专利名称：碳纤玻纤复合增强阻燃pbt材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种碳纤玻纤复合增强阻燃PBT材料及其制备方法，可应用于汽车和电子/电器等领域，属于高分子材料技术领域。
背景技术：
聚酯由于成型加工性、电绝缘性、耐热等优异性能而广泛应用于电子、电器、家电行业。由于这些行业对燃烧安全性有严格的规定，因此阻燃聚酯成为聚酯改性的一个重要品种。在阻燃聚酯中阻燃增强聚酯是主要产品，既有玻璃纤维增强聚酯的性能，又具有良好的耐燃烧性。对于阻燃增强PBT材料的相关研究和报道比较多。例如专利CN101817972A，该发明专利申请的名称为“一种阻燃增强PBT材料及其制备方法”。该材料按重量百分比由下述组分组成PBT树脂45 60% ；溴系阻燃剂3 10% ；磷氮阻燃剂1 10% ；无机阻燃剂1 5%。增韧剂2 5% ；玻璃纤维20 35% ； 润滑剂0. 3 1 % ；抗氧剂0. 1 0. 6%。该发明阻燃增强PBT材料不仅灼热丝起燃温度高， 相比漏电起痕指数高，同时具有较好机械性能，可以广泛用于在无人看管电子电器领域。又如专利CN101225220A，专利名称为“阻燃增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合物及生产方法”。该复合物由PBT、其它聚酯、玻璃纤维、溴化物、三氧化二锑、增韧、相容剂、抗氧齐U、抗滴落剂、成核剂配制而成。该发明制备工艺简单、成本低。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种高性能、抗静电的碳纤玻纤复合增强阻燃PBT材料及其制备方法。本发明的目的可以通过以下技术方案来实现。碳纤玻纤复合增强阻燃PBT材料，按重量份计，其组分和含量为PBT 树脂50 75 份短玻纤10 25份碳纤维5 20份增韧相容剂 2 7份
溴化物10 I5份三氧化二锑 2 5份成核剂0.1 0.5份其他添加剂 0. 2 5份。所述的PBT树脂为聚对苯二甲酸丁二醇酯，其相对密度为1.31 1.35，熔点为 220 230°C，粘度为 0. 6 0. 9P. S。所述的短玻纤为长度为3-4. 5mm的短玻纤。所述的碳纤维是由聚丙烯腈纤维经过热处理转化而成的长度为6mm的短碳纤。所述的增韧相容剂为乙烯-甲基丙烯酸丁酯与丙烯酸缩水甘油酯共聚物。
所述的溴化物为溴化芳香族聚合物类阻燃剂。所述的三氧化二锑为熔融温度640-670°C，外观为白色的粉末。所述的成核剂为芳香基磷酸酯盐类或滑石粉。所述的其他添加剂包括抗氧剂、耐光照助剂、各种颜色添加剂、各种酯类或脂肪酸类润滑剂等。这种碳纤玻纤复合增强阻燃PBT材料的制备方法，其具体步骤为(1)按重量份配比称取原料；(2)将PBT树脂、增韧相容剂、溴化物、三氧化二锑、成核剂、抗氧剂和润滑剂均勻混和后进入双螺杆挤出机，短玻纤和碳纤维均勻混合后从侧向喂料口加入。加工工艺如下 一区温度160 190°C，二区温度225 2!35°C，三区温度225 2!35°C，四区温度225 2350C，五区温度220 230°C，主机转速440 470转/分钟，侧喂料转速10_60转/分钟；(3)挤出后冷却、干燥、切粒即得碳纤玻纤复合增强阻燃PBT的制备方法。本发明在前者玻纤增强的基础上引入碳纤维，对阻燃PBT材料复合增强改性。由本法制备的复合材料比纯玻纤增强阻燃PBT材料具有更高的力学性能，且由其加工成型的制件不仅外观美观，并且具有优良的导电性和尺寸稳定性，具有很大的实用性和商业价值， 可用于注塑点钞机盖板。
