专利名称：带罩节能灯耐黄变pbt塑壳专用料及其生产方法
技术领域：
本发明涉及一种带罩节能灯耐黄变PBT塑壳专用料及其生产方法，属于改性聚酯 技术领域。
背景技术：
PBT树脂通过添加玻璃纤维使其热变形温度得以大幅提升，通过添加阻燃剂可以 较容易的获得良好的阻燃效果，而且其本身具有优良的电气性能，所以增强阻燃PBT复合 材料被广泛用于照明领域的节能灯、电子电器、连接器等多种领域。中国目前是世界上最大 的节能灯生产基地，世界三大照明公司飞利浦，欧司朗(西门子)、GE均在中国OEM生产。 就市场而言，节能灯的分类有很多种。按塑件材料分，有PP、PBT、PC :PP料做节能灯外壳， 安全性能和阻燃性能均得不到保障，多用于低档产品；增强阻燃PBT料做节能灯外壳属于 高档阻燃材料，因为从安全角度衡量照明节能灯领域塑料外壳的一个重要指标就是外壳 塑件是否采用阻燃耐高温(180°C以上)材料，而PBT通过添加玻璃纤维能使其热变形温度 多达200°C以上，完全满足了安全性能，因此，目前节能灯用PBT材料在中国市场占整个PBT 改性行业材料的50 %以上。我们接触的三大照明公司的OEM工厂将电子节能灯产品一般分 为常规灯、带罩灯、特殊灯(特殊用途)等。前者一般属于低端常规品种，各厂家之间互相 竞争激烈，利润率很低；带罩灯则是在常规灯灯管外面罩有一个球泡或柱形等密封罩体，因 罩体上带有多个反射面，当灯管点亮时，会从不同角度向下反射光线，因此，这种结构设计 不仅增加了灯下亮度，还节省了能源、增加了美感，属于高档产品，利润价值高，但对于承载 整个节能灯上电子元器件及灯管的灯壳即改性PBT材料要求就随之提高，因为PBT塑壳底 部完全被罩于罩子内，灯管发出来的光和热不能散发出去，连续受热和光双重影响很容易 引起整个灯壳(塑壳)发生黄变，所以要求做灯壳(塑壳)的PBT材料具有好的耐黄变性 能即更高的耐热性、耐紫外性以及耐光性。专利CN200410017807. 2公开了一种高效的热氧稳定剂，其特征在于能使得用十 溴二苯醚加三氧化二锑阻燃的玻纤增强PBT材料在加工过程中不会发生变色。此专利仅仅 局限于加工过程中的变色问题，并没有考虑实际使用中的变色问题，而且十溴二苯醚容易 析出，大大影响材料的使用寿命。专利CN200510112125. 4公开了一种高耐热增强聚对苯二甲酸丁二酯组合物，其 特征在于通过添加共聚聚酯PETG来提高玻纤增强PBT，其热变形温度达到255°C左右。这 款材料的热变形温度确实很高，但是该材料不具有阻燃性，仅仅是一款玻纤增强材料。专利CN200710172916. 5公开了一种阻燃增强型PBT聚合物，其特征在于采用二醇 类或环氧树脂类的扩链剂结合有机受阻酚类、胺类、亚磷酸酯类等抗氧剂来赋予阻燃增强 PBT材料的高耐水解性。专利CN200710172915. 0公开了一种黑色耐光照玻纤增强PBT复合材料及其制备 方法，其特征在于采用无机炭黑结合光吸收剂来赋予材料在长时间光照后仍具有良好的各 项机械性能。
就目前的市场要求而言，客户对节能灯用的改性PBT材料的耐黄变性的要求越来 越高，即节能灯在经过一定时间的使用后，其改性PBT材料部件需要保持原有的色度(白 色)，避免白色向黄色转变过快过大，这就对改性PBT材料的耐黄变即耐温性、耐紫外性和 遮光性提出了更高的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐黄变性能好的带罩节能灯PBT塑壳专用料及其生
