一种阻燃热塑性PET复合材料及其制备方法

文档序号:29802789发布日期:2022-04-23 20:43阅读:87来源:国知局
一种阻燃热塑性PET复合材料及其制备方法
一种阻燃热塑性pet复合材料及其制备方法
技术领域
1.本发明属于高分子复合材料领域,具体涉及一种阻燃热塑性pet复合材料及其制备方法。


背景技术:

2.聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)是有一种具有高强度、化学稳定性好、易于加工成功性、尺寸稳定的综合性能优异的热塑性树脂。广泛应用于容器、包装材料、薄膜、胶片、工程塑料等领域,有良好的发展前景和潜在的研究价值。但是由于pet大分子链结构规整,结晶度较高,且分子中无强极性基团,故其表面亲和性较差,因此很大程度上影响了pet材料的表面性能。pet和众多高分子材料一样容易燃烧且在高温条件下燃烧时会产生熔滴、有毒气体、黑烟等进而诱发更严重的火灾,会影响其加工和应用,造成不可估量的损失,所以要对pet进行阻燃改性,而且要求阻燃剂的熔点要与之相适应,以保证其在加工中发挥稳定作用。pet的加工方法主要有熔融共混、原位聚合等方法来制备阻燃热塑性pet复合材料,有良好的发展前景和潜在的研究价值。
3.二维二硫化钼作为过渡金属硫族化合物的典型代表之一,因其具有独特的单分子层状结构和多种优异的性能,在材料领域更是掀起了一股研究热潮。二维 mos2具有1.9ev的电子带隙、优异力学、热稳定、催化和光电特性,在传感、催化、电子信息、材料改性领域受到广泛关注和研究。
4.硅藻土是一种细颗粒、低密度的天然材料,多呈灰色或白色,属多孔结构。硅藻土的化学成分主要是无定形水和 sio2以及微量金属氧化物和有机物杂质,使得其表面具有许多游离氢键和硅羟基,因此硅藻土具有介电性和低反应性,使得硅藻土便于与其他官能团进行结接枝或结合,从而提升硅藻土的性能和化学活性,硅藻土用作填料时,可显著改善复合材料的力学性能。
5.本发明先用浓酸对硅藻土进行提纯处理,将其作为载体,然后通过水热反应将二硫化钼负载在硅藻土表面上,合成mos2/f-de阻燃剂,再将这种阻燃剂通过原位聚合法添加到pet当中,合成了pet/mos2/f-de复合材料,该复合材料能够充分利用其各个组成成分的优点,使其阻燃性能更加优越,与纯的pet相比,这种复合材料具有更高效的阻燃性。这归因于硅藻土的轻质多孔以及富含活性硅的等特点,使二硫化钼很好地分散在其表面上,两种物质当中的硅、钼、硫阻燃元素存在协同效应,高温下促进炭的生成。硅藻土作为一种含硅类物质,可促进成炭作用,起到骨架的作用,增加炭层的稳定性,提高聚合物的loi值,具有为pet提供更强和更大的保护性的碳阻挡层的能力,同时由于二硫化钼的大比表面积结构使其容易展现“纳米阻隔”作用阻断热、氧气运输及挥发性易燃小分子的逸出。硅藻土的硅成炭作用和二硫化钼的阻隔作用,阻隔延缓燃烧效率,起到很好的阻碍作用,阻碍降解的进行,两者各自发挥不同作用,又相互促进,在气相稀释可燃性气体和抑制火焰,构成阻燃体系,取得优异的阻燃效果。


技术实现要素:

6.本发明的目的在于提供一种阻燃热塑性pet复合材料及其制备方法。本发明配方科学合理,工艺流程简单实用,通过合成一种新型的阻燃剂mos2/f-de,使生产出的pet复合材料具有优异的阻燃性能,可以产生巨大的社会经济效益。
