA为0.5份，溴化环氧树脂为15份、三氧化二锑为4.5份、抗氧剂1098为0.2份、抗氧剂626为0.2份、PETS为0.5份、硅酮粉为0.3份和无碱玻璃纤维为20份。
将上述PBT树脂、EMA、溴化环氧树脂、三氧化二锑、MCA、抗氧剂和润滑剂材料均匀混合进入主喂称，无碱玻璃纤维从挤出机侧喂，加入到长径比36：1的双螺杆挤出机进行挤出造粒一区40℃、二区250℃、三区250℃、四区240℃、五区240℃、六区230℃、七区230℃、八区230℃、九区240℃、模头温度240℃，主机转速为300r/min，挤出得到低烟、高GWIT、高CTI阻燃增强材料。
对比例2
一种低烟、高GWIT、高CTI阻燃增强材料，按照重量份数计算，包括如下组分：PBT树脂为64.3份、EMA为1份，十溴二苯乙烷为10份、三氧化二锑为3.5份、抗氧剂1098为0.2份、抗氧剂626为0.2份、PETS为0.5份、硅酮粉为0.3份和无碱玻璃纤维为20份。
将上述PBT树脂、溴化聚苯乙烯、锑酸钠、抗氧剂和润滑剂材料均匀混合进入主喂称，无碱玻璃纤维从挤出机侧喂，加入到长径比36：1的双螺杆挤出机进行挤出造粒一区40℃、二区240℃、三区240℃、四区240℃、五区220℃、六区220℃、七区220℃、八区230℃、九区240℃、模头温度240℃，主机转速为500r/min，挤出得到低烟、高GWIT、高CTI阻燃增强材料。
对比例3
一种低烟、高GWIT、高CTI阻燃增强材料，按照重量份数计算，包括如下组分：PBT树脂为52.3份、EMA为1.5份、十溴二苯乙烷为6份、锑酸钠2份、MCA为6份、TPP为6份、抗氧剂1098为0.2份、抗氧剂626为0.2份、PETS为0.5份、硅酮粉为0.3份和无碱玻璃纤维为25份。
将上述PBT树脂、EMA、溴化环氧树脂、锑酸钠、MCA、TPP、抗氧剂和润滑剂材料均匀混合进入主喂称，无碱玻璃纤维从挤出机侧喂，加入到长径比36：1的双螺杆挤出机进行挤出造粒一区40℃、二区240℃、三区240℃、四区240℃、五区220℃、六区220℃、七区220℃、八区230℃、九区240℃、模头温度240℃，主机转速为300r/min，挤出得到低烟、高GWIT、高CTI阻燃增强材料。
对比例4
一种低烟、高GWIT、高CTI阻燃增强材料，按照重量份数计算，包括如下组分：PBT树脂为50.3份、EMA为1.5份、十溴二苯乙烷为4份、锑酸钠为4份、MCA为6份、TPP为6份、抗氧剂1098为0.2份、抗氧剂626为0.2份、PETS为0.5份、硅酮粉为0.3份和无碱玻璃纤维为25份。
将上述PBT树脂、EMA、十溴二苯乙烷、锑酸钠、TPP、抗氧剂和润滑剂材料均匀混合进入主喂称，无碱玻璃纤维从挤出机侧喂，加入到长径比36：1的双螺杆挤出机进行挤出造粒一区40℃、二区240℃、三区240℃、四区240℃、五区220℃、六区220℃、七区220℃、八区230℃、九区240℃、模头温度240℃，主机转速为500r/min，挤出得到低烟、高GWIT、高CTI阻燃增强材料。
对比例5
一种低烟、高GWIT、高CTI阻燃增强材料，按照重量份数计算，包括如下组分：PBT树脂为49.3为份、EMA为1.5份、溴化环氧树脂为6份、三氧化二锑为4份、SW-629G为8份、抗氧剂1098为0.2份、抗氧剂626为0.2份、硅酮粉为0.8份和无碱玻璃纤维为30份。
将上述PBT树脂、EMA、溴化环氧树脂、三氧化二锑、MCA、抗氧剂和润滑剂材料均匀混合进入主喂称，无碱玻璃纤维从挤出机侧喂，加入到长径比36：1的双螺杆挤出机进行挤出造粒一区40℃、二区240℃、三区240℃、四区240℃、五区220℃、六区220℃、七区220℃、八区230℃、九区240℃、模头温度240℃，主机转速为300r/min，挤出得到低烟、高GWIT、高CTI阻燃增强材料。
对比例6
一种低烟、高GWIT、高CTI阻燃增强材料，按照重量份数计算，包括如下组分：PBT树脂为45.3份、EMA为1.5份、十溴二苯乙烷为6.5份、锑酸钠为1份、SW-629G为14.5份、抗氧剂1098为0.2份、抗氧剂626为0.2份、PETS为0.5份、硅酮粉为0.3份和无碱玻璃纤维为30份。