产方法。本发明的技术解决方案是一种带罩节能灯耐黄变PBT塑壳专用料，其特征是主要由下列重量百分比的组 分组成聚对苯二甲酸丁二醇酯 29. 5 67. 2%复合阻燃剂15 25%玻璃纤维15 30%增韧剂0 6%遮光剂2 6%抗紫外剂0.3 1.5%抗氧剂0.5 2%;所述的复合阻燃剂为A+B+C类型。阻燃剂A是聚丙烯酸五溴苄酯(如以色列死海 溴公司的FR-1025)；这个阻燃剂最大的优点是本身具有优异的抗紫外性能，可以说它是现 有的有卤阻燃剂中抗紫外性最好的一种，而且其加工性能优异；但是其缺点也很明显，阻燃 剂本身颜色偏黄，做为节能灯料不够白，价格非常昂贵；阻燃剂B是溴化环氧树脂、溴化聚 碳酸酯(如美国大湖公司的BC-52、BC-58)等，优点是色白，抗紫外性能也较好，价格中等； 所以本发明用A+B做主阻燃剂，既利用阻燃剂A优异的抗紫外性能，也利用阻燃剂B色白、 价优的优点，集价格和性能优势互补；C为辅助阻燃剂，主要为三氧化二锑或硼酸锌或二者 的复配物等。阻燃剂A、阻燃剂B、阻燃剂C三者的重量比为5 10 5 10 1 5。 本发明用A+B+C做阻燃剂既满足了 PBT材料的阻燃要求，更让这款材料具备无可比拟的优 异的抗紫外性能，有效的弥补了带罩灯中节能灯管发出的强紫外光和大量的热能对PBT材 料的损伤，极大地改善了灯壳(塑壳)的黄变程度。本发明的带罩节能灯耐黄变PBT塑壳专用料——耐黄变增强阻燃聚对苯二甲酸丁 二醇酯(PBT)组合物中的玻璃纤维一般选择无碱玻璃纤维，用于热塑性塑料的增强。本发明的带罩节能灯耐黄变PBT塑壳专用料——耐黄变增强阻燃聚对苯二甲酸丁 二醇酯(PBT)组合物中的抗紫外剂多为苯并三唑类，如2-(2_羟基-5-叔辛基苯基苯)并三 唑、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4，6 二(1-甲基-1-苯基乙基)苯酚、2-(2，-羟基_3，-叔 丁基-5’ -甲基苯基)-5-氯代苯并三唑等适用于聚酯的所有光稳定剂及其复配物。本发明的带罩节能灯耐黄变PBT塑壳专用料——耐黄变增强阻燃聚对苯二甲酸丁 二醇酯(PBT)组合物中的抗氧剂有季戊四醇四3-(3，5-二叔丁基-4羟基苄基)丙酸酯 (如汽巴IrganoxlOlO)、乙二醇(β - (3，5- 二叔丁基_4_羟基苯基)丙酸酯)、3，5 二亚磷酸 三((2，4_ 二叔丁基苯基)酯(如汽巴Irgan0X168)等，以及它们的各种比例的复配物(如
4汽巴的IrganoxB215，B225)。为了加强抗氧效果还可以加入如Irganox259、4，4，-硫代双 (6-叔丁基-3-甲基苯酚)(如广州合材院抗氧剂300)等。本发明的带罩节能灯耐黄变PBT塑壳专用料——耐黄变增强阻燃聚对苯二甲酸丁 二醇酯(PBT)组合物中使用的增白剂主要有钛白粉、0B(2，5-双(5-叔丁基-2-苯并噁唑 基)噻吩)、OB-I (2，2-二苯并噁唑)等等。因为节能灯塑壳基本都是荧光白，根据客户要 求一般都需要添加这些增白剂，在节能灯领域客户对颜色的要求几乎是苛刻的。本发明的带罩节能灯耐黄变PBT塑壳专用料——耐黄变增强阻燃聚对苯二甲酸丁 二醇酯(PBT)组合物中还必须加入一些遮光剂，如氧化锌、碳酸钙、硫酸钡、铝土、粘土等许 多无机物粉末，考虑节能灯行业颜色的特殊性，本发明一般用发蓝白相的氧化锌比较理想。本发明的带罩节能灯耐黄变PBT塑壳专用料——耐黄变增强阻燃聚对苯二甲酸丁 二醇酯(PBT)组合物，当需要高的机械性能时加入增韧剂。典型的有含环氧官能团的系列 共聚物、含丙烯酸酯的核壳增韧剂、含丙烯酸酯的共聚物或三元乙丙接枝马来酸酐等及它 们的复配物。本发明的带罩节能灯耐黄变PBT塑壳专用料——耐黄变增强阻燃聚对苯二甲酸丁 二醇酯(PBT)组合物的制备方法为先将聚对苯二甲酸丁二醇酯PBT在120-150°C下烘2-5 小时，控制水份< 0. 