具体实施例方式下面结合实施例，对本发明作进一步详细说明。在实施例配方中，PBT树脂牌号为4500，江苏三房巷生产。所述的短玻纤为重庆玻纤ECS 303A。所述的碳纤维为日本东邦HT C493，长度为6mm。所述的增韧相容剂为Elvaloy PTW，美国杜邦公司生产。所述的溴化物为十溴二苯乙烷，产品牌号为8010，美国雅宝生产。所述的三氧化二锑为湖南冷水江市锡矿山闪星锑业有限责任公司生产。所述的成核剂为NA21，化学名称为亚甲基双(2，4_ 二叔丁基苯基)磷酸铝，由 Adeka Palmerole 公司生产。所述的其他添加剂为抗氧剂M50和168(1 1)。其中抗氧剂M50为韩国松原生产，商品牌号为Songnox 2450，化学名称为三乙二醇醚-二(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯。抗氧剂168为Ciki公司生产，商品牌号为Irgafos 168，化学名称为三0， 4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯。所述的润滑剂为OP蜡为上海嘉卓化工有限公司生产。将PBT树脂、增韧相容剂、溴化物、三氧化二锑、成核剂、抗氧剂和润滑剂在高速混合器中干混3 5分钟后进入双螺杆挤出机，短玻纤和碳纤维均勻混合后从侧向喂料口加入，加工工艺为一区温度160 190°C，二区温度225 2!35°C，三区温度225 2!35°C，四区温度225 2!35°C，五区温度220 230°C，主机转速440 470转/分钟，侧喂料转速 10-60转/分钟。产品性能测试方法拉伸性能，按IS0527方法，拉伸速度为50mm/min，样条尺寸为150 * 10 * 4mm。弯曲性能，按IS0178方法，试验速度为2mm/min，样条尺寸为80 * 10 * 4mm，跨距64mm ο缺口 Charpy冲击强度，按IS0179方法，样条尺寸为80 * 10 * 4mm，缺口深度为试
样厚度的五分之一。表面电阻采用表面电阻仪测量，样条尺寸为150 * 100 * 3。下面介绍
具体实施例方式实施例1将PBT树脂57份，增韧相容剂PTW 5份、十溴二苯乙烷10份、三氧化二锑3份、成核剂NA21 0. 3份、抗氧剂M50 0. 1份、抗氧剂168 0. 2份、润滑剂OP蜡0. 5份混合后置于双螺杆挤出机中经225 235°C熔融挤出，并将短玻纤ECS 303A 15份和碳纤维HTC493 10 份混合后从侧向喂料口加入，造粒制成复合材料。实施例2将PBT树脂57份，增韧相容剂PTW 5份、十溴二苯乙烷10份、三氧化二锑3份、成核剂NA21 0. 3份、抗氧剂M50 0. 1份、抗氧剂168 0. 2份、润滑剂OP蜡0. 5份混合后置于双螺杆挤出机中经225 235°C熔融挤出，并将短玻纤ECS 303A 20份和碳纤维HTC493 5 份混合后从侧向喂料口加入，造粒制成复合材料。实施例3将PBT树脂57份，增韧相容剂PTW 5份、十溴二苯乙烷10份、三氧化二锑3份、成核剂NA21 0. 3份、抗氧剂M50 0. 1份、抗氧剂168 0. 2份、润滑剂OP蜡0. 5份混合后置于双螺杆挤出机中经225 235°C熔融挤出，并将短玻纤ECS 303A 10份和碳纤维HTC493 15 份混合后从侧向喂料口加入，造粒制成复合材料。实施例4将PBT树脂62份，增韧相容剂PTW 5份、十溴二苯乙烷10份、三氧化二锑3份、成核剂NA21 0. 3份、抗氧剂M50 0. 1份、抗氧剂168 0. 2份、润滑剂OP蜡0. 5份混合后置于双螺杆挤出机中经225 235°C熔融挤出，并将短玻纤ECS 303A 10份和碳纤维HTC493 10 份混合后从侧向喂料口加入，造粒制成复合材料。实施例5将PBT树脂62份，增韧相容剂PTW 5份、十溴二苯乙烷10份、三氧化二锑3份、成核剂NA21 0. 3份、抗氧剂M50 0. 1份、抗氧剂168 0. 2份、润滑剂OP蜡0. 5份混合后置于双螺杆挤出机中经225 235°C熔融挤出，并将短玻纤ECS 303A 15份和碳纤维HTC493 15 份混合后从侧向喂料口加入，造粒制成复合材料。对比例1将PBT树脂57份，增韧相容剂PTW 5份、十溴二苯乙烷10份、三氧化二锑3份、成核剂NA21 0. 3份、抗氧剂M50 0. 1份、抗氧剂168 0. 2份、润滑剂OP蜡0. 