专利名称：环保阻燃增强型聚对苯二甲酸丁二醇酯组合物及制备方法
技术领域：
本发明涉及一种高分子组合物及其制备方法，尤其是涉及一种环保阻燃增强型聚 对苯二甲酸丁二醇酯组合物及制备方法。
背景技术：
近年来，阻燃PBT在电子电器及各工业领域中需求量越来越大，其性能特点是成 型速度快，阻燃性能好，耐化学药品性等，而玻璃纤维增强PBT材料不仅具有机械强度高、 耐疲劳性和尺寸稳定好、蠕变性小、耐老化性能优异等优良的物理机械性能，而且其电性能 也极为优异，如其体积电阻率和介电强度高、耐电弧性能优异，在潮湿环境下性能稳定。由 于电子电器零件都有不同程度的阻燃要求，因此在这些领域使用阻燃增强PBT是必要的。传统的阻燃PBT采用溴系阻燃剂和三氧化二锑复配，此阻燃体系在燃烧时会产生 大量烟雾并释放有毒的腐蚀性卤化氢气体，面对越来越严格的环保要求，对环保阻燃材料 的研究得到了各国的高度重视，产品的市场需求也更加迫切。目前环保阻燃PBT主要采用 红磷做阻燃剂，其存在以下缺点，一是此类产品只能是黑色或红色，无法生产成其它颜色; 二是此类产品在注塑时气味较大，在注塑速度和压力较大时会出现红磷自燃现象，长时间 注塑时模具上会有少许磷的析出；三是红磷阻燃产品长时间的放置在湿度较高的环境中表 面会有水珠，在较高的环境温度下，力学衰减比溴醚阻燃产品快。溴代三嗪阻燃剂不同于溴醚类阻燃剂，它是一种溴氮协同环保型阻燃剂，阻燃效 率高，热稳定性好，不易挥发析出，外观洁白，抗紫外辐射及耐光性优异，特别适用于具有较 高加工温度的ABS、PC/ABS合金、HIPS、PBT等塑料制品，可替代溴化环氧、溴化聚苯乙烯等 微黄或深褐色阻燃剂，满足产品阻燃、外观和其他性能的综合要求。将磷酸盐阻燃剂和溴代 三嗪阻燃剂复配，能产生磷-氮-溴三重协效的阻燃效果。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种热稳定性好、可 生产多种颜色的环保阻燃增强型聚对苯二甲酸丁二醇酯组合物及制备方法。本发明的目的可以通过以下技术方案来实现—种环保阻燃增强型聚对苯二甲酸丁二醇酯组合物，其特征在于，该组合物包括 以下组分及含量):聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)树脂30-70;无碱玻璃纤维5-50 ；阻燃剂A0.1-18;阻燃剂B0.1-20;增韧剂1-20 ；润滑剂0. 1-1 ；抗氧剂0.1-1。
所述的无碱玻璃纤维为经过偶联剂处理的无碱玻璃纤维，所述的偶联剂包括市售 硅烷偶联剂KH550。所述的阻燃剂A为溴代三嗪化合物。所述的阻燃剂B为磷酸盐化合物，包括聚磷酸铵、三聚氰胺焦磷酸盐。所述的增韧剂包括乙烯-甲基丙烯酸丁酯-丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物、乙 烯-丙烯酸甲酯二元共聚物或乙烯-醋酸乙烯酯共聚物二元共聚物中的一种或几种。所述的润滑剂包括OP腊、脂肪酸或硬脂酸盐。所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂或受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂按重量 比为1 1的复配物，所述的受阻酚类抗氧剂包括市售抗氧剂1076、抗氧剂245或抗氧剂 1010，所述的亚磷酸酯类抗氧剂包括市售抗氧剂168。一种环保阻燃增强型聚对苯二甲酸丁二醇酯组合物的制备方法，其特征在于，该 方法包括以下步骤(1)按照以下组分及含量(wt % )准备原料聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)树脂30-70，无碱玻璃纤维5-50，阻燃剂A0.1-18，阻燃剂B0.1-20，增韧剂1-20，润滑剂0. 