05%，防止PBT树脂在高温加工时的分解，随后与复合阻燃剂、抗氧剂、 抗紫外剂、遮光剂、增韧剂等通过混料机混合或分别单独从计量喂料器进入双螺杆挤出机， 充分塑化、熔融后加入一定量的无碱玻璃纤维，再经挤出、拉条、冷却、切粒、均混、包装。应 用于本发明复合物制备方法中的双螺杆挤出机的长径比至少为32，并带有精确的温度控制 和真空排气设备，真空度> 0. 05Mpa，各段温度控制在200-27(TC之间。本发明配方合理，具有极好的耐黄变性能。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步说明。
具体实施例方式实施例1 先将聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)在120_150°C下烘2_5小时，控制水 份< 0.05%，随后与复合阻燃剂(聚丙烯酸五溴苄酯、溴化环氧树脂、溴化聚碳酸酯、三氧 化二锑的混合物)、复配抗氧剂、抗紫外剂(即紫外吸收剂2-(2_羟基-5-叔辛基苯基)苯并 三唑、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4，6 二(1-甲基-1-苯基乙基)苯酚、2_(2，_羟基-3，-叔 丁基-5’-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑中的一种或几种复配物)、遮光剂、增韧剂(甲基丙 烯酸酯缩水甘油酯共聚物)通过混料机混合或分别单独从计量喂料器进入双螺杆挤出机， 塑化、熔融后加入玻璃纤维，再经挤出、拉条、冷却、切粒、均混、包装得产品。所述双螺杆挤 出机的长径比至少为32，并带有温度控制和真空排气设备，真空度> 0. 05Mpa，各段温度控 制在200-270°C之间。各组分及用量(重量百分比)见表1。实施例2 生产方法同实施例1，各组分及用量(重量百分比)见表1。
5 可见以上案例经过客户点灯20天使用后，总色差Δ E远远小于普通节能灯料，本 发明带罩节能灯耐黄变PBT塑壳专用料耐黄变增强阻燃聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)组 合物远远好于市场上通用PBT节能灯料，具有极好的抗黄变效果。本发明上述实施例中各组分可以有所变化，例复合阻燃剂是由阻燃剂Α、阻燃剂B及阻燃剂C复合组成，其中阻燃剂A为聚丙烯酸五溴苄酯，阻燃剂B为溴化环氧树脂或溴 化聚碳酸酯，阻燃剂C为三氧化二锑；阻燃剂A、阻燃剂B、阻燃剂C三者的重量比为5 10 5 10 1 5。增韧剂是含环氧官能团的系列共聚物、含丙烯酸酯的核壳增韧剂、含丙烯酸酯的 共聚物、三元乙丙接枝马来酸酐中的一种或几种复配物。遮光剂是氧化锌、碳酸钙、硫酸钡、铝土或粘土。抗紫外剂是2- (2-羟基-5-叔辛基苯基)苯并三唑、2- (2H-苯并三唑_2_基)_4， 6 二(1-甲基-1-苯基乙基)苯酚、2-(2’ -羟基-3’ -叔丁基-5’ -甲基苯基)-5_氯代苯 并三唑中的一种或几种复配物。抗氧剂是季戊四醇四3-(3，5_ 二叔丁基-4羟基苄基)丙酸酯、乙二醇(β_(3， 5_ 二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯)、3，5 二亚磷酸三((2，4_ 二叔丁基苯基)酯、 IrganOX259、4，4’ -硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)其中几种的复配物。还可加有增白剂钛白粉、2，5-双(5-叔丁基-2-苯并噁唑基)噻吩或2，2_ 二苯 并噁唑。
权利要求