7.为达到上述目的,本发明是通过以下技术方案实现的:一种阻燃热塑性pet复合材料的制备方法:将pet改性母粒烘干,通过注塑机注塑成型,得到阻燃热塑性pet复合材料;其中,所述pet改性母粒是在原位聚合pet过程中加入阻燃剂mos2/f-de,将所得到的产品通过破碎机造粒,即得到pet改性母粒。
8.所述一种阻燃热塑性pet复合材料的制备方法,具体包括如下步骤:1)阻燃剂mos2/f-de的制备过程:(1)硅藻土提纯处理:将2g的硅藻土分散于浓度为65wt%的硝酸中,之后在超声处理30min。将超声过后的硅藻土在60℃水浴条件下缓慢搅拌2h,之后进行抽滤、去离子水洗涤至中性,在60℃烘箱中烘干备用,命名为f-de。
9.(2)二硫化钼负载硅藻土的制备:将1g的二水合钼酸钠溶于20ml去离子水中,充分搅拌30min后,备用,再取一定质量步骤(1)得到的产物f-de取1g溶于40ml去离子水中,搅拌30min,然后缓慢加入钼酸钠溶液,继续搅拌10min后,然后将0.5g的l-半胱氨酸溶于10ml去离子水中,缓慢滴加到上述混合溶液,继续搅拌1h,最后将该溶液倒入100ml聚四氟乙烯内胆装进反应釜,在190℃温度下水热12h,反应结束后再将产物离心、洗涤、冻干、再500℃煅烧2h得到产物得到阻燃剂mos2/f-de。
10.2)pet改性母粒的制备方法:将上述步骤制得的阻燃剂mos2/f-de按不同比例加入到60g的乙二醇溶液(eg)中(占合成pet原料总质量的1-5%,pet原料具体指乙二醇和精对苯二甲酸),通过超声搅拌一段时间使溶液混合均匀,得到mos2/f-de/乙二醇配合物,备用;将高压反应釜置换氮气后,将40g的精对苯二甲酸(pta)、60g的mos2/f-de/乙二醇配合物加入高压反应釜并提前加入0.1g的缩聚合催化剂乙二醇铝,通入氮气,维持压力为0.3mpa,温度控制在220-240℃进行酯化反应2h,釜内压力在反应过程中通过不断放气调节控制在一定压力范围内(0.3mpa)。当回流柱上的温度计温度升温至270~290℃进行缩聚,开始出水,出水时间大约为90min;最后倒入模具中,在160℃真空干燥箱中熟化12h后,将所得到的产物切粒即得到不同阻燃剂含量的pet改性母粒。
11.3)阻燃热塑性pet复合材料的制备方法:将得到的pet改性母粒在120℃温度下烘干10h,通过注塑机注塑成型,注塑机从进料口到出料口的五段注塑温度分别为260℃、260℃、255℃、250℃、250℃,注塑压力为120mpa,保压压力为60mpa,得到所述的阻燃热塑性pet复合材料。
12.本发明的有益效果在于:本发明先用浓酸对硅藻土进行提纯处理,将其作为载体,然后通过水热反应二硫化钼负载在硅藻土表面上,合成mos2/f-de阻燃剂,再将这种阻燃剂通过原位聚合法添加到pet当中,合成了pet/mos2/f-de复合材料,该复合材料能够充分利用其各个组成成分的优点,使其阻燃性能更加优越,与纯的pet相比,这种复合材料具有更高效的阻燃性。这归因于硅藻土的轻质多孔以及富含活性硅的等特点,使二硫化钼很好的分散在其表面上,具有为pet提供更强和更大的保护性的碳阻挡层的能力,两种物质当中的硅、钼、硫阻燃元素存在
协同效应,高温下促进炭的生成,起到很好的阻碍作用,阻碍降解的进行,两者各自发挥不同作用,又相互促进,在气相稀释可燃性气体和抑制火焰,构成阻燃体系,取得优异的阻燃效果。
附图说明
13.图1为本发明制备的f-de的sem图。
14.图2为本发明制备的mos2/f-de的sem图。
具体实施方式
