丁二醇酯的制备方法，包括以下步骤：
[0033] 1)按照配方称取PBS树脂48g，膨胀型阻燃剂10. 07g，可膨胀石墨1. 80g置于80°C 鼓风干燥箱中干燥12h，过氧化二异丙苯0. 12g备用。
[0034] 2)将步骤1)称取的PBS树脂、膨胀型阻燃剂、可膨胀石墨及过氧化二异丙苯在密 炼机中剪切熔融共混，控制温度130°C，转数35rpm，密炼时间18min使得阻燃助剂完全均匀 分散在树脂基体中，即得到高强膨胀阻燃聚丁二酸丁二醇酯。
[0035] 如图1所示为本实施例所制备的高强阻燃聚丁二酸丁二醇酯进行极限氧指数测 试后的燃烧成炭照片，由图1可见材料燃烧时形成了明显的膨胀炭层，起到了阻止材料燃 烧过程中物质和能量交换的作用，从而抑制了其熔融滴落现象。
[0036] 实施例2
[0037] 一种高强膨胀阻燃聚丁二酸丁二醇酯，原材料组分为PBS树脂48. 5g，膨胀型阻燃 剂10. 8g，纳米阻燃协效剂（十八烷基三甲基铵改性蒙脱土）0.6g，交联剂（过氧化二异丙 苯）0? 06g。
[0038] 上述膨胀型阻燃剂的制备方法为：分别将阻燃剂多聚磷酸铵APP110g、无水乙醇 150mL及界面改性剂（四甲氧基硅烷与3-氨丙基三甲氧基硅烷按质量比为5:3复配）25mL 添加到250mL三口烧瓶中，于70°C加热条件下搅拌1. 5h，然后抽滤，置于110°C烘箱中干燥 3h获得改性APP，再将8. 10g所得改性聚磷酸铵与2. 70gMCA混合即得到膨胀型阻燃剂。
[0039] 本发明高强膨胀阻燃聚丁二酸丁二醇酯的制备方法，包括以下步骤：
[0040] 1)按照配方称取PBS树脂48. 5g，膨胀型阻燃剂10. 8g，有机蒙脱土 0. 6g置于90°C鼓风干燥箱中干燥llh，过氧化二异丙苯0. 06g备用。
[0041] 2)将步骤1)称取的PBS树脂、膨胀型阻燃剂、有机蒙脱土及过氧化二异丙苯在密 炼机中剪切熔融共混，控制温度140°C，转数25rpm，密炼时间15min使得阻燃助剂完全均匀 分散在树脂基体中，即得到高强膨胀阻燃聚丁二酸丁二醇酯。
[0042] 如图2所示为本实施例所制备的高强阻燃聚丁二酸丁二醇酯进行极限氧指数测 试后的燃烧成炭照片，由图可见阻燃PBS材料形成明显的有效炭层（高成炭率和炭层质 量），使材料的阻燃性能得到提升。
[0043] 实施例3
[0044] 一种高强膨胀阻燃聚丁二酸丁二醇酯，原材料组分为PBS树脂51g，膨胀型阻燃 剂7. 8g，纳米阻燃协效剂（十八烷基三甲基铵改性蒙脱土与可膨胀石墨按质量比7:3混 合）1. 02g，交联剂（过氧化二异丙苯）0? 18g。
[0045] 上述膨胀型阻燃剂的制备方法为：分别将阻燃剂（磷酸铵与聚磷酸铵按质量比为 2:5混合）110g、无水乙醇150mL及界面改性剂（四甲氧基硅烷与3-氨丙基三乙氧基硅烷 按质量比为2:1复配）25mL添加到250mL三口烧瓶中，于60°C加热条件下搅拌1.7h，然后 抽滤，置于ll〇°C烘箱中干燥3h获得改性阻燃剂，再将6. 5g所得改性阻燃剂与1. 3gMCA混 合即得到膨胀型阻燃剂。
[0046] 本发明高强膨胀阻燃聚丁二酸丁二醇酯的制备方法，包括以下步骤：
[0047] 1)按照配方称取PBS树脂51g，膨胀型阻燃剂7. 8g，有机蒙脱土0.71g，可膨胀石 墨0. 31g置于85°C鼓风干燥箱中干燥llh，过氧化二异丙苯0. 18g备用。
[0048] 2)将步骤1)称取的PBS树脂、膨胀型阻燃剂、有机蒙脱土、可膨胀石墨及过氧化二 异丙苯在密炼机中剪切熔融共混，控制温度125°C，转数40rpm，密炼时间14min使得阻燃助 剂完全均匀分散在树脂基体中，即得到高强膨胀阻燃聚丁二酸丁二醇酯。
[0049] 如图3所示为本实施例所制备的高强阻燃聚丁二酸丁二醇酯进行极限氧指数测 试后的燃烧成炭照片，同实施例1和2,由于形成明显的有效炭层（高成炭率和炭层质量）， 阻燃PBS材料的阻燃性能得到极大提升。
[0050] 如图4所示为实施例1和实施例2所制备的高强阻燃聚丁二酸丁二醇酯的热重 分析图，由图可知阻燃剂的加入促进了PBS的热降解，使其最大热分解温度提前，但提高了 PBS材料的高温热稳定性及700°C成炭率。
[0051] 如图5所示为实施例3所制备的高强阻燃聚丁二酸丁二醇酯材料在600°C马弗炉 中燃烧处理l〇min后得到的炭层的SEM照片。由图可知，膨胀炭层表面连续而致密、完整无 缺陷，这种结构可以为材料提供较好的绝热隔氧效果，为下层基材提供良好的保护屏障，阻 止未降解聚合物与外部之间能量与物质的交换，提高材料的阻燃性能。
[0052] 将实施例1、实施例2及实施例3所制得的高强阻燃聚丁二酸丁二醇酯制样，按照 国家标准分别测试其相关性能，结果见表1。