一种带罩节能灯耐黄变PBT塑壳专用料，其特征是主要由下列重量百分比的组分组成聚对苯二甲酸丁二醇酯29.5～67.2％复合阻燃剂 15～25％玻璃纤维15～30％增韧剂 0～6％遮光剂 2～6％抗紫外剂0.3～1.5％抗氧剂 0.5～2％；其中复合阻燃剂是由阻燃剂A、阻燃剂B及阻燃剂C复合组成，其中阻燃剂A为聚丙烯酸五溴苄酯，阻燃剂B为溴化环氧树脂或溴化聚碳酸酯，阻燃剂C为三氧化二锑或硼酸锌或二者的复合物；阻燃剂A、阻燃剂B、阻燃剂C三者的重量比为5～10∶5～10∶1～5。
2.根据权利要求1所述的带罩节能灯耐黄变PBT塑壳专用料，其特征是玻璃纤维为 无碱玻璃纤维。
3.根据权利要求1所述的带罩节能灯耐黄变PBT塑壳专用料，其特征是增韧剂是含 环氧官能团的系列共聚物、含丙烯酸酯的核壳增韧剂、含丙烯酸酯的共聚物、三元乙丙接枝 马来酸酐中的一种或几种的复配物。
4.根据权利要求1、2或3所述的带罩节能灯耐黄变PBT塑壳专用料，其特征是遮光 剂是氧化锌、碳酸钙、硫酸钡、铝土或粘土。
5.根据权利要求1、2或3所述的带罩节能灯耐黄变PBT塑壳专用料，其特征是抗紫 外剂是2-(2-羟基-5-叔辛基苯基)苯并三唑、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4，6 二(1-甲 基-1-苯基乙基)苯酚、2-(2，-羟基-3，-叔丁基-5，-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑中的 一种或几种的复配物。
6.根据权利要求1、2或3所述的带罩节能灯耐黄变PBT塑壳专用料，其特征是抗氧剂 是季戊四醇四3-(3，5_ 二叔丁基-4羟基苄基)丙酸酯、乙二醇(β _(3，5-二叔丁基-4-羟 基苯基)丙酸酯)、3，5 二亚磷酸三((2，4-二叔丁基苯基)酯、IrganOX259、4，4，-硫代双 (6-叔丁基-3-甲基苯酚)等其中几种的复配物。
7.根据权利要求1、2或3所述的带罩节能灯耐黄变PBT塑壳专用料，其特征是还加 有增白剂钛白粉、2，5_双(5-叔丁基-2-苯并噁唑基)噻吩或2，2_ 二苯并噁唑中的一种 或几种的复配物。
8.—种权利要求1所述的带罩节能灯耐黄变PBT塑壳专用料的生产方法，其特征是 先将聚对苯二甲酸丁二醇酯在120-150°C下烘2-5小时，控制水份< 0. 05%，随后与复合阻 燃剂、抗氧剂、抗紫外剂、遮光剂、增韧剂通过混料机混合或分别单独从计量喂料器进入双 螺杆挤出机，塑化、熔融后加入玻璃纤维，再经挤出、拉条、冷却、切粒、均混、包装得产品。
9.根据权利要求8所述的带罩节能灯耐黄变PBT塑壳专用料的生产方法，其特征 是所述双螺杆挤出机的长径比至少为32，并带有温度控制和真空排气设备，真空度> 0. 05Mpa，各段温度控制在200-270°C之间。复合阻燃剂15 25% 15 30% 0 6% 2 6% 0. 3 1. 5% 0. 5 2% ；玻璃纤维 增韧剂 遮光剂 抗紫外剂 抗氧剂
全文摘要
本发明公开了一种带罩节能灯耐黄变PBT塑壳专用料及其生产方法，先将聚对苯二甲酸丁二醇酯在120-150℃下烘2-5小时，控制水份＜0.05％，随后与复合阻燃剂、复配抗氧剂、抗紫外剂、遮光剂、增韧剂通过混料机混合或分别单独从计量喂料器进入双螺杆挤出机，塑化、熔融后加入玻璃纤维，再经挤出、拉条、冷却、切粒、均混、包装得产品。本发明产品远远好于市场上通用PBT节能灯料，具有极好的抗黄变效果。
文档编号C08L67/02GK101914270SQ20101025454
公开日2010年12月15日 申请日期2010年8月13日 优先权日2010年8月13日
发明者原纯杰, 姚君, 朱小冬, 茅大联 申请人:南通中蓝工程塑胶有限公司;南通星辰合成材料有限公司