15.以下结合具体实施例对本发明做进一步说明,使本发明更加容易理解,但本发明不仅仅限于这些实施例。
16.实施例1一种阻燃热塑性pet复合材料的制备方法,具体如下步骤:1)阻燃剂mos2/f-de的制备过程:(1)硅藻土提纯处理:将2g的硅藻土分散于浓度为65wt%的硝酸中,之后在超声处理30min。将超声过后的硅藻土在60℃水浴条件下缓慢搅拌2h,之后进行抽滤、去离子水洗涤至中性,在60℃烘箱中烘干备用,命名为f-de。
17.(2)二硫化钼负载硅藻土的制备:将1g的二水合钼酸钠溶于20ml去离子水中,充分搅拌30min后,备用,再取一定质量步骤(1)得到的产物f-de取1g溶于40ml去离子水中,搅拌30min,然后缓慢加入钼酸钠溶液,继续搅拌10min后,然后将0.5g的l-半胱氨酸溶于10ml去离子水中,缓慢滴加到上述混合溶液,继续搅拌1h,最后将该溶液倒入100ml聚四氟乙烯内胆装进反应釜,在190℃温度下水热12h,反应结束后再将产物离心、洗涤、冻干、再500℃煅烧2h得到产物得到阻燃剂mos2/f-de。
18.2)pet改性母粒的制备方法:将1g的阻燃剂mos2/f-de加入到含有60g乙二醇的乙二醇溶液(浓度为98wt%)中(阻燃剂mos2/f-de占合成pet原料总质量的1%,pet原料具体指乙二醇和精对苯二甲酸),通过超声搅拌一段时间使溶液混合均匀,得到mos2/f-de/乙二醇配合物,备用;将高压反应釜置换氮气后,将40g的精对苯二甲酸(pta)和mos2/f-de/乙二醇配合物加入高压反应釜并提前加入0.1g的缩聚合催化剂乙二醇铝,通入氮气,维持压力为0.3mpa,温度控制在240℃进行酯化反应2h,釜内压力在反应过程中通过不断放气调节控制在0.3mpa。当回流柱上的温度计温度升温至280℃进行缩聚,开始出水,出水时间大约为90min;最后倒入模具中,在160℃真空干燥箱中熟化12h后,将所得到的产物切粒即得到不同阻燃剂含量的pet改性母粒。
19.3)阻燃热塑性pet复合材料的制备方法:将得到的pet改性母粒在120℃温度下烘干10h,通过注塑机注塑成型,注塑机从进料口到出料口的五段注塑温度分别为260℃、260℃、255℃、250℃、250℃,注塑压力为120mpa,保压压力为60mpa,得到所述的阻燃热塑性pet复合材料。
20.实施例2一种阻燃热塑性pet复合材料的制备方法,具体如下步骤:1)阻燃剂mos2/f-de的制备过程:
(1)硅藻土提纯处理:将2g的硅藻土分散于浓度为65wt%的硝酸中,之后在超声处理30min。将超声过后的硅藻土在60℃水浴条件下缓慢搅拌2h,之后进行抽滤、去离子水洗涤至中性,在60℃烘箱中烘干备用,命名为f-de。
21.(2)二硫化钼负载硅藻土的制备:将1g的二水合钼酸钠溶于20ml去离子水中,充分搅拌30min后,备用,再取一定质量步骤(1)得到的产物f-de取1g溶于40ml去离子水中,搅拌30min,然后缓慢加入钼酸钠溶液,继续搅拌10min后,然后将0.5g的l-半胱氨酸溶于10ml去离子水中,缓慢滴加到上述混合溶液,继续搅拌1h,最后将该溶液倒入100ml聚四氟乙烯内胆装进反应釜,在190℃温度下水热12h,反应结束后再将产物离心、洗涤、冻干、再500℃煅烧2h得到产物得到阻燃剂mos2/f-de。