5份混合后置于双螺杆挤出机中经225 235°C熔融挤出，并从侧向喂料口加入短玻纤ECS 303A 25份，造粒制成复合材料。对比例2将PBT树脂62份，增韧相容剂PTW 5份、十溴二苯乙烷10份、三氧化二锑3份、成核剂NA21 0. 3份、抗氧剂M50 0. 1份、抗氧剂168 0. 2份、润滑剂OP蜡0. 5份混合后置于双螺杆挤出机中经225 235°C熔融挤出，并从侧向喂料口加入短玻纤ECS 303A 20份，造粒制成复合材料。对比例3将PBT树脂52份，增韧相容剂PTW 5份、十溴二苯乙烷10份、三氧化二锑3份、成核剂NA21 0. 3份、抗氧剂M50 0. 1份、抗氧剂168 0. 2份、润滑剂OP蜡0. 5份混合后置于双螺杆挤出机中经225 235°C熔融挤出，并从侧向喂料口加入短玻纤ECS 303A 30份，造粒制成复合材料。表1阻燃增强PBT的力学性能CN 102532818 A
权利要求
1.碳纤玻纤复合增强阻燃PBT材料，其特征在于按重量份计，其组分和含量为 PBT树脂50 75份短玻纤10 25份碳纤维5 20份增韧相容剂 2 7份溴化物10 15份三氧化二锑 2 5份成核剂0. 1 0. 5份其他添加剂 0. 2 5份。
2.根据权利要求1所述的碳纤玻纤复合增强阻燃PBT材料，其特征在于所述的PBT 树脂为聚对苯二甲酸丁二醇酯，其相对密度为1. 31 1. 35，熔点为220 230°C，粘度为 0. 6 0. 9P. S。
3.根据权利要求1所述的碳纤玻纤复合增强阻燃PBT材料，其特征在于所述的短玻纤为长度为3-4. 5mm的短玻纤。
4.所述的碳纤维是由聚丙烯腈纤维经过热处理转化而成的长度为6mm的短碳纤。
5.根据权利要求1所述的碳纤玻纤复合增强阻燃PBT材料，其特征在于所述的增韧相容剂为乙烯-甲基丙烯酸丁酯与丙烯酸缩水甘油酯共聚物。
6.根据权利要求1所述的碳纤玻纤复合增强阻燃PBT材料，其特征在于所述的溴化物为溴化芳香族聚合物类阻燃剂。
7.根据权利要求1所述的碳纤玻纤复合增强阻燃PBT材料，其特征在于所述的三氧化二锑为熔融温度640-670°C，外观为白色的粉末。
8.根据权利要求1所述的碳纤玻纤复合增强阻燃PBT材料，其特征在于所述的成核剂为芳香基磷酸酯盐类或滑石粉。
9.根据权利要求1所述的碳纤玻纤复合增强阻燃PBT材料，其特征在于所述的其他添加剂包括抗氧剂、耐光照助剂、各种颜色添加剂、各种酯类或脂肪酸类润滑剂。
10.制备权利要求1所述碳纤玻纤复合增强阻燃PBT材料的方法，其特征在于其具体步骤为(1)按重量份配比称取原料；(2)将PBT树脂、增韧相容剂、溴化物、三氧化二锑、成核剂、抗氧剂和润滑剂均勻混和后进入双螺杆挤出机，短玻纤和碳纤维均勻混合后从侧向喂料口加入。加工工艺如下一区温度160 190°C，二区温度225 2!35°C，三区温度225 2!35°C，四区温度225 2!35°C， 五区温度220 230°C，主机转速440 470转/分钟，侧喂料转速10_60转/分钟；(3)挤出后冷却、干燥、切粒即得碳纤玻纤复合增强阻燃PBT的制备方法。
全文摘要
本发明公开了一种碳纤玻纤复合增强阻燃PBT材料及其制备方法，可应用于汽车和电子/电器等领域，属于高分子材料技术领域。按重量份计，其组分和含量为PBT树脂50～75份，短玻纤10～25份，碳纤维5～20份，增韧相容剂2～7份，溴化物10～15份，三氧化二锑2～5份，成核剂0.1～0.5份，其他添加剂0.2～5份。本发明在前者玻纤增强的基础上引入碳纤维，对阻燃PBT材料复合增强改性。由本法制备的复合材料比纯玻纤增强阻燃PBT材料具有更高的力学性能，且由其加工成型的制件不仅外观美观，并且具有优良的导电性和尺寸稳定性，具有很大的实用性和商业价值，可用于注塑点钞机盖板。
文档编号C08L67/02GK102532818SQ201010591398
公开日2012年7月4日 申请日期2010年12月16日 优先权日2010年12月16日
发明者周文, 张祥福, 查敏, 陈永东 申请人:上海普利特复合材料股份有限公司