将上述PBT树脂、EMA、十溴二苯乙烷、锑酸钠、SW-629G、抗氧剂和润滑剂材料均匀混合进入主喂称，无碱玻璃纤维从挤出机侧喂，加入到长径比36：1的双螺杆挤出机进行挤出造粒一区40℃、二区240℃、三区240℃、四区240℃、五区220℃、六区220℃、七区220℃、八区230℃、九区240℃、模头温度240℃，主机转速为500r/min，挤出得到低烟、高GWIT、高CTI阻燃增强材料。
性能测试
将实施例1～8以及对比例1～6得到的阻燃PBT材料于100-120℃烘箱干燥4h后注塑标准测试样条，对上述各实施例的标准测试样条进行力学性能测试，拉伸强度按照ISO527—2012测试，简支梁缺口冲击强度按照ISO179—2010进行简支梁缺口冲击性能测试，弯曲强度按照ISO178-2019进行测试，其中GWIT性能根据IEC60695测试，CTI性能根据IEC60112测试，UL94阻燃测试按照1.6mm样条测试标准UL94-2018测试。
测试结果如表1所示：
表1.实施例1～8以及对比例1～6阻燃增强材料性能测试结果
由表中可知，按照本发明一种低烟、高GWIT、高CTI阻燃增强材料及其制备方法。不仅使GWIT达到了850℃，CTI达到350V，实现1.6mm的V-0阻燃，同时具有良好的力学性能，可以完全满足电子电器PBT材料对阻燃材料的要求，尤其适用于户外无人值守电子设备产品要求。
对比例1相比于实施例1，没有添加N、P阻燃剂，由数据结果可知其GWIT为800℃，同时CTI仅有200V，可知本发明N、P阻燃剂燃烧时快速膨胀在表面形成的多孔碳层，此炭层在凝聚相能起到隔热、隔氧、抑烟和防融滴的作用，在与溴系阻燃剂与阻燃协效剂的复配中，通过利用不同类型的阻燃剂阻燃高分子材料的阻燃机理，使得阻燃增强材料在燃烧过程中基体PBT材料的快速成炭化，阻燃效果更强。
对比例2相对于实施例2，没有添加N、P阻燃剂，同时PBT树脂为64.3份，由数据结果可知，GWIT降低了50℃，CTI降低了100V，同时UL94/1.6mm的阻燃等级为V-1级，结合对比例1说明当PBT树脂添加过量时，阻燃剂在基体中的比例减小，使得阻燃效果减弱，无法实现高GWIT、高CTI的阻燃目的。
对比例3相对于实施例4，十溴二苯乙烷减少了2份、锑酸钠减少了2份，虽然其GWIT降低了25℃，CTI增加了100V，但是UL94/1.6mm的阻燃等级为V-1级，说明本发明通过溴系阻燃剂与阻燃协效剂进行复配，可明显提高溴锑阻燃体系中材料的灼热丝性能GWIT和耐漏电起痕指数CTI，提高阻燃效果。
对比例4相对于实施例4，十溴二苯乙烷减少了4份，由数据结果可知，GWIT降低了75℃，CTI降低了25V，说明溴系阻燃剂能够提高阻燃材料的GWIT，结合对比例3可知本发明通过溴系阻燃剂与阻燃协效剂进行复配，可明显提高溴锑阻燃体系中材料的灼热丝性能GWIT和耐漏电起痕指数CTI，为阻燃聚酯产品在高要求电子电器上的使用提供了安全保障。
对比例5相对于实施例6，溴化环氧树脂减少了3份，润滑剂使用了0.8份硅酮粉，由数据可知，GWIT降低了50℃，CTI降低了50V，同时其力学性能受到了一定的影响，同时由于使用单一润滑剂，使得分子间摩擦增大，导致阻燃剂在机体内部分散均匀性变差，最终影响阻燃效果，说明本发明中润滑剂使用PETS与硅酮粉按照5:3的比例进行复配使用，提高阻燃剂在PBT基体中的分散均匀性，提高了阻燃效果。
对比例6相对于实施例8，溴系阻燃剂掺量减小，阻燃协效剂掺量增加，虽然其CTI提升了50V，但是UL94/1.6mm的阻燃等级为V-1级，说明本发明采用的溴系阻燃剂复配阻燃协效剂和N、P阻燃剂，阻燃效果优异，为阻燃PBT产品在无人看管电子电器上的使用提供了安全保障。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例展示如上，但并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种低烟、高GWIT、高CTI阻燃增强材料，其特征在于，按照重量份数计算，包括如下组分：PBT 树脂40～60份，无碱玻璃纤维20～30份，增韧剂0～1.5份，溴系阻燃剂8～15份，阻燃协效剂1~4.5份，N、P阻燃剂0.1~14.5份，抗氧剂0.4份，润滑剂0.8份，其中抗氧剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂，所述主抗氧剂和辅抗氧剂的质量比为1:1。
