专利名称：一种玻纤增强无卤阻燃pbt组合物的制备方法及制品的制作方法
技术领域：
本发明涉及高分子材料领域，具体涉及一种可用于电脑连接器及散热器用 的高强度、高流动性、低收缩率玻纤增强无卤阻燃PBT组合物及其制备方法。
背景技术：
聚对苯二甲酸丁二醇酯，英文名polybutylece terephthalate (简称PBT)， 属于聚酯系列，是由1.4-丁二醇(1.4-Butylene glycol)与对苯二甲酸(PTA)或 者对苯二甲酸酯(DMT)聚缩合而成，并经由混炼程序制成的乳白色半透明到不透 明、结晶型热塑性聚酯树脂。具有加工性能好、结晶速度快成型性好、耐热性 高、耐候性好、在潮湿环境下电气绝缘性保持性好的特点，特别适用于复杂、 薄H牵itl子电器元件的制造。但纯PBT存在易燃、成型收縮率大等问题，必须进 行改性解决。
目前，对PBT改进的方法主要通过添加玻纤增强和溴化物/三氧化锑的方法 达到阻燃增强改性的目的。专利申请号为CN101469106A提供了一种阻燃增强型 的PBT组合物，在一定程度降低卤素的使用，并可用作一些电器件材料。随人 们对安全和环境要求的日益提高，溴化物和三氧化锑阻燃体系毒性大，在燃烧 时会产生大量的有毒刺激性气体，对人员逃生和救援不利，生产、使用和废弃 物处理时有多溴联苯和多溴联苯醚释放，危害环境和健康。随着欧盟的ROHS和 WEEE两项指令2003年公布后，各国也推行和实施了相应的绿色环保法规。各大 电子产品制造商，如苹果、SONY、戴尔、惠普等均分别出台了自己的无卤化计划。在此情况下，玻纤增强无卤阻燃PBT是发展的必然方向。
电脑连接器及散热器等电脑元件小型化、薄壁化和精密化的发展趋势，对 玻纤增强无卤阻燃PBT提出了高强度、高流动性、低收縮率的市场要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，针对目前玻纤增强无卤阻燃PBT加工困难， 强度低，产品在注塑过程中不稳定的问题，提供一种可以工业化生产和使用， 并可方便问收的满足电脑连接器及散热器材料的高强度、高流动性的要求的玻 纤增强无卤阻燃PBT。
为解决上述技术问题，本发明通过以下的技术方案实现-一种玻纤增强无卤阻燃PBT组合物的制备方法，其包括如下步骤
(1) 称量按重量百分比称取各组分原料；
(2) 原料前期处理处理PBT树脂和复合无卤阻燃剂原料；
(3) 分两步混合将包括干燥后的PBT树脂、处理后复合无卤阻燃剂、增韧 剂、主抗氧剂、辅助抗氧剂和润滑剂放入高速混合机混合3-5分钟，加入无碱
玻璃短纤维，低速混合0. 5-1分钟；
(4) 挤出造粒，出产品将混合均匀后的物料在O120单螺杆挤出机上进行
挤出造粒，得到最终产品。
前述的玻纤增强无卤阻燃PBT组合物的制备方法，所述步骤(2)还包括:
(a) 将PBT树脂进行热风循环预干燥，料层厚度低于30毫米，12(TC下干 燥4小时，将水分含量控制在0. 02%以下；
(b) 处理复合无卤阻燃剂按照配方称取A膦酸盐，按照膦酸盐3%双氧水二l: l-3的比例浸泡2-8小时后，研磨1-2小时，烘干；按照配方将烘干后的
A和B加入高速混合机，高速混合1-3分钟，然后在低速搅拌下加入A和B重量 0.2-0.6%的y-氨丙基三乙氧基硅烷进行表面偶联处理，加入后再高速搅拌1-3 分钟，然后在低速搅拌下加入C，低速搅拌1-2分钟，得到处理后的复合无卤阻 燃剂。
前述的玻纤增强无卤阻燃PBT组合物的制备方法，所述步骤(4)还包括， 单螺杆挤出机的加热温度为 一区205-215°C， 二区215-225°C，三区220-230 。C，四区225-235°C，五区230-240°C，六区225-235°C，模头220-230°C;螺 杆转速40-150转/分钟。
采用上述方法制备的玻纤增强无卤阻燃PBT组合物，其包括以下重量份比 例的组分聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT) 30 70%;复合无卤阻燃剂15 25%;
无碱玻璃短纤维10 40%;增韧剂0.5 5%;主抗氧剂0. 1 0. 3%;辅助抗氧剂 0. 1 0. 5%;润滑剂0. 1 1%。
