本发明属于高分子材料技术领域,特别是指一种高韧性阻燃aes复合材料及其制备方法。
背景技术:
aes是一种综合性能优良的工程塑料,其尺寸稳定性好,绝缘性佳,耐油,成型加工性能比较好,但是其燃点低,这大大限制了aes复合材料在一些阻燃材料领域上的应用。
如何提高aes的协效阻燃性能及韧性,一直是本领域普通技术人员所致力实现的课题。
技术实现要素:
本发明的目的是提供一种高韧性阻燃aes复合材料及其制备方法,以解决现有技术aes燃点低的问题。
本发明是通过以下技术方案实现的:
一种高韧性阻燃aes复合材料,按重量份由以下组分组成:
所述增韧剂为mbs或者poe。
所述阻燃剂为十溴二苯乙烷或者八溴双酚s醚。
所述协效阻燃剂为硅酸钙晶须,直径为4-6μm。
所述抗氧剂为三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯或1,3,5-三甲基-2,4,6-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯中的一种或多种。
上述任一项高韧性阻燃aes复合材料的制备方法,包括如下步骤:
(1)称取70份-90份的aes、10份-20份mbs、16份-20份阻燃剂、4份-10份硅酸钙晶须、0.1份-0.5份抗氧剂,混合并搅拌均匀,得到混合料;
(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒,即得到aes复合材料。
所述步骤(2)具体为:
将步骤(1)中得到的混合料投入到双螺杆挤出机的料斗中,其中,所述双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区,一区温度190~210℃,二区温度220~260℃,三区温度220~260℃,四区温度220~260℃,五区温度220~260℃,六区温度220~260℃,机头温度220~260℃;螺杆转速200~260r/min。
本发明的有益效果是:
1、硅酸钙晶须具有典型的多孔结构,它能够催化膨胀成碳,提升aes复合材料的阻燃性能。
2、硅酸钙晶须生产成本远低于常规的协效阻燃剂硼酸锌、三氧化二锑等,降低了aes复合材料的成本。
3、mbs或者poe的加入增强了阻燃aes材料的韧性。
具体实施方式
以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案,以下的实施例仅是示例性的,仅能用来解释和说明本发明的技术方案,而不能解释为是对本发明技术方案的限制。
本申请的各实施例中所用的原料如下:
aes(型号sk50),日本umg;十溴二苯乙烷,武汉兴众诚科有限公司;八溴双酚s醚,山东博涛集团有限公司;mbs,江苏天腾化工有限公司;poe(型号8440),美国陶氏集团;硅酸钙晶须,潞城金晟矿物纤维科技有限公司;抗氧剂(型号irganox168、irganox1010、irganox1330),瑞士汽巴精化。
本申请各实施例中所用的测试仪器如下:
zsk30型双螺杆挤出机,德国w&p公司;jl-1000型拉力试验机,广州市广才实验仪器公司生产;htl900-t-5b型注射成型机,海太塑料机械有限公司生产;xcj-500型冲击测试机,承德试验机厂生产;qt-1196型拉伸测试仪,东莞市高泰检测仪器有限公司;qd-gjs-b12k型高速搅拌机,北京恒奥德仪器仪表有限公司。
本申请提供一种高韧性阻燃aes复合材料,按重量份由以下组分组成:
增韧剂为mbs或者poe。
阻燃剂为十溴二苯乙烷或者八溴双酚s醚。
协效阻燃剂为硅酸钙晶须,直径为4-6μm。
抗氧剂为三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯(irganox168)、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(irganox1010)或1,3,5-三甲基-2,4,6-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯(irganox1330)中的一种或多种。
上述任一项高韧性阻燃aes复合材料的制备方法,包括如下步骤:
(1)称取70份-90份的aes、10份-20份mbs、16份-20份阻燃剂、4份-10份硅酸钙晶须、0.1份-0.5份抗氧剂,混合并搅拌均匀,得到混合料;
(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒,即得到aes复合材料。
步骤(2)具体为:
将步骤(1)中得到的混合料投入到双螺杆挤出机的料斗中,其中,双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区,一区温度190~210℃,二区温度220~260℃,三区温度220~260℃,四区温度220~260℃,五区温度220~260℃,六区温度220~260℃,机头温度220~260℃;螺杆转速200~260r/min。
实施例1