22.2)pet改性母粒的制备方法:将2g的阻燃剂mos2/f-de加入到含有60g乙二醇的乙二醇溶液(浓度为98wt%)中(阻燃剂mos2/f-de占合成pet原料总质量的2%,pet原料具体指乙二醇和精对苯二甲酸),通过超声搅拌一段时间使溶液混合均匀,得到mos2/f-de/乙二醇配合物,备用;将高压反应釜置换氮气后,将40g的精对苯二甲酸(pta)和mos2/f-de/乙二醇配合物加入高压反应釜并提前加入0.1g的缩聚合催化剂乙二醇铝,通入氮气,维持压力为0.3mpa,温度控制在240℃进行酯化反应2h,釜内压力在反应过程中通过不断放气调节控制在0.3mpa。当回流柱上的温度计温度升温至280℃进行缩聚,开始出水,出水时间大约为90min;最后倒入模具中,在160℃真空干燥箱中熟化12h后,将所得到的产物切粒即得到不同阻燃剂含量的pet改性母粒。
23.3)阻燃热塑性pet复合材料的制备方法:将得到的pet改性母粒在120℃温度下烘干10h,通过注塑机注塑成型,注塑机从进料口到出料口的五段注塑温度分别为260℃、260℃、255℃、250℃、250℃,注塑压力为120mpa,保压压力为60mpa,得到所述的阻燃热塑性pet复合材料。
24.实施例3一种阻燃热塑性pet复合材料的制备方法,具体如下步骤:1)阻燃剂mos2/f-de的制备过程:(1)硅藻土提纯处理:将2g的硅藻土分散于浓度为65wt%的硝酸中,之后在超声处理30min。将超声过后的硅藻土在60℃水浴条件下缓慢搅拌2h,之后进行抽滤、去离子水洗涤至中性,在60℃烘箱中烘干备用,命名为f-de。
25.(2)二硫化钼负载硅藻土的制备:将1g的二水合钼酸钠溶于20ml去离子水中,充分搅拌30min后,备用,再取一定质量步骤(1)得到的产物f-de取1g溶于40ml去离子水中,搅拌30min,然后缓慢加入钼酸钠溶液,继续搅拌10min后,然后将0.5g的l-半胱氨酸溶于10ml去离子水中,缓慢滴加到上述混合溶液,继续搅拌1h,最后将该溶液倒入100ml聚四氟乙烯内胆装进反应釜,在190℃温度下水热12h,反应结束后再将产物离心、洗涤、冻干、再500℃煅烧2h得到产物得到阻燃剂mos2/f-de。
26.2)pet改性母粒的制备方法:将3g的阻燃剂mos2/f-de加入到含有60g乙二醇的乙二醇溶液(浓度为98wt%)中(阻燃剂mos2/f-de占合成pet原料总质量的3%,pet原料具体指乙二醇和精对苯二甲酸),通过超声搅拌一段时间使溶液混合均匀,得到mos2/f-de/乙二醇配合物,备用;将高压反应釜置换氮气后,将40g的精对苯二甲酸(pta)和mos2/f-de/乙二醇配合物加入高压反应釜并提前加入0.1g的缩聚合催化剂乙二醇铝,通入氮气,维持压力为
0.3mpa,温度控制在240℃进行酯化反应2h,釜内压力在反应过程中通过不断放气调节控制在0.3mpa。当回流柱上的温度计温度升温至280℃进行缩聚,开始出水,出水时间大约为90min;最后倒入模具中,在160℃真空干燥箱中熟化12h后,将所得到的产物切粒即得到不同阻燃剂含量的pet改性母粒。
27.3)阻燃热塑性pet复合材料的制备方法:将得到的pet改性母粒在120℃温度下烘干10h,通过注塑机注塑成型,注塑机从进料口到出料口的五段注塑温度分别为260℃、260℃、255℃、250℃、250℃,注塑压力为120mpa,保压压力为60mpa,得到所述的阻燃热塑性pet复合材料。
28.实施例4一种阻燃热塑性pet复合材料的制备方法,具体如下步骤:1)阻燃剂mos2/f-de的制备过程:(1)硅藻土提纯处理:将2g的硅藻土分散于浓度为65wt%的硝酸中,之后在超声处理30min。将超声过后的硅藻土在60℃水浴条件下缓慢搅拌2h,之后进行抽滤、去离子水洗涤至中性,在60℃烘箱中烘干备用,命名为f-de。