2.根据权利要求1所述的低烟、高GWIT、高CTI阻燃增强材料，其特征在于，所述增韧剂为EMA、MBS、PTW中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的低烟、高GWIT、高CTI阻燃增强材料，其特征在于，所述溴系阻燃剂为十溴二苯乙烷、溴化环氧树脂的一种。
4.根据权利要求1所述的低烟、高GWIT、高CTI阻燃增强材料，其特征在于，所述阻燃协效剂为三氧化二锑、锑酸钠的一种。
5.根据权利要求1所述的低烟、高GWIT、高CTI阻燃增强材料，其特征在于，所述N、P阻燃剂为三聚氰胺氰尿酸盐、三聚氰胺聚磷酸盐、磷酸三苯酯的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的低烟、高GWIT、高CTI阻燃增强材料，其特征在于，所述主抗氧剂为N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺或四[β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯的一种，所述辅抗氧剂三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯或双（2,4-二叔丁基苯基）季戊四醇双亚磷酸酯的一种。
7.根据权利要求1所述的低烟、高GWIT、高CTI阻燃增强材料，其特征在于，所述润滑剂为PETS与硅酮粉的复配，所述PETS与所述硅酮粉的质量比为5:3。
8.根据权利要求1-7所述的低烟、高GWIT、高CTI阻燃增强材料的制备方法，其特征在于，包括如下操作步骤：
S1：将PBT树脂、增韧剂、溴系阻燃剂、阻燃协效剂、N、P阻燃剂、抗氧剂和润滑剂混合均匀后形成预混料；
S2：将所述预混料通过双螺杆挤出机的主喂料口下料；
S3：将无碱玻璃纤维从所述双螺杆挤出机的侧喂料口下料；
S4：所述双螺杆挤出机经过剪切混合进行造粒、干燥，得到目标产物。
9.根据权利要求8所述的低烟、高GWIT、高CTI阻燃增强材料的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机的长径比为36：1，料筒各段温度设置为：一区35～45℃、二区240～250℃、三区240～250℃、四区235～245℃、五区220～240℃、六区220～230℃、七区220～230℃、八区225～235℃、九区235～245℃和模头温度235～245℃。
10.根据权利要求8所述的低烟、高GWIT、高CTI阻燃增强材料的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机的主机转速为300~500r/min，侧喂转速为180r/min。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2022106049088 | 2022-05-31 | ||
| CN202210604908 | 2022-05-31 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114806110A true CN114806110A (zh) | 2022-07-29 |
| CN114806110B CN114806110B (zh) | 2024-02-02 |
Family
ID=82521370
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210646010.7A Active CN114806110B (zh) | 2022-05-31 | 2022-06-09 | 一种低烟、高gwit、高cti阻燃增强材料及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114806110B (zh) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101817972A (zh) * | 2010-04-28 | 2010-09-01 | 深圳市科聚新材料有限公司 | 一种阻燃增强pbt材料及其制备方法 |
