CN116355367A - 一种阻燃pbt组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种阻燃PBT组合物。该PBT组合物组分按照重量份数包括:PBT 35~45份,溴化PC 20~30份,异山梨醇共聚PC 5~10份,锑系阻燃剂2~6份,酯交换抑制剂0.1~0.4份,滑石粉2‑5份。该PBT组合物具有较好的CTI值、耐热性、耐溶剂性、阻燃性。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域,特别涉及一种阻燃PBT组合物。
背景技术
工业控制、连接器等领域,很多部件结构复杂,壁厚不均。但是其对材料的耐溶剂性能、电性能、阻燃性能、耐热性能和尺寸稳定性要求又极高。PBT由于具有较好的结晶能力,因此其抵抗溶剂诱导开裂的能力较好,但产品尺寸稳定性差,不太容易直接使用。对此,比较常见的改性手段是通过添加PC形成PBT/PC合金,但是PC的添加,会使PBT/PC之间发生酯交换反应,使得材料的耐热性和CTI值降低。中国专利CN101914271A公开了一种环保阻燃PBT/PC复合材料及其制备方法,以玻纤增强PBT/PC来生产复合材料,产品主要应用于电子接插件为代表的电子电气领域,玻纤的添加虽然提高了材料的耐热性能,但是玻纤的各项异性会导致翘曲更加严重。中国专利CN104004326A公开了一种聚酯复合材料及其制备方法,使用玻璃鳞片和PC有效改善了聚酯树脂的尺寸稳定性,提高了防翘曲能力,但是PBT/PC合金的酯交换反应导致材料的耐热性下降。中国专利CN104231568A公开了一种高灼热丝高CTI超韧阻燃PBT/PC合金材料及其制备方法,使用磷氮系阻燃剂和溴系阻燃剂复配可以提高CTI值,但是磷氮系阻燃剂的酸性将导致材料的耐热性进一步下降。因此需要开发兼具高CTI值、高耐热性、高耐溶剂性的阻燃PBT材料。
发明内容
本发明的目的是提供一种阻燃PBT组合物,以克服现有技术中PBT组合物不能兼具高CTI值、高耐热性、高耐溶剂性等缺陷。
本发明提供一种阻燃PBT组合物,所述PBT组合物组分按照重量份数包括:
优选地,所述PBT组合物组分按照重量份数包括:
优选地,所述溴化PC玻璃化转变温度为160℃~175℃。该玻璃化转变温度的测试标准为ISO 11357-2:1999。
优选地,所述锑系阻燃剂为三氧化二锑。
优选地,所述酯交换抑制剂为磷酸二氢锌。
优选地,所述滑石粉D50粒径为1-5μm。该粒径是指PBT组合物中的,与原料滑石粉D50粒径基本相同,由于滑石粉粒径较小,且具有片层结构,不容易受到螺杆的破坏,因此经过挤出机挤出造粒后滑石粉D50粒径基本没有变化。
优选地,所述PBT组合物还包括增韧剂5~10份。
更优选地,所述增韧剂重量份数为6~8份。
优选地,所述增韧剂包括乙烯-丙烯酸酯类-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物、甲基丙烯酸酯-苯乙烯-有机硅共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物中的一种或者几种。
优选地,所述PBT组合物还包括其他助剂0-1.2份。
更优选地,所述其他助剂重量份数为0.3-1份。
优选地,所述其他助剂包括抗氧剂、脱膜剂、抗滴落剂中的一种或几种。
优选地,所述抗氧剂包括受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、硫代酯类抗氧剂中的一种或几种。
优选地,所述脱模剂包括硬脂酸金属盐类、硬脂酸烷基酯类、硬脂酸季戊四醇酯类、石蜡、褐煤蜡中的一种或几种。
优选地,所述抗滴落剂包括聚四氟乙烯类抗滴落剂。
本发明还提供一种阻燃PBT组合物的制备方法,包括:
将各组分混合,将得到的混合料通过挤出机熔融挤出、冷却造粒,得到阻燃PBT组合物。
优选地,所述熔融挤出温度为170-260℃;挤出机螺杆长径比为40:1-45:1。
本发明还提供一种阻燃PBT组合物在工业控制或农用机械中的应用,例如用于变频器外壳、机械操纵手柄等等。
本发明涉及的溴化PC是指聚碳酸酯中部分双酚A单体被四溴双酚A取代而形成的共聚碳酸酯。
本发明涉及的异山梨醇共聚PC是指单体单元中的二元醇含有超过50%的异山梨醇。
有益效果
本发明采用溴化PC和异山梨醇共聚PC复配,可以显著提高PBT组合物的CTI值,同时保证PBT组合物的耐热性、耐溶剂性和阻燃性。
具体实施方式
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
试剂来源:
PBT:PBT GX121J,仪征化纤股份有限公司;