前述的玻纤增强无卤阻燃PBT组合物，还包括所述的聚对苯二甲酸丁二醇酯 特性粘度[11]=0. 9、.20dl/g。
前述的玻纤增强无卤阻燃PBT组合物，还包括所述的复合无卤阻燃剂由A、 B、 C三种组分组成，三者的重量份比例为A60 98%， B0 30%， C0 10%，其 中A组分为经过处理一种或多种膦酸盐，B为一种或多种三聚氰胺盐，C为含硅 氧烷基团的高聚物硅酮粉。复合无卤阻燃剂其优选比例为A70 96%， B2 20%， Cl 6%。
前述的玻纤增强无卤阻燃PBT组合物，还包括所述的无碱玻璃纤维为长度8-20毫米的硅烷偶联剂处理的短纤。
前述的玻纤增强无卤阻燃PBT组合物，还包括所述的增韧剂是马来酸酐接 枝的SEBS，接枝率为0.2 1%。
前述的玻纤增强无卤阻燃PBT组合物，还包括所述的主抗氧剂为四(P -(3， 5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酉g抗氧剂101Q辅助抗氧剂为三(2，4-二叔丁基)亚磷酸苯酯，抗氧剂168;润滑剂为部分皂化的蒙旦酯蜡。
本发明的有益效果根据上述技术方案制备的玻纤增强无卤阻燃PBT组合 物，由于具有高阻燃性、高强度、高流动性、低收縮率，所以可作为电脑连接 器及散热器的材料尤其是小型化、薄壁化和精密化的电器仪器，而且其回收方 便，无卤素，绿色环保，符合国家提倡发展绿色环保材料的要求。
下面结合附图及实施例对本发明进一步的说明。
图1为本发明实施例1玻纤增强无卤阻燃PBT组合物的制备方法的工艺流 程示意图。
具体实施例方式
实施例1:本实施实例提供一种玻纤增强无卤阻燃PBT组合物的制备方法，
其包括如下步骤
(1) 称取原料按重量百分比称取各组分原料；
(2) 原料前期处理
(a) PBT树脂的处理:PBT树脂的特性粘度[n]=U0±0.01dl/g ， PBT
树脂先进行热风循环预干燥，料层厚度低于30毫米，12(TC下干燥4小时，将水分含量控制在0.02%以下。 (b)复合无卤阻燃剂原料的处理
复合无卤阻燃剂三者重量比例为A: B: C 二 93: 5: 2。
① 按照配方称取A膦酸盐，按照膦酸盐3%双氧水=1: l-3的比例浸泡2-8 小时后，研磨1-2小时，烘干；
② 按照配方将烘干后的A和B加入高速混合机，高速混合l-3分钟，然后 在低速搅拌下加入A和B重量0. 2-0. 6%的y -氨丙基三乙氧基硅烷进行表面偶 联处理，加入后再高速搅拌1-3分钟，然后在低速搅拌下加入C，低速搅拌1-2 分钟，得到处理后的复合无卤阻燃剂。
(3)分两步混合首先将包括干燥后的PBT树脂、处理后复合无卤阻燃剂、 增韧剂、主抗氧剂、辅助抗氧剂和润滑剂放入高速混合机混合4分钟，然后加 入无碱玻璃短纤维，低速混合45秒，得到混合料；
(4) 单螺杆挤出机挤出造粒将混合均匀后的物料在O120单螺杆挤出机上 进行挤出造粒，单螺杆挤出机各区温度设定为 一区205-215°C, 二区215-225 。C，三区220-230°C，四区225-235°C，五区230-240。C，六区225-235°C，模 头220-23(TC。螺杆转速80-120转/分钟。
(5) 出产品。
采用上述方法制得的玻纤增强无卤阻燃PBT组合物，其按重量百分比包括
以下组分聚对苯二甲酸丁二醇酯47.2%;复合无卤阻燃剂19%;无碱玻璃短 纤维30%;增韧剂3%;主抗氧剂0.2%;辅助抗氧剂0.3%;润滑剂0. 3%。
其中，所用的聚对苯二甲酸丁二醇酯特性粘度为[H]二0.9 1.20dl/g 。所用的无碱玻璃纤维为长度8-20毫米的硅烷偶联剂处理短纤。 所用的增韧剂为马来酸酐接枝的SEBS，接枝率为0. 2 1%。 所用的主抗氧剂为四(3， 5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇
酯，抗氧剂ioio。
所用的辅助抗氧剂为三(2， 4-二叔丁基)亚磷酸苯酯，抗氧剂168。 所以的润滑剂为部分皂化的蒙旦酯蜡。
实施例2:提供一种玻纤增强无卤阻燃PBT组合物，其基本技术方案与实施 例1相同，其不同之处在于，该玻纤增强无卤阻燃PBT组合物，包括以下重量 份比例的组分聚对苯二甲酸丁二醇酯52.2%;复合无卤阻燃剂19%;无碱玻
璃短纤维25°/。；增韧剂3°/。；主抗氧剂0. 2%;辅助抗氧剂0. 3%;润滑剂0. 3%。
