本发明涉及高分子复合材料技术领域，具体涉及一种高灼热丝无卤阻燃PBT-EPDM-PP合金材料及其制备方法。
背景技术：
PBT是一种结晶、线型饱和聚酯。它具有优异的力学性能、电学性能、耐化学腐蚀、易成型及吸湿率低等特点，是一种综合性能优良的热塑性工程塑料，被广泛用于电子电器、家电及汽车等领域。但纯PBT树脂存在阻燃不好、缺口冲击低，热变形温度低的缺点，尤其是IEC组织(欧盟国际电工协会)在IEC60695家用及类似电器安全标准中提出，长期无人值守电器所使用塑料件的阻燃性能必须满足：UL94V-0级和750℃灼热丝接触材料30s内不起火或燃烧时间小于5s，即灼热丝引燃温度(GWIT)大于750℃。对于连接器、接触开关、电机和断路器壳体等特定部件则还要求GWIT温度850℃和灼热丝可燃指数(GWFI)950℃。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术中存在的问题，提供一种高灼热丝无卤阻燃PBT-EPDM-PP合金材料，它可以实现提供一种PBT-EPDM-PP合金材料，通过添加新型的组分原料，使其能够通过灼热丝测试GWIT温度850℃、阻燃性优异且力学性能良好，提高了材料的韧性、耐冲击性、耐低温性，另外还提供一种制备方法，通过该制备方法，使合金材料之间的熔融度更高，制出的合金材料具有优异的阻燃性及良好的机械性能。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种高灼热丝无卤阻燃PBT-EPDM-PP合金材料，其包括以下由重量百分比计的原料：
PBT 45～60％ EPDM 5～15％ PP 10～25％
相容剂2～6％ 膨胀体系阻燃剂10～25％ 磷系阻燃剂2～8％
阻燃协效剂1～5％ 抗氧剂0.2～0.5％ 润滑剂0.2～0.5％。
进一步地，所述PBT为聚对苯二甲酯丁二醇酯，其特性为低粘度聚酯树脂，其粘度为0.35～0.7dL\g。
进一步地，所述EPDM为粉末状。
进一步地，所述PP为K8003牌号。
进一步地，所述相容剂为乙烯-甲基丙烯酸丁酯-丙烯酸缩水甘油酯共聚物。
进一步地，所述膨胀体系阻燃剂为蜜胺树脂包覆的聚磷酸铵、三聚氰胺氰尿酸盐或三聚氰胺、季戊四醇或三嗪类成炭剂，其中各组分的比例为70：17：13。
进一步地，所述磷系阻燃剂为红磷、有机磷酸酯、2-羧乙基苯基次磷酸盐、次磷酸盐的一种或两种以上，所述阻燃协效剂为纳米级，其为勃姆石、蒙脱土、二氧化硅中的一种或两种以上，所述抗氧剂为168、1010、1098、198中的一种或两种以上。
进一步地，所述润滑剂为EBS、PETS、硅酮母粒、聚乙烯蜡中的一种或两种以上。
一种高灼热丝无卤阻燃PBT-EPDM-PP合金材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤1、原料称取：将PBT、EPDM、PP、相容剂、膨胀体系阻燃剂、磷系阻燃剂、阻燃协效剂、抗氧剂、润滑剂按重量百分比进行称取；
步骤2、搅拌：将称取后的原料倒入高混机中在加热条件下搅拌均匀，其中加热条件为：加热温度为220～310°、加热时间为15～35min；
步骤3、熔融造粒：将搅拌均匀后的混合物从送料口倒入平行双螺杆挤出机中，由平行双螺杆挤出机进行熔融造粒，所述平行双螺杆挤出机的工艺参数为：一区温度200～220℃，二区温度220～240℃，三区温度220～240℃，四区温度210～230℃，五区温度210～230℃，六区温度210～230℃，七区温度200～220℃，八区温度190～210℃，九区温度210～230℃，机头温度220～240℃，螺杆转速240～400r/min,内部抽真空。
本发明有益效果：1、在原料中添加相容剂，使原料中各组分通过借助组分间的分子键合力，能够结合成稳定混合物，提高合金材料的机械性能；在原料中添加EPDM，使制得的合金材料具有优异的抗老化性能；在原料中添加PP，使制得的合金材料具有优异的耐热性、耐腐蚀性；在原料中添加抗氧剂，使合金材料在制备过程中，防止组分之间的热氧化分解，便于合金材料的制备，且同时提高制得合金材料的抗老化性能；在原料中添加阻燃协效剂、膨胀体系阻燃剂、磷系阻燃剂使合金材料具有优异的阻燃性能，且同时不会降低合金材料的机械性能，PBT的粘度为0.35～0.7dL\g，此粘度下的聚对苯二甲酯丁二醇酯具有优异的成型性；
2、在制备方法中，通过控制高混机的搅拌过程中的加热温度及加热时间，使搅拌过程中，不会破坏原料组分间的分子键合力同时提高分子间的活性，使各组分能够充分搅拌均匀；将平行双螺杆挤出机的工艺参数中机头温度、螺杆转速进行限定，使熔融造粒过程中，原料组分能够被充分熔融，提高组分间的混合度；将平行双螺杆挤出机内部抽空，使原料组分间充分塑化，提高制备成功率，该制备方法简单易操作，方便实现规模化生产。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种高灼热丝无卤阻燃PBT-EPDM-PP合金材料，其包括以下由重量百分比计的原料：
PBT 55％ EPDM 8％ PP 13％
相容剂3％ 膨胀体系阻燃剂12％ 磷系阻燃剂6％
阻燃协效剂2.4％ 抗氧剂0.25％ 润滑剂0.35％。
所述PBT为聚对苯二甲酯丁二醇酯，其特性为低粘度聚酯树脂，其粘度为0.35～0.7dL\g。
所述EPDM为粉末状。
所述PP为K8003牌号。
所述相容剂为乙烯-甲基丙烯酸丁酯-丙烯酸缩水甘油酯共聚物。
所述膨胀体系阻燃剂为蜜胺树脂包覆的聚磷酸铵、三聚氰胺氰尿酸盐、三嗪类成炭剂，其中各组分的比例为70：17：13。
所述磷系阻燃剂为2-羧乙基苯基次磷酸盐、次磷酸盐的组合物。
所述阻燃协效剂为纳米级，其为勃姆石、二氧化硅组合物。
所述抗氧剂为168。
所述润滑剂为EBS、聚乙烯蜡混合物。
实施例2
一种高灼热丝无卤阻燃PBT-EPDM-PP合金材料，其包括以下由重量百分比计的原料：
PBT 55％ EPDM 5％ PP 13％
相容剂5％ 膨胀体系阻燃剂13％ 磷系阻燃剂6％
阻燃协效剂2.4％ 抗氧剂0.25％ 润滑剂0.35％。
所述PBT、EPDM、PP、相容剂、膨胀体系阻燃剂、磷系阻燃剂、阻燃协效剂、润滑剂参照实施例1。
所述抗氧剂为168、1010组合物。
实施例3
一种高灼热丝无卤阻燃PBT-EPDM-PP合金材料，其包括以下由重量百分比计的原料：
PBT 55％ EPDM 13％ PP 7％
相容剂5％ 膨胀体系阻燃剂11％ 磷系阻燃剂6％
阻燃协效剂2.4％ 抗氧剂0.25％ 润滑剂0.35％。
所述PBT、EPDM、PP、相容剂、磷系阻燃剂、阻燃协效剂、抗氧剂、润滑剂参照实施例1。
所述膨胀体系阻燃剂为蜜胺树脂包覆的聚磷酸铵、三聚氰胺、季戊四醇，其中各组分的比例为70：17：13。
还提供一种高灼热丝无卤阻燃PBT-EPDM-PP合金材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤1、原料称取：将PBT、EPDM、PP、相容剂、膨胀体系阻燃剂、磷系阻燃剂、阻燃协效剂、抗氧剂、润滑剂按重量百分比进行称取；
步骤2、搅拌：将称取后的原料倒入高混机中在加热条件下搅拌均匀，其中加热条件为：加热温度为220～310°、加热时间为15～35min；
步骤3、熔融造粒：将搅拌均匀后的混合物从送料口倒入平行双螺杆挤出机中，由平行双螺杆挤出机进行熔融造粒。
所述平行双螺杆挤出机的工艺参数为：一区温度200～220℃，二区温度220～240℃，三区温度220～240℃，四区温度210～230℃，五区温度210～230℃，六区温度210～230℃，七区温度200～220℃，八区温度190～210℃，九区温度210～230℃，机头温度220～240℃，螺杆转速240～400r/min,内部抽真空。
下表是实施例1-3的各项性能测试结果：
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。