29.(2)二硫化钼负载硅藻土的制备:将1g的二水合钼酸钠溶于20ml去离子水中,充分搅拌30min后,备用,再取一定质量步骤(1)得到的产物f-de取1g溶于40ml去离子水中,搅拌30min,然后缓慢加入钼酸钠溶液,继续搅拌10min后,然后将0.5g的l-半胱氨酸溶于10ml去离子水中,缓慢滴加到上述混合溶液,继续搅拌1h,最后将该溶液倒入100ml聚四氟乙烯内胆装进反应釜,在190℃温度下水热12h,反应结束后再将产物离心、洗涤、冻干、再500℃煅烧2h得到产物得到阻燃剂mos2/f-de。
30.2)pet改性母粒的制备方法:将4g的阻燃剂mos2/f-de加入到含有60g乙二醇的乙二醇溶液(浓度为98wt%)中(阻燃剂mos2/f-de占合成pet原料总质量的4%,pet原料具体指乙二醇和精对苯二甲酸),通过超声搅拌一段时间使溶液混合均匀,得到mos2/f-de/乙二醇配合物,备用;将高压反应釜置换氮气后,将40g的精对苯二甲酸(pta)和mos2/f-de/乙二醇配合物加入高压反应釜并提前加入0.1g的缩聚合催化剂乙二醇铝,通入氮气,维持压力为0.3mpa,温度控制在240℃进行酯化反应2h,釜内压力在反应过程中通过不断放气调节控制在0.3mpa。当回流柱上的温度计温度升温至280℃进行缩聚,开始出水,出水时间大约为90min;最后倒入模具中,在160℃真空干燥箱中熟化12h后,将所得到的产物切粒即得到不同阻燃剂含量的pet改性母粒。
31.3)阻燃热塑性pet复合材料的制备方法:将得到的pet改性母粒在120℃温度下烘干10h,通过注塑机注塑成型,注塑机从进料口到出料口的五段注塑温度分别为260℃、260℃、255℃、250℃、250℃,注塑压力为120mpa,保压压力为60mpa,得到所述的阻燃热塑性pet复合材料。
32.实施例5一种阻燃热塑性pet复合材料的制备方法,具体如下步骤:1)阻燃剂mos2/f-de的制备过程:(1)硅藻土提纯处理:将2g的硅藻土分散于浓度为65wt%的硝酸中,之后在超声处理30min。将超声过后的硅藻土在60℃水浴条件下缓慢搅拌2h,之后进行抽滤、去离子水洗涤至中性,在60℃烘箱中烘干备用,命名为f-de。
33.(2)二硫化钼负载硅藻土的制备:将1g的二水合钼酸钠溶于20ml去离子水中,充分搅拌30min后,备用,再取一定质量步骤(1)得到的产物f-de取1g溶于40ml去离子水中,搅拌30min,然后缓慢加入钼酸钠溶液,继续搅拌10min后,然后将0.5g的l-半胱氨酸溶于10ml去离子水中,缓慢滴加到上述混合溶液,继续搅拌1h,最后将该溶液倒入100ml聚四氟乙烯内胆装进反应釜,在190℃温度下水热12h,反应结束后再将产物离心、洗涤、冻干、再500℃煅烧2h得到产物得到阻燃剂mos2/f-de。
34.2)pet改性母粒的制备方法:将5g的阻燃剂mos2/f-de加入到含有60g乙二醇的乙二醇溶液(浓度为98wt%)中(阻燃剂mos2/f-de占合成pet原料总质量的5%,pet原料具体指乙二醇和精对苯二甲酸),通过超声搅拌一段时间使溶液混合均匀,得到mos2/f-de/乙二醇配合物,备用;将高压反应釜置换氮气后,将40g的精对苯二甲酸(pta)和mos2/f-de/乙二醇配合物加入高压反应釜并提前加入0.1g的缩聚合催化剂乙二醇铝,通入氮气,维持压力为0.3mpa,温度控制在240℃进行酯化反应2h,釜内压力在反应过程中通过不断放气调节控制在0.3mpa。当回流柱上的温度计温度升温至280℃进行缩聚,开始出水,出水时间大约为90min;最后倒入模具中,在160℃真空干燥箱中熟化12h后,将所得到的产物切粒即得到不同阻燃剂含量的pet改性母粒。
35.3)阻燃热塑性pet复合材料的制备方法:将得到的pet改性母粒在120℃温度下烘干10h,通过注塑机注塑成型,注塑机从进料口到出料口的五段注塑温度分别为260℃、260℃、255℃、250℃、250℃,注塑压力为120mpa,保压压力为60mpa,得到所述的阻燃热塑性pet复合材料。
36.对比例1(不含硅藻土和二硫化钼)一种热塑性pet复合材料的制备方法,具体如下步骤:1)pet母粒的制备方法:将高压反应釜置换氮气后,将40g的精对苯二甲酸(pta)和含有60g乙二醇的浓度为98wt%的乙二醇溶液加入高压反应釜并提前加入0.1g的缩聚合催化剂乙二醇铝,通入氮气,维持压力为0.3mpa,温度控制在240℃进行酯化反应2h,当回流柱上的温度计温度升温至280℃进行缩聚,开始出水,出水时间大约为90min;最后倒入模具中,在160℃真空干燥箱中熟化12h后,将所得到的产物切粒即得到pet母粒。
37.2)热塑性pet复合材料的制备方法:将得到的pet改性母粒在120℃温度下烘干10h,通过注塑机注塑成型,注塑机从进料口到出料口的五段注塑温度分别为260℃、260℃、255℃、250℃、250℃,注塑压力为120mpa,保压压力为60mpa,得到热塑性pet复合材料。
38.对比例2(只含硅藻土)一种热塑性pet复合材料的制备方法,具体如下步骤:1)硅藻土提纯处理:将2g的硅藻土分散于浓度为65wt%的硝酸中,之后在超声处理30min。将超声过后的硅藻土在60℃水浴条件下缓慢搅拌2h,之后进行抽滤、去离子水洗涤至中性,在60℃烘箱中烘干备用,命名为f-de。
39.2)pet改性母粒的制备方法:将上述步骤制得的5g的f-de加入到含有60g乙二醇的浓度为98wt%的乙二醇溶液(eg)中(f-de占合成pet原料总质量的5%,pet原料具体指乙二醇和精对苯二甲酸),使阻燃剂在原位聚合过程中更好的分散,通过超声搅拌30min使溶液混合均匀,得到f-de/乙二醇配合物,备用;将高压反应釜置换氮气后,将40g精对苯二甲酸(pta)、5%f-de/乙二醇配合物加入高压反应釜并提前加入0.1g的缩聚合催化剂乙二醇铝,
通入氮气,维持压力为0.3mpa,温度控制在240℃进行酯化反应2h,当回流柱上的温度计温度升温至280℃进行缩聚,开始出水,出水时间大约为90min;最后倒入模具中,在160℃真空干燥箱中熟化12h后,将所得到的产物切粒即得到pet改性母粒。
40.3)热塑性pet复合材料的制备方法:将得到的pet改性母粒在120℃温度下烘干10h,通过注塑机注塑成型,注塑机从进料口到出料口的五段注塑温度分别为260℃、260℃、255℃、250℃、250℃,注塑压力为120mpa,保压压力为60mpa,得到热塑性pet复合材料。
41.对比例3(只含二硫化钼)一种阻燃热塑性pet复合材料的制备方法,具体如下步骤:1)阻燃剂二硫化钼的制备过程:将1g的二水合钼酸钠溶于20ml去离子水中,充分搅拌30min后,备用,然后将0.5g的l-半胱氨酸溶于10ml去离子水中,缓慢滴加到上述溶液,继续搅拌1h,最后将该溶液倒入100ml聚四氟乙烯内胆装进反应釜,在190℃温度下水热12h,反应结束后再将产物离心、洗涤、冻干得到产物得到阻燃剂mos2。