实施例3:本实施实例提供一种玻纤增强无卤阻燃PBT组合物，其基本技术 方案与实施例l相同，其不同之处在于，该玻纤增强无卤阻燃PBT组合物包括
以下重量份比例的组分聚对苯二甲酸丁二醇酯42.2%;复合无卤阻燃剂19%; 无碱玻璃短纤维35%;增韧剂3°/。；主抗氧剂0.2°/。；辅助抗氧剂0.3%;润滑剂 0. 3%。
实施例4:本实施实例提供一种玻纤增强无卤阻燃PBT组合物，其基本技术 方案与实施例l相同，其不同之处在于，该玻纤增强无卤阻燃PBT组合物包括
以下重量份比例的组分聚对苯二甲酸丁二醇酯51.2%;复合无卤阻燃剂15%; 无碱玻璃短纤维30%;增韧剂3%;主抗氧剂0. 2%;辅助抗氧剂0. 3%;润滑剂
0. 3%。
实施例5:本实施实例提供一种玻纤增强无卤阻燃PBT组合物，其基本技术方案与实施例l相同，其不同之处在于，该玻纤增强无卤阻燃PBT组合物包括
以下重量份比例的组分聚对苯二甲酸丁二醇酯41.2%;复合无卤阻燃剂25%; 无碱玻璃短纤维30%;增韧剂3%;主抗氧剂0. 2%;辅助抗氧剂0. 3%;润滑剂
0. 3%。
实施例6:本实施实例提供一种玻纤增强无卤阻燃PBT组合物，其基本技术 方案与实施例l相同，其不同之处在于，该玻纤增强无卤阻燃PBT组合物，其
包括以下重量份比例的组分聚对苯二甲酸丁二醇酯45.2%;复合无卤阻燃剂 19%;无碱玻璃短纤维30%;增韧剂5%;主抗氧剂0. 2%;辅助抗氧剂0. 3%;
润滑剂0. 3%。
对比实施例1:本实施实例本实施实例提供一种玻纤增强无卤阻燃PBT组
合物，其按重量百分比包括的组分和制备的基本技术方案与实施例l相同，其
不同之处在于，其制备方法步骤(4)加工采用①75的双螺杆挤出机，各区温度 设定为 一区210-220°C， 二区220-230°C，三区230-240°C，四区230-240°C， 五区235-245。C，六区230-240°C，模头225-235。C。螺杆转速250-350转/分钟。
对比实施例2:本实施实例提供一种玻纤增强无卤阻燃PBT组合物，其按重 量百分比包括的组分和制备的基本技术方案与实施例l相同，其不同之处在于， PBT树脂的特性粘度[il ]=0, 9dl/g。
主要性能测试生产出的粒子按照标准制成标准测试样条，进行各项测试。 性能测试采用的标准及各实施例的材料性能见表1。组分名称 测试项目实施 例1实施 例2实施 例3实施 例4实施 例5实施 例6付比实 施例1付比实 施例1
模收縮率％0. 30. 50. 30.30.30.30. 40.2
热变形温度 °c210. 5205.3210.7208.6210.4206. 2207. 3205. 6
拉仲强度 kg/鹏2890867921876887849720780
伸长率％3.23.50.93.30.54.34.51.5
弯曲强度 kg/era21300125014101370121012409901080
缺口冲击强度 Kgf cm/cm8. 58.38.08.97.98.77.46.9
阻燃性V0V0V0V2V0VIV0vo
氧指数°/。31. 732312733293131
介电强度 Kv/咖>22》22》22》22》22》22》22》22
表1各实施例的材料性能
性能测试采用的标准:模收縮率按ASTMD-955测试;热变形温度按ASTMD-648 测试；拉伸强度按ASTMD-638测试；伸长率按ASTMD-638测试；弯曲强度按 ASTMD-790测试；缺口冲击强度按AS頂D-256测试；阻燃性按UL94测试；氧指 数按GB/T2406测试；介电强度按GB/T1408测试。实施例1-6和对比实施例1-2表明，在体系中加入增韧剂对阻燃性能影响 很大，PBT的特性粘度对机械强度的影响较大。同时加工方法对性能有明显的影 响，主要是双螺杆剪切强度较大，不利于玻璃纤维长度的保持。
本发明并不限于上述实施例，凡是采用与本发明上述实施例相同或近似的 组分，或以相同或相似方法来实现本发明目的的所有实施方式，均在本发明的 保护范围之内。
权利要求