[0053]表1
【主权项】
1. 一种高强膨胀阻燃聚丁二酸丁二醇酯，其特征在于含有以下重量百分含量的组分： PBS树脂80-85%，膨胀型阻燃剂13-18%，纳米阻燃协效剂1-3%，交联剂0. 1-0. 3%。
2. 根据权利要求1所述的高强膨胀阻燃聚丁二酸丁二醇酯，其特征在于，所述膨 胀型阻燃剂的制备方法为：先将酸气复合源与无水乙醇、界面改性剂按质量体积比为 110g:150mL:25mL混合，于60-70°C加热搅拌I. 5-2h，然后抽滤、烘干得到改性后的酸气复 合源，再将改性后的酸气复合源与补加气源按质量比2-5:1混合即得到膨胀型阻燃剂。
3. 根据权利要求2所述的高强膨胀阻燃聚丁二酸丁二醇酯，其特征在于：所述酸气复 合源为磷酸铵、多聚磷酸铵、三聚氰胺聚磷酸铵中的一种或多种按任意比例的复配物，所述 补加气源为三聚氰胺氰尿酸盐，所述界面改性剂为四甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、 3_氨丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种按任意比例的复配物。
4. 根据权利要求1所述的高强膨胀阻燃聚丁二酸丁二醇酯，其特征在于：所述纳米阻 燃协效剂为十八烷基三甲基铵改性蒙脱土、可膨胀石墨中的一种或两种按任意比例的复配 物。
5. 根据权利要求1所述的高强膨胀阻燃聚丁二酸丁二醇酯，其特征在于：所述交联剂 为过氧化二异丙苯。
6. -种高强膨胀阻燃聚丁二酸丁二醇酯的制备方法，其特征在于步骤如下： 1) 按照配比称取PBS树脂、膨胀型阻燃剂、纳米阻燃协效剂及交联剂备用，各组分质 量百分比例为：PBS树脂80-85%，膨胀型阻燃剂13-18%，纳米阻燃协效剂1-3%，交联剂 0. 1-0. 3% ； 2) 将步骤1)称取的PBS树脂、膨胀型阻燃剂、纳米阻燃协效剂及交联剂放入密炼机中 剪切熔融共混，密炼机工作参数为：温度125-140°C，转数25-40rpm，密炼时间14-18min，共 混完成即得到高强膨胀阻燃聚丁二酸丁二醇酯。
7. 根据权利要求6所述的高强膨胀阻燃聚丁二酸丁二醇酯的制备方法，其特征在于 步骤1)所述膨胀型阻燃剂制备方法为：先将酸气复合源与无水乙醇、界面改性剂按质量体 积比为110g:150mL:25mL混合，于60-70°C加热搅拌I. 5-2h，然后抽滤、烘干得到改性后的 酸气复合源，再将改性后的酸气复合源与补加气源按质量比2-5:1混合即得到膨胀型阻燃 剂。
8. 根据权利要求7所述的高强膨胀阻燃聚丁二酸丁二醇酯的制备方法，其特征在于所 述酸气复合源为磷酸铵、多聚磷酸铵、三聚氰胺聚磷酸铵中的一种或多种按任意比例的复 配物，所述补加气源为三聚氰胺氰尿酸盐，所述界面改性剂为四甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙 氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种按任意比例的复配物。
9. 根据权利要求6所述的高强膨胀阻燃聚丁二酸丁二醇酯的制备方法，其特征在于步 骤1)所述纳米阻燃协效剂为十八烷基三甲基铵改性蒙脱土、可膨胀石墨中的一种或两种 按任意比例的复配物。
10. 根据权利要求6所述的高强膨胀阻燃聚丁二酸丁二醇酯的制备方法，其特征在于 步骤1)所述交联剂为过氧化二异丙苯。
【专利摘要】本发明涉及一种膨胀阻燃聚丁二酸丁二醇酯及其制备方法，其含有以下重量百分含量的组分：PBS树脂80-85％，膨胀型阻燃剂13-18％，纳米阻燃协效剂1-3％，交联剂0.1-0.3％。将称取的PBS树脂、膨胀型阻燃剂、纳米阻燃协效剂及交联剂放入密炼机中剪切熔融共混，密炼机工作参数为：温度125-140℃，转数25-40rpm，密炼时间14-18min，共混完成即得到膨胀阻燃聚丁二酸丁二醇酯。本发明制备的聚丁二酸丁二醇酯阻燃性能好，力学性能和加工流动性能也得到改善，可用于玩具、塑料包装、电子产品、食品包装等行业，具有良好的市场前景。
【IPC分类】C08K13-06, C08K5-3492, C08K7-24, C08K5-5415, C08K5-14, B29B7-72, C08K3-34, C08K5-544, C08L67-02, C08K3-32
【公开号】CN104693705
【申请号】CN201510142156
【发明人】高山俊, 李成俊, 张鸾, 沈春晖
【申请人】武汉理工大学
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年3月27日