专利名称：一种具有高cti值、高阻燃性的pbt/pc合金材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及高分子材料领域，具体地，涉及一种高CTI(相对漏电痕迹指数，以下均 简称CTI)值、高阻燃性的PBT/PC合金材料及其制备方法。该合金材料在电子电气、汽车、 家电等领域具有极为广阔的应用。
背景技术：
聚对苯二甲酸丁二醇酯(Polybutylene Terephthalate,简称PBT)，是一种结晶速 度快的工程塑料，易于实现高速成型。其具有非常突出的耐化学试剂性、耐热性和优良的机 械强度、电绝缘特性和热稳定性。但其成型收缩率大，缺口冲击强度低、高温下刚性不足等 缺点。聚碳酸酯(Polycarbonate，简称PC)，为非结晶聚合物，具有优异的抗冲击性、尺 寸稳定性和热稳定性、以及高光泽度，优良的力学强度、电绝缘性和阻燃特性。但是，其分子 刚性及空间位阻较大，其熔融温度高，成型加工困难，且制品残余应力大，易发生应力开裂， 耐溶剂性不好，价格成本高等缺点限制了 PC在实际中的应用。将PC与PBT共混制备的塑料合金，可以取长补短，使得PBT/PC合金具有优良的成 型加工、抗冲击、耐高温热老化、耐化学药品等优良性能。同时具有高CTI值、高阻燃性的PBT/PC合金材料不仅具有优良的成型加工、抗冲 击、耐高温热老化、耐化学药品等优点，而且具有高CTI值、高阻燃性等综合性能，从而可以 更加广泛的应用于电子电器、汽车、通讯器材、低压电器等。但现有技术中，在对PBT/PC合 金材料的研发中，很难同时满足高阻燃性及高CTI值，通常是提高了阻燃性，则CTI值达不 到要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有高CTI值、高阻燃性、高效相容性、冲击韧性好、加 工性能优异、材料成本低等特点PBT/PC合金材料及其制备方法。为达到上述目的，本发明提供了一种具有高CTI值、高阻燃性的PBT/PC合金材料， 该合金材料包含以下重量百分数的原料
聚对苯二甲酸丁二醇酯50-70%，
聚碳酸酯20-30%，
相容剂3-10%，
复合阻燃剂5-20%，
抗氧剂0. 1-0. 5%，
润滑剂0. 1-0. 5%。 上述的具有高CTI值、高阻燃性的PBT/PC合金材料，其中，所述的聚对苯二甲酸丁 二醇酯的熔体流动速率为l(T20g/10min，其特性黏度为0. 8 1. 5dl/g。
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上述的具有高CTI值、高阻燃性的PBT/PC合金材料，其中，所述的聚碳酸酯的熔体 流动速率为5 15g/10min，其特性黏度为0. 9 1. 3dl/g。上述的具有高CTI值、高阻燃性的PBT/PC合金材料，其中，所述的相容剂为乙 烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物。 上述的具有高CTI值、高阻燃性的PBT/PC合金材料，其中，所述的复合阻燃剂选自 十溴二苯乙烷、三氧化二锑复配；或十溴二苯乙烷、三氧化二锑和无机阻燃剂TYT999复配； 进一步地，所述的三氧化二锑为超细微粉。上述的具有高CTI值、高阻燃性的PBT/PC合金材料，其中，所述的抗氧剂为受阻酚 类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂复配。上述的具有高CTI值、高阻燃性的PBT/PC合金材料，其中，所述的抗氧剂选择抗氧 剂1098与抗氧剂168复配。上述的具有高CTI值、高阻燃性的PBT/PC合金材料，其中，所述的润滑剂为硅酮粉 MB-4和/或TAF润滑剂。本发明还提供了一种具有高CTI值、高阻燃性的PBT/PC合金材料的制备方法，其 包含如下具体步骤
步骤1，按重量百分数计称取原料聚对苯二甲酸丁二醇酯50-70%、聚碳酸酯20-30%、 相容剂3-10%、复合阻燃剂5-20%、抗氧剂0. 1-0. 5%、润滑剂0. 1-0.5%;
步骤2，将已称量出的聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯在120°C下烘10小时； 步骤3，将所有原料放入高效混合机中混合5-10分钟后出料； 步骤4，将混合的原料放入螺杆机中挤出并水冷造粒，螺杆机的转速为180-600转/分， 温度为235-255°C，得到具有高CTI值、高阻燃性的PBT/PC合金材料。本发明在保证基本不降低PBT/PC合金材料物理机械性能的优势下，添加高效阻 燃剂达到阻燃目的。本发明的方法制备得到的PBT/PC合金材料，不仅垂直燃烧可以完全达 到UL94V-0级(1. 6mm), CTI值可高达600V ；而且，与非阻燃增强的PBT/PC合金相比线性膨 胀系数可以降低35%以下，热变形温度增加50°C，并且材料的耐热性和抗翘曲性均有明显 提尚。本发明提供的PBT/PC合金材料具有高CTI值、高阻燃性、高效相容性、冲击韧性 好、加工性能优异、材料成本低等特点，在电子电气、汽车、家电等领域具有极为广阔的应用。
具体实施例方式以下结合具体实施例来对本发明作进一步说明，但本发明所要求保护的范围并不 局限于实施例所记载的范围。实施例广4
实施例1 4配比(重量百分数％)见表1。首先，将已称量出的聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯在120°C下烘10小时；将所 有组分按表1的比例放入高效混合机中混合8分钟，然后通过双螺杆挤出机熔融、混炼、挤 出、冷却、干燥、切粒和包装。所用的双螺杆挤出机螺筒各分区温度在235 255°C，螺杆转数 在200转/分。所制备的PBT/PC共混物按标准尺寸注塑成标准试条，合金性能分别按国际
4标准进行测试，PBT/PC合金各项性能见表2。对比例广2
各原料配比(重量百分数％)见表1，按照实施例广4中的工艺加工并制备测试样条用以 检测。表1 实施例1 4、对比例广2的原料重量百分数配比