1.一种玻纤增强无卤阻燃PBT组合物的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤(1)称量原料按重量百分比称取各组分原料；(2)原料前期处理处理PBT树脂和复合无卤阻燃剂原料；(3)分两步混合将包括干燥后的PBT树脂、处理后复合无卤阻燃剂、增韧剂、主抗氧剂、辅助抗氧剂和润滑剂放入高速混合机混合3-5分钟，加入无碱玻璃短纤维，低速混合0.5-1分钟；(4)挤出造粒，出产品将混合均匀后的物料在单螺杆挤出机上进行挤出造粒，得到制品。
2. 根据权利要求1所述玻纤增强无卤阻燃PBT组合物的制备方法，其特征 在于，所述步骤(2)还包括-(21) 将PBT树脂进行热风循环预干燥，料层厚度低于30毫米，12(TC下干 燥4小时，将水分含量控制在0.02%以下；(22) 处理复合无卤阻燃剂按照配方称取A膦酸盐，按照膦酸盐3%双氧 水=1: 1-3的比例浸泡2-8小时后，研磨1-2小时，烘干；按照配方将烘干后的A和B加入高速混合机，高速混合1-3分钟，然后在低速搅拌下加入A和B重量 0.2-0.6%的Y-氨丙基三乙氧基硅烷进行表面偶联处理，加入后再高速搅拌1-3 分钟，然后在低速搅拌下加入C，低速搅拌1-2分钟，得到处理后的复合无卤阻 燃剂。
3. 根据权利要求1所述的玻纤增强无卤阻燃PBT组合物的制备方法，其特 征在于，所述步骤(4)还包括，单螺杆挤出机加热温度为 一区205-215°C，二区215-225°C，三区220-230°C，四区225-235"U五区230-240°C，六区225-235。C，模头220-230°C;螺杆转速40-150转/分钟。
4. 根据权利要求1所述的玻纤增强无卤阻燃PBT组合物的制备方法，其特 征在T,所述步骤(4)还包括，单螺杆挤出机的规格为0120。
5. -种采用权利要求1所述方法制备的玻纤增强无卤阻燃PBT组合物，其 特征在于，包括以下重量份比例的组分聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)30 7(^; 复合无卣阻燃剂15 25%;无碱玻璃短纤维10 40%;增韧剂0.5 5%;主抗氧 剂0. 1 0. 3%;辅助抗氧剂0. 1 0. 5%;润滑剂0, 1 1%。
6. 根据权利要求5所述的玻纤增强无卤阻燃PBT组合物，其特征在于，所 述的聚对苯二甲酸丁二醇酯特性粘度[n]=0. 9 1. 20dl/g。
7. 根据权利要求5所述的玻纤增强无卤阻燃PBT组合物，其特征在于，复 合无卤阻燃剂由A、 B、 C三种组分组成，三者的重量份比例为A60 98%， B0 30%， C0 10%,其中A组分为经过处理一种或多种膦酸盐，B为一种或多种三 聚氰胺盐，C为含硅氧烷基团的高聚物硅酮粉。
8. 根据权利要求5所述的玻纤增强无卤阻燃PBT组合物，其特征在于无 碱玻璃纤维为长度8-20毫米的硅烷偶联剂处理的短纤。
9. 根据权利要求1所述的玻纤增强无卤阻燃PBT组合物，其特征在于增 韧剂是马来酸酐接枝的SEBS,接枝率为0.2 1%。
10. 根据权利要求5所述的玻纤增强无卤阻燃PBT组合物，其特征在于， 主抗氧剂为四(e - (3， 5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯，抗氧剂 1010;辅助抗氧剂为三(2，4-二叔丁基)亚磷酸苯酯，抗氧剂168;润滑剂为部分
全文摘要
本发明提供了一种玻纤增强无卤阻燃PBT组合物的制备方法，包括如下步骤(1)按重量百分比称取各组分原料，(2)处理PBT树脂和复合无卤阻燃剂原料；(3)分两步混合，先高速混合，再低速混合；(4)单螺杆挤出机挤出造粒；(5)出产品。本发明还公开了采用上述方法的制品，其按重量百分比包括以下组分聚对苯二甲酸丁二醇酯30～70％；复合无卤阻燃剂15～25％；无碱玻璃短纤维10～40％；增韧剂0.5～5％；主抗氧剂0.1～0.3％；辅助抗氧剂0.1～0.5％；润滑剂0.1～1％。本发明产品高阻燃、高强度、高流动性、低收缩率、回收方便，无卤素，绿色环保，适用作电脑连接器及散热器的材料，可以工业化生产和使用。
文档编号C08J5/04GK101608022SQ20091016251
公开日2009年12月23日 申请日期2009年7月31日 优先权日2009年7月31日
发明者吴立国 申请人:东莞市博辉塑胶制品有限公司