1-1，抗氧剂0. 1-1 ；(2)PBT树脂在120_140°C下干燥4_6h，将除玻璃纤维外其它组分按比例放入高 速混合机中混合2-5min，然后与玻璃纤维一起用螺杆挤出机挤出造粒，控制螺杆转速为 250-350rpm，在双螺杆挤出机的输送和剪切作用下，经熔融塑化、捏合混炼、机头挤出、拉 条、冷却、切粒、干燥，即得到产品。所述的双螺杆挤出机从加料口到机头的的各段螺杆温度分别为220°C、23(TC、 240"C >250°C >240°C、230°C、230°C、220°C、220°C。与现有技术相比，本发明具有以下优点(1)本发明以溴代三嗪和磷酸盐化合物复配作为阻燃剂，生产的PBT材料属环保 阻燃产品，具有良好的阻燃效果。当阻燃剂用量为18%，无碱玻璃纤维用量为30%时，即 可达到1. 6mm垂直燃烧V-O ；当阻燃剂用量为30%，无碱玻璃纤维用量为20%时，即可达到 0. 8mm垂直燃烧V-O ；(2)通过加入增韧剂改善了材料的韧性，本发明的产品易染色，具有丰富的色彩；(3)本发明的制备方法操作简单。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。实施例1环保阻燃增强PBT配方(重量百分数):PBT树脂47 %，无碱玻璃纤维30 %，阻燃剂A为溴代三嗪化合物12 %，阻燃剂B为聚磷酸铵6%，增韧剂为乙烯-甲基丙烯酸丁酯-丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物5%， 润滑剂为OP蜡0. 3%，抗氧剂为1076/1010(重量比为1 1) 0.4%0PBT树脂在130°C下干燥5h，将除玻璃纤维外其它组分按比例放入高速混合机中 混合5min，然后与玻璃纤维一起用螺杆挤出机挤出造粒，控制螺杆转速为300rpm，在双螺 杆挤出机的输送和剪切作用下，经熔融塑化、捏合混炼、机头挤出、拉条、冷却、切粒、干燥， 即得到产品。双螺杆挤出机从加料口到机头的的各段螺杆温度分别为220°C、230°C、240°C、 250°C、240°C、230°C、230°C、220°C、220°C。实施例2环保阻燃增强PBT配方(重量百分数):PBT树脂45 %，无碱玻璃纤维20 %，阻燃剂A为溴代三嗪化合物18 %，阻燃剂B 为三聚氰胺焦磷酸盐12%，增韧剂为乙烯-甲基丙烯酸丁酯-丙烯酸缩水甘油酯三元共聚 物5%，润滑剂为硬脂酸钙0.3%，抗氧剂为对5/1010(重量比为1 1) 0.4%0PBT树脂在140°C下干燥4h，将除玻璃纤维外其它组分按比例放入高速混合机中 混合2min，然后与玻璃纤维一起用螺杆挤出机挤出造粒，控制螺杆转速为250rpm，在双螺 杆挤出机的输送和剪切作用下，经熔融塑化、捏合混炼、机头挤出、拉条、冷却、切粒、干燥， 即得到产品。双螺杆挤出机从加料口到机头的的各段螺杆温度分别为220°C、230°C、240°C、 250°C、240°C、230°C、230°C、220°C、220°C。实施例3环保阻燃增强PBT配方(重量百分数):PBT树脂45%，无碱玻璃纤维20%，阻燃剂A为溴代三嗪化合物 %，阻燃剂B 为三聚氰胺焦磷酸盐化合物6%，增韧剂为乙烯-丙烯酸甲酯二元共聚物5%，润滑剂为 硬脂酸钙0. 3%，抗氧剂为245/1010(重量比为1 1) 0.4%0PBT树脂在120°C下干燥6h，将除玻璃纤维外其它组分按比例放入高速混合机中 混合5min，然后与玻璃纤维一起用螺杆挤出机挤出造粒，控制螺杆转速为350rpm，在双螺 杆挤出机的输送和剪切作用下，经熔融塑化、捏合混炼、机头挤出、拉条、冷却、切粒、干燥， 即得到产品。双螺杆挤出机从加料口到机头的的各段螺杆温度分别为220°C、230°C、240°C、 250°C、240°C、230°C、230°C、220°C、220°C。实施例4环保阻燃增强PBT配方(重量百分数):PBT树脂47%，无碱玻璃纤维30%，阻燃剂A为溴代三嗪化合物4%，阻燃剂B 为聚磷酸铵14%，增韧剂为乙烯-丙烯酸甲酯二元共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物二元 共聚物的复配物(重量比为1 1) :5%，润滑剂为硬脂酸钙0.3%，抗氧剂为对5/1010(重 量比为 1 1) :0. 4%。PBT树脂在120°C下干燥5h，将除玻璃纤维外其它组分按比例放入高速混合机中 混合3min，然后与玻璃纤维一起用螺杆挤出机挤出造粒，控制螺杆转速为280rpm，在双螺 杆挤出机的输送和剪切作用下，经熔融塑化、捏合混炼、机头挤出、拉条、冷却、切粒、干燥， 即得到产品。双螺杆挤出机从加料口到机头的的各段螺杆温度分别为220°C、230°C、240°C、 250°C、240°C、230°C、230°C、220°C、220°C。实施例5
一种环保阻燃增强型聚对苯二甲酸丁二醇酯组合物的制备方法，该方法包括以下 步骤(1)按照以下组分及含量准备原料PBT树脂30kg、无碱玻璃纤维50kg，该无碱玻璃纤维经硅烷偶联剂KH550处理、溴 代三嗪化合物Wkg、聚磷酸铵化合物0. 1kg、乙烯-甲基丙烯酸丁酯-丙烯酸缩水甘油酯三 元共聚物1kg、OP腊0. 1kg、抗氧剂2450. Ikg ；O)PBT树脂在130°C下干燥他，将除玻璃纤维外其它组分按比例放入高速混合 机中混合5min，然后与玻璃纤维一起用螺杆挤出机挤出造粒，控制螺杆转速为300rpm，在 双螺杆挤出机的输送和剪切作用下，经熔融塑化、捏合混炼、机头挤出、拉条、冷却、切粒、干 燥，即得到产品。双螺杆挤出机从加料口到机头的的各段螺杆温度分别为220°C、23(TC、 240"C >250°C >240°C、230°C、230°C、220°C、220°C。实施例6一种环保阻燃增强型聚对苯二甲酸丁二醇酯组合物的制备方法，该方法包括以下 步骤(1)按照以下组分及含量准备原料 PBT树脂70kg、无碱玻璃纤维^g，该无碱玻璃纤维经硅烷偶联剂KH550处理、溴代 三嗪化合物0. 1kg、三聚氰胺焦磷酸盐20kg、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物二元共聚物^g、硬脂 酸钠0. 1kg、抗氧剂168 0. 2kg ；O)PBT树脂在120°C下干燥证，将除玻璃纤维外其它组分按比例放入高速混合 机中混合5min，然后与玻璃纤维一起用螺杆挤出机挤出造粒，控制螺杆转速为350rpm，在 双螺杆挤出机的输送和剪切作用下，经熔融塑化、捏合混炼、机头挤出、拉条、冷却、切粒、干 燥，即得到产品。双螺杆挤出机从加料口到机头的的各段螺杆温度分别为220°C、23(TC、 240"C >250°C >240°C、230°C、230°C、220°C、220°C。实施例1 6所得到的环保阻燃增强PBT组合物产品与现有产品相比，具有更高 的力学性能，拉伸强度可达115MPa，弯曲强度可达170MPa，悬臂梁缺口冲击强度可达9KJ/ m2 ；耐热性好，热变形温度(1.82MPa)可达210°C ； 1. 6mm垂直燃烧可达V-O。
权利要求
1. 一种环保阻燃增强型聚对苯二甲酸丁二醇酯组合物，其特征在于，该组合物包括以 下组分及含量):聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)树脂30-70 ；
2.根据权利要求1所述的一种环保阻燃增强型聚对苯二甲酸丁二醇酯组合物，其特征 在于，所述的无碱玻璃纤维为经过偶联剂处理的无碱玻璃纤维，所述的偶联剂包括市售硅 烷偶联剂KH550。
3.根据权利要求1所述的一种环保阻燃增强型聚对苯二甲酸丁二醇酯组合物，其特征 在于，所述的阻燃剂A为溴代三嗪化合物。
4.根据权利要求1所述的一种环保阻燃增强型聚对苯二甲酸丁二醇酯组合物，其特征 在于，所述的阻燃剂B为磷酸盐化合物，包括聚磷酸铵、三聚氰胺焦磷酸盐。
5.根据权利要求1所述的一种环保阻燃增强型聚对苯二甲酸丁二醇酯组合物，其特征 在于，所述的增韧剂包括乙烯-甲基丙烯酸丁酯-丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物、乙烯-丙 烯酸甲酯二元共聚物或乙烯-醋酸乙烯酯共聚物二元共聚物中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的一种环保阻燃增强型聚对苯二甲酸丁二醇酯组合物，其特征 在于，所述的润滑剂包括OP腊、脂肪酸或硬脂酸盐。
7.根据权利要求1所述的一种环保阻燃增强型聚对苯二甲酸丁二醇酯组合物，其特征 在于，所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂或受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂按重量比为 1 1的复配物，所述的受阻酚类抗氧剂包括市售抗氧剂1076、抗氧剂245或抗氧剂1010， 所述的亚磷酸酯类抗氧剂包括市售抗氧剂168。
8.一种环保阻燃增强型聚对苯二甲酸丁二醇酯组合物的制备方法，其特征在于，该方 法包括以下步骤(1)按照以下组分及含量(wt % )准备原料 聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)树脂30-70， 无碱玻璃纤维5-50，阻燃剂A0.1-18，阻燃剂B0.1-20，增韧剂1-20，润滑剂0. 1-1，抗氧剂0. 1-1 ；O)PBT树脂在120-140°C下干燥4-他，将除玻璃纤维外其它组分按比例放入高速 混合机中混合2-5min，然后与玻璃纤维一起用螺杆挤出机挤出造粒，控制螺杆转速为 250-350rpm，在双螺杆挤出机的输送和剪切作用下，经熔融塑化、捏合混炼、机头挤出、拉 条、冷却、切粒、干燥，即得到产品。无碱玻璃纤维5-50 ； 0.1-18 ； 0. 1-20 ； 1-20 ； 0. 1-1 ； 0.1-1。阻燃剂A 阻燃剂B 增韧剂 润滑剂 抗氧剂
9.根据权利要求8所述的一种环保阻燃增强型聚对苯二甲酸丁二醇酯组合物的制备 方法，其特征在于，所述的双螺杆挤出机从加料口到机头的的各段螺杆温度分别为220°C、 230°C、240°C、250°C、240°C、230°C、230°C、220°C、220°C。
全文摘要
本发明涉及环保阻燃增强型聚对苯二甲酸丁二醇酯组合物及制备方法，该组合物包括以下组分及含量(wt％)聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)树脂30-70、无碱玻璃纤维5-50、阻燃剂A 0.1-18、阻燃剂B 0.1-20、增韧剂1-20、润滑剂0.1-1、抗氧剂0.1-1，干燥PBT树脂后，将除玻璃纤维外其它组分按比例放入高速混合机中混合，然后与玻璃纤维一起用螺杆挤出机挤出造粒，在双螺杆挤出机的输送和剪切作用下，经熔融塑化、捏合混炼、机头挤出、拉条、冷却、切粒、干燥，即得到产品。与现有技术相比，本发明属环保阻燃产品，具有良好的阻燃效果，加入增韧剂改善了材料的韧性，制备方法操作简单。
文档编号C08L67/02GK102108190SQ20091024729
公开日2011年6月29日 申请日期2009年12月28日 优先权日2009年12月28日
发明者汤俊杰, 蔡爽, 郭建鹏, 陈晓东 申请人:上海日之升新技术发展有限公司