组分对比例1对比例2实施例1实施例2实施例3实施例4PBT68. 268. 260606060PC22. 822. 820202020相容剂89208. 28. 28. 28. 28. 28. 2阻燃剂(十溴二苯乙烷)006666三氧化二锑005353TYT999000202抗氧剂10980. 30. 30. 30. 30. 30. 3抗氧剂比80. 20. 20. 20. 20. 20. 2润滑剂TAF00. 3000. 30. 3润滑剂MB-40. 300. 30. 300
表2 实施例和对比例中共混合金性能测试结果
性能单位标准对比例1对比例2实施例1实施例2实施例3实施例4拉伸强度MPaGB/T1040-200648. 649. 146. 846. 547. 846. 8弯曲强度MPaGB/T9341-200067. 566. 971. 472. 671. 771. 9弯曲模量MPaGB/T9341-2000190218992434249823962432缺口冲击强度kj/m2GB/T1843-199653. 352. 651. 452. 853. 151. 9热变形温度。cGB/T1634-2004117. 6119. 6162. 1164. 3163. 8165. 4熔融指数g/10minGB/T3682-200016. 417. 515. 716. 215. 316. 5燃烧性能1. 6mmUL94HBHBV-OV-OV-OV-OCTI值VGB/4207300300600600600600
由上述测试结果可知，采用本发明的技术方案得到的PBT/PC合金材料，在保证基本 不降低PBT/PC合金材料物理机械性能的优势下，不仅垂直燃烧可以完全达到UL94V-0级 (1. 6mm), CTI值可高达600V ；而且，与非阻燃增强的PBT/PC合金相比线性膨胀系数可以降 低35%以下，热变形温度增加50°C，并且材料的耐热性和抗翘曲性均有明显提高。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的 描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的 多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
权利要求
1. 一种具有高CTI值、高阻燃性的PBT/PC合金材料，其特征在于，该合金材料包含以下重量百分数的原料聚对苯二甲酸丁二醇酯50-70%，聚碳酸酯20-30%，相容剂3-10%，复合阻燃剂5-20%，抗氧剂0. 1-0. 5%，润滑剂0. 1-0. 5%。
2.如权利要求1所述的具有高CTI值、高阻燃性的PBT/PC合金材料，其特征在于，所述 的聚对苯二甲酸丁二醇酯的熔体流动速率为l(T20g/10min，其特性黏度为0. 8 1. 5dl/g。
3.如权利要求1所述的具有高CTI值、高阻燃性的PBT/PC合金材料，其特征在于，所述 的聚碳酸酯的熔体流动速率为5 15g/10min，其特性黏度为0. 9 1. 3dl/g。
4.如权利要求1所述的具有高CTI值、高阻燃性的PBT/PC合金材料，其特征在于，所述 的相容剂为乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物。
5.如权利要求1所述的具有高CTI值、高阻燃性的PBT/PC合金材料，其特征在于，所述 的复合阻燃剂选自十溴二苯乙烷、三氧化二锑复配；或十溴二苯乙烷、三氧化二锑和无机阻 燃剂TYT999复配。
6.如权利要求5所述的具有高CTI值、高阻燃性的PBT/PC合金材料，其特征在于，所述 的三氧化二锑为超细微粉。
7.如权利要求1所述的具有高CTI值、高阻燃性的PBT/PC合金材料，其特征在于，所述 的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂复配。
8.如权利要求7所述的具有高CTI值、高阻燃性的PBT/PC合金材料，其特征在于，所述 的抗氧剂选择抗氧剂1098与抗氧剂168复配。
9.如权利要求1所述的高CTI值、高阻燃性的PBT/PC合金材料，其特征在于，所述的润 滑剂为硅酮粉MB-4和/或TAF润滑剂。
10.如权利要求1所述的具有高CTI值、高阻燃性的PBT/PC合金材料，其特征在于，所 述的制备方法如下步骤1，按重量百分数计称取原料聚对苯二甲酸丁二醇酯50-70%、聚碳酸酯20-30%、 相容剂3-10%、复合阻燃剂5-20%、抗氧剂0. 1-0. 5%、润滑剂0. 1-0.5%;步骤2，将已称量出的聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯在120°C下烘10小时；步骤3，将所有原料放入高效混合机中混合5-10分钟后出料；步骤4，将混合的原料放入螺杆机中挤出并水冷造粒，螺杆机的转速为180-600转/分， 温度为235-255°C，得到具有高CTI值、高阻燃性的PBT/PC合金材料。
全文摘要
本发明公开了一种具有高CTI值、高阻燃性的PBT/PC合金材料及其制备方法，该合金材料包含以下重量百分数的原料50-70%的聚对苯二甲酸丁二醇酯，20-30%的聚碳酸酯，3-10%的相容剂，5-20%的复合阻燃剂，0.1-0.5%的抗氧剂，0.1-0.5%的润滑剂，所述的复合阻燃剂选自十溴二苯乙烷、三氧化二锑复配；或十溴二苯乙烷、三氧化二锑和无机阻燃剂TYT999复配。本发明通过加入复合阻燃剂制得的PBT/PC合金材料具有高CTI值、高阻燃性、高效相容性、冲击韧性好、加工性能优异、材料成本低等特点，在电子电气、汽车、家电等领域具有极为广阔的应用。
文档编号C08K5/03GK102070886SQ20101061131
公开日2011年5月25日 申请日期2010年12月29日 优先权日2010年12月29日
发明者孟成铭, 才勇 申请人:上海日之升新技术发展有限公司