| CN114426763A (zh) * | 2022-01-17 | 2022-05-03 | 漳州宏兴泰电子有限公司 | 一种高cti高gwit阻燃增强pbt材料及其制备方法 |
-
2022
- 2022-06-09 CN CN202210646010.7A patent/CN114806110B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101817972A (zh) * | 2010-04-28 | 2010-09-01 | 深圳市科聚新材料有限公司 | 一种阻燃增强pbt材料及其制备方法 |
| CN114426763A (zh) * | 2022-01-17 | 2022-05-03 | 漳州宏兴泰电子有限公司 | 一种高cti高gwit阻燃增强pbt材料及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114806110B (zh) | 2024-02-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104231568B (zh) | 高灼热丝高cti超韧阻燃pbt/pc合金材料及其制备方法 | |
| CN102115595A (zh) | 一种高电性能低腐蚀性阻燃增强尼龙材料及其制备方法 | |
| CN101817972A (zh) | 一种阻燃增强pbt材料及其制备方法 | |
| CN101280097A (zh) | 纳米阻燃聚对苯二甲酸乙二醇酯工程塑料及其制备方法 | |
| CN102492272A (zh) | 一种无卤阻燃pbt材料及制备方法 | |
| CN102424716B (zh) | 一种高灼热丝点燃温度阻燃增强pbt材料及其制备方法 | |
| CN112321942B (zh) | 一种低光泽无卤阻燃合金材料及其制备方法 | |
| CN1847301A (zh) | 一种环保无卤阻燃聚丙烯材料 | |
| CN105175888A (zh) | 一种无卤阻燃聚丙烯板材料及制备方法 | |
| CN112300570B (zh) | 一种硅/磷协同阻燃聚酰胺树脂 | |
| CN103333469A (zh) | 一种无卤阻燃pet材料及其制备方法 | |
| CN110591152A (zh) | 一种阻燃稳定剂、无卤阻燃玻纤增强聚丙烯及其制法 | |
| CN102492290B (zh) | 一种高强度高韧性阻燃聚酰胺的制备方法 | |
| CN104693760A (zh) | 一种聚碳酸酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯的共混合金 | |
| CN104629285A (zh) | 无卤阻燃高韧改性聚碳酸酯组合物 | |
| CN103740038A (zh) | 高光泽无卤阻燃abs材料及其制备方法 | |
| CN111171542B (zh) | 一种高cti阻燃聚碳酸酯合金材料及其制备方法和用途 | |
| CN104693749A (zh) | 阻燃耐候性能优良的pc/pbt合金 | |
| CN103881346A (zh) | 加纤增强阻燃无卤化pc/pbt合金材料及其制备方法 | |
| CN115505172B (zh) | 一种无卤阻燃剂及其制备方法和应用 | |
| CN114806110B (zh) | 一种低烟、高gwit、高cti阻燃增强材料及其制备方法 | |
| CN108530789B (zh) | 环保阻燃注塑级acs改性材料及其制备方法 | |
| CN106987117B (zh) | 一种复配磷氮系阻燃聚酰胺及其制备方法 | |
| CN104861622A (zh) | 阻燃抗静电聚碳酸酯/聚对苯二甲酸丁二醇酯组合物 | |
| CN111234367A (zh) | 一种阻燃抗静电聚丙烯薄膜复合材料及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |