专利名称：高cti值高阻燃性增强聚对苯二甲酸丁二醇酯的制作方法
技术领域：
本发明涉及高分子材料领域，特别是一种高CTI值高阻燃性增强聚对苯二甲酸丁二醇酯。
背景技术：
聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)，英文名称polybutylece terephthalate(简称PBT)。PBT为乳白色半透明到不透明结晶型热塑性聚酯。具有高耐热性、韧性、耐疲劳性，自润滑、低摩擦系数，耐候性、吸水率低，仅为0.1％，在潮湿环境中仍保持各种物性，电绝缘性，但体积电阻、介电损耗大。耐热水、碱类、酸类、油类、但易受卤化烃侵蚀，耐水解性差，低温下可迅速结晶，成型性良好。缺点是缺口冲击强度低，成型收缩率大。故大部分采用玻璃纤维增强或无机填充改性，其拉伸强度、弯曲强度提高一倍以上，热变形温度大幅提高。可以在140℃下长期工作，玻纤增强后制品纵、横向收缩率不一致，易使制品发生翘曲。
PBT粒料虽然吸水率很低，但对要求重视外观制品之成型，还要进行预干燥。PBT(增强、改性PBT)主要用于汽车、电子电器、工业机械和聚合物合金、特混工业。如作为汽车中的分配器，点火器线圈骨架，绝缘盖，排气系统零部件，摩托车点火器。电子电器工业中如电视机的偏转线圈，显象管和电位器支架，伴音输出变压器骨架，适配器骨架，开关接插件、电风扇、电冰箱、洗衣机电机端盖、轴套。另外还有运输机械零件，缝纫机和纺织机械零件、钟表外壳、镜筒、电熨斗罩、水银灯罩、烘烤炉部件、电动工具零件、屏蔽套等。
但PBT同其它高分子绝缘材料一样，表面受到潮气和具有正负离子污染物的污染时，在外加电压作用下其表面的泄漏电流比干净的表面要大得多。该泄漏电流将产生热量，蒸发潮湿污染物，使绝缘材料的表面处于不均匀的干燥状态，导致绝缘表面形成局部干燥点或干燥带。干区使表面电阻增大，这样电场就变得不均匀，进而产生闪络放电。在电场和热的共同作用下，促使绝缘材料表面碳化，碳化物电阻小，促使施加电压的电极尖端形成的电场强度增大，因而更容易发生闪络放电。如此恶性循环，直到引起施加电压的电极间表面绝缘破坏，形成导电通道，产生漏电起痕。高分子绝缘材料一旦发生漏电起痕，即出现三种劣变现象，一是出现碳化的黑色树枝状导电通道，经过连续多次放电，导电通道逐渐增长，当两电极被桥联起来时，材料便发生击穿破坏；二是在多次放电作用下，材料着火，发生破坏；三是材料出现一些凹坑，当放电不断继续进行时，凹坑加深，产生电腐蚀，有时发生击穿破坏，有时并不被击穿。
目前，国内PBT及其改性料主要有PBT矿物/玻纤增强料，其中以含纤维10％、30％为主；阻燃玻纤增强PBT，品种分为耐CTI(CTI是英文Comparative Tracking lndex的缩写，中文称之为相比漏电起痕指数或相对漏电起痕指数)和不耐CTI两种，其中多为耐CTI小于或等于300，达到400的很少，大于400的几乎没有。
发明内容
本发明提供一种高CTI值高阻燃性增强PBT，具有良好阻燃效果和电性能。
一种高CTI值高阻燃性增强聚对苯二甲酸丁二醇酯，以重量份数计，包括如下组份聚对苯二甲酸丁二醇酯 100聚合型阻燃剂 13～20阻燃协效剂3～10增韧剂5～15润滑剂0.1～1增强组分 50～70所述的高CTI值阻燃性增强聚对苯二甲酸丁二醇酯，以重量份数计，优选组成为聚对苯二甲酸丁二醇酯 100聚合型阻燃剂 16～18
阻燃协效剂6～7增韧剂10润滑剂0.5增强组分 60～65所述的聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)特性粘度，0.8-1.3dl/g。
所述的聚合型阻燃剂为含溴聚合物，如含溴聚苯乙烯类树脂，分子量高，热稳定性好，与树脂相容性较好。
所述的阻燃协效剂为锑的氧化物。
所述的增韧剂为乙烯-醋酸乙烯聚合物(EVA)。
所述的润滑剂硬脂酰胺及聚酯型润滑剂。如乙撑双硬脂酰胺(EBS)。
所述的增强组分为无机矿物和玻璃纤维。无机矿物如滑石粉、硫酸钡、E型玻璃纤维等。
为了使玻璃纤维使玻纤与基体树脂结合更紧密，以聚对苯二甲酸丁二醇酯重量份为100计，可以向所述高CTI值高阻燃性增强PBT组份中添加0.01～0.1重量份的界面改性剂，也可以先将玻璃纤维通过界面改性剂处理后使用，界面改性剂处理玻璃纤维时一般用丙酮稀释后与玻璃纤维混合，常用的界面改性剂为环氧树脂6690和/或硅烷偶联剂KH 560。
另外，以聚对苯二甲酸丁二醇酯重量份为100计，还可以向所述高CTI值高阻燃性增强PBT组份中添加0.5重量份的稳定剂和1重量份抗氧剂。
稳定剂如磷酸三苯酯(TPP)，抗氧剂如四[β-(3，5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)，三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯(抗氧剂168)等。
含卤阻燃PBT的CTI之所以不高，主要是由于含卤阻燃剂在电极放电生热的作用下容易形成碳层，起到导电作用；在玻璃纤维增强阻燃PBT材料中，由于玻璃纤维具有比较大的长径比，容易相互交叉连通，当电解液滴落以后，会起到一定程度的毛细引导作用，使阻燃剂形成的碳粒在电解液的流向上更容易连接贯通，而形成导电通路。因此降低阻燃剂成碳的密度，避免碳粒联结贯通是提高CTI的根本途径。
硫酸钡(BaSO4)不仅表面带有大量的羟端基可以与PBT端羧基发生作用，而且更重要的是可以稀释阻燃剂，使其在体系中分散均匀，在电场作用下，可以对阻燃剂成碳起到屏蔽作用，避免炭粒联结。同时BaSO4也起到PBT的晶核作用，可以使PBT基体树脂更好地结晶，提高耐热性，使阻燃剂分解成碳速度降低。滑石粉不仅与硫酸钡具有相同的作用，而且滑石粉是有效的阻燃协效剂，此外，滑石粉的晶型与PBT的晶型相同，对PBT的结晶更为有利。无机组份与有机树脂的相容性比较差，因此对无机组份进行表面处理，使其与有机基体树脂的相容性增加，提高各种性能。采用KH560处理玻璃纤维，使玻纤与基体树脂结合紧密，降低了玻璃纤维对电解液的毛细引导作用，从而提高材料的CTI值。
本发明可用于高温、高湿条件下的要求电性能较高的电器产品，解决了PBT阻燃材料，高阻燃性(垂直阻燃V-0级)和高CTI值难以同时满足的难题，使得材料既具有优异的阻燃性能又具有很好的电性能。
具体实施方案实施例1～7各原料重量份数见表1将PBT树脂(相对粘度1.0dl/g)与界面改性剂(如果使用的话)在高混机混合，然后把聚合型阻燃剂、阻燃协效剂、增韧剂、润滑剂、滑石粉、硫酸钡加入高混机高速混合3min，由第一加料器加入挤出机；经界面改性剂处理后的玻璃纤维由第二加料器加入双螺杆挤出机。
该挤出机温度分布如下由进料段到机头分别为220℃、240℃、240℃、235℃、225℃、220℃、215℃、220℃，模头230℃，材料挤出后经过水冷、切粒，然后包装。粒料在鼓风干燥箱，130℃放置4小时，然后由注射成型机制备测试样条。
对比例1～2各原料重量份数见表1，按照实施例1～7中的工艺加工并制备测试样条。
表1实施例1～7、对比例1～2的原料重量份数配比
表2实施例及对比例中原料生产厂家
表3实施例及对比例中组合物性能测试结果
表4实施例及对比例中组合物性能测试的设备及标准
权利要求
1.一种高CTI值高阻燃性增强聚对苯二甲酸丁二醇酯，其特征在于以重量份数计，包括如下组份聚对苯二甲酸丁二醇酯 100聚合型阻燃剂13～20阻燃协效剂 3～10增韧剂 5～15润滑剂 0.1～1增强组分50～70
2.如权利要求1所述的高CTI值阻燃性增强聚对苯二甲酸丁二醇酯，其特征在于以重量份数计，包括如下组份聚对苯二甲酸丁二醇酯 100聚合型阻燃剂16～18阻燃协效剂 6～7增韧剂 10润滑剂 0.5增强组分60～65
3.如权利要求1所述的高CTI值阻燃性增强聚对苯二甲酸丁二醇酯，其特征在于所述的聚对苯二甲酸丁二醇酯特性粘度为0.8-1.3dl/g。
4.如权利要求1所述的高CTI值阻燃性增强聚对苯二甲酸丁二醇酯，其特征在于所述的聚合型阻燃剂为含溴聚苯乙烯类树脂。
5.如权利要求1所述的高CTI值阻燃性增强聚对苯二甲酸丁二醇酯，其特征在于所述的阻燃协效剂为锑氧化物。
6.如权利要求1所述的高CTI值阻燃性增强聚对苯二甲酸丁二醇酯，其特征在于所述的增韧剂为乙烯—醋酸乙烯聚合物。
7.如权利要求1所述的高CTI值阻燃性增强聚对苯二甲酸丁二醇酯，其特征在于所述的润滑剂为硬脂酰胺和/或聚酯型润滑剂。
8.如权利要求1所述的高CTI值阻燃性增强聚对苯二甲酸丁二醇酯，其特征在于所述的增强组分为无机矿物和玻璃纤维。
9.如权利要求7所述的高CTI值阻燃性增强聚对苯二甲酸丁二醇酯，其特征在于所述的玻璃纤维为通过界面改性剂处理后的玻璃纤维。
10.如权利要求1或2所述的高CTI值阻燃性增强聚对苯二甲酸丁二醇酯，其特征在于其组份还包括0.3重量份的稳定剂和0.5重量份抗氧剂。
全文摘要
本发明公开了一种高CTI值高阻燃性增强聚对苯二甲酸丁二醇酯，以重量份数计，包括如下组份聚对苯二甲酸丁二醇酯100；聚合型阻燃剂13～20；阻燃协效剂3～10；增韧剂5～15；润滑剂0.1～1；增强组分50～70。本发明主要用于高温、高湿条件下的要求电性能较高的电器产品，解决了PBT阻燃材料，高阻燃性(垂直阻燃V－0级)和高CTI值难以同时满足的难题，使得材料既具有优异的阻燃性能又具有很好的电性能。
文档编号C08K3/22GK1995134SQ200610155440
公开日2007年7月11日 申请日期2006年12月25日 优先权日2006年12月25日
发明者黄瑞杰 申请人:浙江俊尔新材料有限公司