一种高强度高耐温阻燃玻纤增强pet材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及高分子材料技术领域，尤其是一种高强度高耐温阻燃玻纤增强PET材 料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 聚对苯二甲酸乙二醇酯，简称PET，是乳白色或浅黄色、高聚结晶的聚合物，表面平 滑有光泽。PET具有优良的特性，特有的耐腐蚀性能、较高的拉伸强度和撕裂强度、很好的耐 高温性能和耐用性，化学性质和尺寸稳定，透明度高，因而得到广泛应用。
[0003] 随着电子、家电、通讯、机电设备向高性能微化发展，对PET材料的要求越来越高。 人们发现在PET中添加玻璃纤维不仅可以提高PET体系的强度，而且能提高PET体系的稳 定性和硬度。然而，仅仅添加玻璃纤维，其使用效果也非常有限。公开号为CN 102952380A 的中国专利公开了一种高CTI值、高GWIT值环保阻燃玻纤增强PET材料及其制备方法，所 述材料包括以下重量百分比含量的原料组分：PET 45-68%，复配型阻燃剂6-20%，三氧化 二锑3-15 %，玻璃纤维20-30 %，增韧剂2-10 %，抗氧剂0. 1-1 %，氧化物0. 1-1%，制备的 PET材料具有高CTI值、高GWIT值环保的优点，但是该PET材料对耐热性没有阐述。公开号 为102504500A的中国专利文献公开了 PET工程塑料，包括如下重量份数的组分！PET40-65， 相容剂0-8,含溴阻燃剂5-15,阻燃协效剂5-10,成核剂0. 5-3,成核协效剂0. 5-3,抗氧剂 0. 1-2,玻璃纤维20-40,通过成核剂和成核协效剂，增加了 PET复合材料的结晶密度和结晶 速率，实现了 PET工程塑料良好的力学性能，选用的成核剂为无机物，这样状态下的成核会 伴随着大量的PET的化学裂解降解，形成了成核与降解同时增长的局面，从而使PET材料的 热变形温度一般都在215°C_225°C (1.82MPa)左右，基本上不能超过230°C (1.82MPa)，而 一些对耐温有更高要求的产品，例如风干机涡轮风扇，线圈骨架，烘箱手拉等，就大大限制 了 PET的使用。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种高强度高耐温阻燃玻纤增强PET 材料及其制备方法。
[0005] 为了实现上述目的，本发明采取的技术方案是：
[0006] -种高强度高耐温阻燃玻纤增强PET材料，其特征在于，包括以下重量百分比的 原料：
[0007]
[0008]
[0009] 优选的，所述的PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯，其特性粘度为0. 8-1. 2dl/g。
[0010] 优选的，所述的阻燃剂为溴化聚苯乙烯，其挥发份< 〇. 2%。
[0011] 优选的，所述的玻璃纤维为E级玻璃纤维，直径12-13微米。
[0012] 优选的，所述滑石粉为6000目-8000目，二氧化硅含量60 % -65%。
[0013] 优选的，所述氧化镧的纯度为彡99. 99%，粒径0. 5-1. 5微米。
[0014] 优选的，所述抗氧剂由质量比为1:1的抗氧剂1010和抗氧剂168复配而成。
[0015] 优选的，所述润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯。
[0016] 优选的，所述相容剂为乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯无规三元共聚 物。
[0017] 一种高强度高耐温阻燃玻纤增强PET材料的制备方法，其特征在于，包括以下步 骤：
[0018] (1)按上述的重量百分比称取各原料；
[0019] (2)将PET、滑石粉、氧化镧、抗氧剂和润滑剂投入混料机中混合均匀，得到混合料 I ；
[0020] (3)将阻燃剂、三氧化二锑和相容剂加入到混合料I中，在混料机中混合均匀，出 料得到混合料II ;
[0021] (4)将混合料II投入到双螺杆挤出机的进料口，玻璃纤维投入到挤出机中间段的 侧喂料口，共同挤出造粒，主机转速为33Hz，喂料频率是8Hz，玻纤股数7根，挤出机各段 的温度为：I 段 235°C，II 段 250°C，III段 250°C，IV段 250°C，V 段 250°C，VI段 240°C，W段 235°C，VID段 235°C，IX段 245°C，机头温度为 255°C。