溴化PC1:玻璃化转变温度为165℃,PC CH6305 BR,沧州大化集团有限责任公司;
溴化PC2:玻璃化转变温度为172℃,LEXAN PC105B,沙伯基础中国有限公司;
溴化PC3:玻璃化转变温度为182℃,BC-58,上海凯茵化工有限公司;
PC:玻璃化转变温度为145℃,TRIREX 3030PJ,润锋(香港)有限公司;
异山梨醇共聚PC:DURABIOTM D7340,三菱化学;
增韧剂:甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物,M-521,日本钟渊化学工业公司;
锑系阻燃剂:三氧化二锑,S-05N,常德辰州锑品有限责任公司;
酯交换抑制剂:磷酸二氢锌,BUDIT T21,布登海姆精细化工(上海)有限公司;
滑石粉1:D50粒径为4μm,TYT-777,广州添源化工有限公司;
滑石粉2:D50粒径为0.9μm,HTPUltra5L,辽宁艾海意米矿业有限公司;
滑石粉3:D50粒径为10μm,WF90-13-97QLGH,广西龙广滑石开发有限公司;
其他助剂:
抗氧剂:四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯,市售;
脱膜剂:季戊四醇硬脂酸酯,市售;
抗滴落剂:聚四氟乙烯,市售;
如未特别说明,本发明平行的实施例和对比例采用的某一组分(比如抗氧剂、脱膜剂、抗滴落剂)均为相同的市售产品。
PBT组合物的制备方法包括:按照表1、表2配比,将各组分混合,将得到的混合料通过双螺杆挤出机熔融挤出、冷却造粒,即得,其中熔融挤出温度为170-260℃,双螺杆挤出机螺杆长径比为42:1。
性能测试:
(1)CTI值的测试:根据IEC60112:2020标准,使用溶液A测得;
(2)耐溶剂性:将ISO 527-1-2012标准拉伸样条放置于圆弧直径为470mm的圆弧夹具上,并在样条表面上均匀涂抹3g BP Carecut ES3,然后观察材料出现开裂现象的时间;
(3)热变形温度:根据ASTM D648-2018标准在1.8MPa下测得;
(4)垂直燃烧:根据UL94标准在2.0mm下测得。
表1实施例配比(重量份数)
表2对比例配比(重量份数)
由表1、表2可知,本发明PBT组合物CTI值为450~500V,耐溶剂开裂时间为17~21小时,热变形温度为92~100℃,垂直阻燃等级为V-0。对比例1添加的溴化PC和异山梨醇共聚PC复配比例不在本发明范围内,溴化PC用量过低,异山梨醇共聚PC用量过多,对比例1的CTI值、热变形温度和垂直燃烧等级明显差于实施例1。对比例2添加的溴化PC和异山梨醇共聚PC复配比例不在本发明范围内,溴化PC用量过多,异山梨醇共聚PC用量过少,对比例2的CTI值明显差于实施例1。对比例3采用PC和异山梨醇共聚PC复配,对比例3的CTI值、热变形温度和垂直燃烧等级明显差于实施例1。对比例4采用溴化PC和PC复配,对比例4的CTI值明显差于实施例1。由此可见,本发明采用溴化PC和异山梨醇共聚PC复配,可以显著提高PBT组合物的CTI值,同时保证PBT组合物的耐热性、耐溶剂性和阻燃性。
Claims (10)
3.根据权利要求1所述的阻燃PBT组合物,其特征在于,所述溴化PC玻璃化转变温度为160℃~175℃。
4.根据权利要求1所述的阻燃PBT组合物,其特征在于,所述锑系阻燃剂为三氧化二锑;酯交换抑制剂为磷酸二氢锌。
5.根据权利要求1所述的阻燃PBT组合物,其特征在于,所述滑石粉D50粒径为1-5μm。
6.根据权利要求1所述的阻燃PBT组合物,其特征在于,所述PBT组合物还包括增韧剂5~10份;所述增韧剂包括乙烯-丙烯酸酯类-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物、甲基丙烯酸酯-苯乙烯-有机硅共聚物、甲基丙烯酸酯-苯乙烯-丁二烯共聚物中的一种或者几种。
7.根据权利要求1所述的阻燃PBT组合物,其特征在于,所述PBT组合物还包括其他助剂0-1.2份;所述其他助剂包括抗氧剂、脱膜剂、抗滴落剂中的一种或几种。
8.一种如权利要求1-7任一所述阻燃PBT组合物的制备方法,包括:
将各组分混合,将得到的混合料通过挤出机熔融挤出、冷却造粒,得到阻燃PBT组合物。
9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,所述熔融挤出温度为170-260℃。
10.一种如权利要求1-7任一所述阻燃PBT组合物在工业控制或农用机械中的应用。
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