(1)称取70份aes、10份mbs、16份十溴二苯乙烷、4份硅酸钙晶须、0.1份irganox1010,混合并搅拌均匀,得到混合料;
(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒,即得到aes复合材料p1。
其中,双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区,第一温度区的温度为190℃,第二温度区的温度为220℃,第三温度区的温度为220℃,第四温度区的温度为220℃,第五温度区的温度为220℃,第六温度区的温度为220℃,双螺杆挤出机的机头温度为220℃,螺杆转速为200r/min。
实施例2
(1)称取90份aes、20份mbs、20份十溴二苯乙烷、10份硅酸钙晶须、、0.1份irganox168、0.2份irganox1010、0.2份irganox1330,混合并搅拌均匀,得到混合料;
(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒,即得到aes复合材料p2。
其中,双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区,第一温度区的温度为210℃,第二温度区的温度为260℃,第三温度区的温度为260℃,第四温度区的温度为260℃,第五温度区的温度为260℃,第六温度区的温度为260℃,双螺杆挤出机的机头温度为260℃,螺杆转速为260r/min。
实施例3
(1)称取80份aes、15份poe、18份八溴双酚s醚、7份硅酸钙晶须、0.1份irganox168、0.2份irganox1010,混合并搅拌均匀,得到混合料;
(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒,即得到aes复合材料p3。
其中,双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区,第一温度区的温度为200℃,第二温度区的温度为240℃,第三温度区的温度为240℃,第四温度区的温度为240℃,第五温度区的温度为240℃,第六温度区的温度为240℃,双螺杆挤出机的机头温度为240℃,螺杆转速为230r/min。
实施例4
(1)称取75份aes、17份poe、18份八溴双酚s醚、9份硅酸钙晶须、0.1份irganox168、0.1份irganox1330,混合并搅拌均匀,得到混合料;
(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒,即得到aes复合材料p4。
其中,双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区,第一温度区的温度为205℃,第二温度区的温度为245℃,第三温度区的温度为245℃,第四温度区的温度为245℃,第五温度区的温度为245℃,第六温度区的温度为245℃,双螺杆挤出机的机头温度为245℃,螺杆转速为250r/min。
实施例5
(1)称取85份aes、12份mbs、17份十溴二苯乙烷、5份硅酸钙晶须、0.1份irganox168、0.3份irganox1330,混合并搅拌均匀,得到混合料;
(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒,即得到aes复合材料p5。
其中,双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区,第一温度区的温度为190℃,第二温度区的温度为235℃,第三温度区的温度为235℃,第四温度区的温度为235℃,第五温度区的温度为235℃,第六温度区的温度为235℃,双螺杆挤出机的机头温度为235℃,螺杆转速为250r/min。
对比例1
(1)称取85份aes、0.1份irganox168、0.3份irganox1330,混合并搅拌均匀,得到混合料;
(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒,即得到aes复合材料d1。
其中,双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区,第一温度区的温度为190℃,第二温度区的温度为250℃,第三温度区的温度为250℃,第四温度区的温度为250℃,第五温度区的温度为250℃,第六温度区的温度为250℃,双螺杆挤出机的机头温度为250℃,螺杆转速为220r/min。
性能测试:
将实施例1-5与对比例1制备的aes复合材料按相关测试标准分别测试其悬臂梁缺口冲击强度、阻燃等级,其测试标准与产品性能数据如下表1所示:
表1各实施例及对比例产品性能测试
从上表可以看出,实施例1-5与对比例1相比,韧性有一定程度的提高,阻燃等级也得到了提高,扩展了阻燃aes复合材料的应用领域,能够满足it、通讯、电子、汽车等领域对工程件的要求。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变形,本发明的范围由所附权利要求极其等同限定。