[0022] 通常的PET成核剂一般为碱金属离子聚合物或无机物，包括：滑石粉、草酸钠、芳 基磷酸钠盐、沙林树脂离子聚合物等。由成核剂里的金属离子牵引PET端基聚集成核。但 在这样状态下的成核会伴随着大量的PET的化学裂解降解，形成了成核与降解同时增长的 局面。本实验采用了稀土金属氧化镧作为成核剂有以下优势：
[0023] 1.氧化镧虽然呈弱碱性，但相对高分子聚合物比较稳定，不会对PET产生降解，相 反地，由于稀土金属具有独特的外层电子结构和较强的配位能力，从而保护了 PET的热降 解；
[0024] 2.氧化镧具有一定的碱性和配位能力，可以和PET端基上的-OH或-OOH配位螯 合，从而加速PET的结晶速度，但又不会引起PET碳链的聚合；
[0025] 3.氧化镧的独特催化作用和润滑性可催化普通成核剂在高温中对PET的作用及 均匀分散。
[0026] 本发明的有益效果：本发明的PET材料与特定含量的氧化镧复配，与传统的阻燃 玻纤增强PET材料相比，复配氧化镧的PET材料的热变形温度提高到232°C (I. 82MPa)，扩 大了 PET材料的使用范围，使其可以广泛应用于对耐温有更高要求的产品，如风干机涡轮 风扇，线圈骨架，烘箱拉手等。
【具体实施方式】
[0027] 下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
[0028] 以下实施例中采用的PET的特性粘度为0. 8-1. 2dl/g ;阻燃剂为溴化聚苯乙烯，其 挥发份含量< 〇. 2 % ;玻璃纤维为E级玻璃纤维，直径12-13微米；滑石粉为6000目-8000 目，其中二氧化硅含量60% -65%;氧化镧的纯度为多99. 99%，粒径0. 5-1. 5微米；抗氧剂 由质量比为1:1的抗氧剂1010和抗氧剂168复配而成；润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯；相容 剂为乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯无规三元共聚物。
[0029] 实施例1
[0030] 一种高强度高耐温阻燃玻纤增强PET材料，包括以下重量百分比的原料：PET 54. 6 %，阻燃剂10 %，三氧化二锑3 %，玻璃纤维30 %，滑石粉0. 2 %，氧化镧0. 2 %，抗氧剂 0. 5 %，润滑剂0. 5 %，相容剂1 %。
[0031] PET材料的制备方法包括以下步骤：
[0032] (1)按上述的重量百分比称取各原料；
[0033] (2)将PET、滑石粉、氧化镧、抗氧剂和润滑剂投入高速混料机中混合3分钟，得到 混合料I ;
[0034] (3)将阻燃剂、三氧化二锑和相容剂加入到混合料I中，在高速混料机中混合3分 钟，出料得到混合料II ;
[0035] (4)将混合料II投入到双螺杆挤出机的进料口，玻璃纤维投入到挤出机中间段的 侧喂料口，共同挤出造粒，主机转速为33Hz，喂料频率是8Hz，玻纤股数7根，挤出机各段 的温度为：I 段 235°C，II 段 250°C，III段 250°C，IV段 250°C，V 段 250°C，VI段 240°C，W段 235°C，VID段 235°C，IX段 245°C，机头温度为 255°C。
[0036] 实施例2
[0037] -种高强度高耐温阻燃玻纤增强PET材料，包括以下重量百分比的原料：PET 54. 3 %，阻燃剂10 %，三氧化二锑3 %，玻璃纤维30 %，滑石粉0. 2 %，氧化镧0. 5 %，抗氧剂 0. 5 %，润滑剂0. 5 %，相容剂1 %。
[0038] PET材料的制备方法包括以下步骤：
[0039] (1)按上述的重量百分比称取各原料；
[0040] (2)将PET、滑石粉、氧化镧、抗氧剂和润滑剂投入高速混料机中混合3分钟，得到 混合料I ;
[0041] (3)将阻燃剂、三氧化二锑和相容剂加入到混合料I中，在高速混料机中混合3分 钟，出料得到混合料II ;
[0042] ⑷将混合料II投入到双螺杆挤出机的进料口，玻璃纤维投入到挤出机中间段的 侧喂料口，共同挤出造粒，主机转速为33Hz，喂料频率是8Hz，玻纤股数7根，挤出机各段 的温度为：I 段 235°C，II 段 250°C，III段 250°C，IV段 250°C，V 段 250°C，VI段 240°C，W段 235°C，VDI段 235°C，IX段 245°C，机头温度为 255°C。
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