42.2)pet改性母粒的制备方法:将上述步骤制得的5g的阻燃剂mos2加入到含有60g乙二醇的浓度为98wt%的乙二醇溶液(eg)中(阻燃剂mos2占合成pet原料总质量的5%,pet原料具体指乙二醇和精对苯二甲酸),通过超声搅拌30min使溶液混合均匀,得到mos2/乙二醇配合物,备用;将高压反应釜置换氮气后,将40g精对苯二甲酸(pta)、5% mos2/乙二醇配合物加入高压反应釜并提前加入0.1g的缩聚合催化剂乙二醇铝,通入氮气,维持压力为0.3mpa,温度控制在240℃进行酯化反应2h,当回流柱上的温度计温度升温至280℃进行缩聚,开始出水,出水时间大约为90min;最后倒入模具中,在160℃真空干燥箱中熟化12h后,将所得到的产物切粒即得到pet改性母粒。
43.3)阻燃热塑性pet复合材料的制备方法:将得到的pet改性母粒在120℃温度下烘干10h,通过注塑机注塑成型,注塑机从进料口到出料口的五段注塑温度分别为260℃、260℃、255℃、250℃、250℃,注塑压力为120mpa,保压压力为60mpa,得到阻燃热塑性pet复合材料。
44.对比例4(分别加入硅藻土和二硫化钼)一种阻燃热塑性pet复合材料的制备方法,具体如下步骤:1)硅藻土提纯处理:将2g的硅藻土分散于浓度为65wt%的硝酸中,之后在超声处理30min。将超声过后的硅藻土在60℃水浴条件下缓慢搅拌2h,之后进行抽滤、去离子水洗涤至中性,在60℃烘箱中烘干备用,命名为f-de。
45.2)阻燃剂二硫化钼的制备过程:将1g的二水合钼酸钠溶于20ml去离子水中,充分搅拌30min后,备用,然后将0.5g的l-半胱氨酸溶于10ml去离子水中,缓慢滴加到上述溶液,继续搅拌1h,最后将该溶液倒入100ml聚四氟乙烯内胆装进反应釜,在190℃温度下水热12h,反应结束后再将产物离心、洗涤、冻干得到产物得到阻燃剂mos2。
46.3)pet改性母粒的制备方法:将上述步骤制得的2.5g的f-de和2.5g的mos2加入到含有60g乙二醇的浓度为98wt%的乙二醇溶液(eg)中(f-de和mos2加起来占合成pet原料总质量的5%,pet原料具体指乙二醇和精对苯二甲酸),使阻燃剂在原位聚合过程中更好的分散,通过超声搅拌30min使溶液混合均匀,得到乙二醇配合物,备用;将高压反应釜置换氮气后,将40g精对苯二甲酸(pta)、乙二醇配合物加入高压反应釜并提前加入0.1g的缩聚合催化剂乙二醇铝,通入氮气,维持压力为0.3mpa,温度控制在240℃进行酯化反应2h,当回流柱
上的温度计温度升温至280℃进行缩聚,开始出水,出水时间大约为90min;最后倒入模具中,在160℃真空干燥箱中熟化12h后,将所得到的产物切粒即得到pet改性母粒。
47.4)阻燃热塑性pet复合材料的制备方法:将得到的pet改性母粒在120℃温度下烘干10h,通过注塑机注塑成型,注塑机从进料口到出料口的五段注塑温度分别为260℃、260℃、255℃、250℃、250℃,注塑压力为120mpa,保压压力为60mpa,得到阻燃热塑性pet复合材料。
48.性能测试由上表结果可见,随着阻燃剂mos2/f-de用量的增加,复合材料的拉伸强度得到明显提升;结合对比例2和3的数据说明,f-de和mos2的使用有利于增加复合材料的拉伸强度,两者复合改性后使二硫化钼在基体的分散性增加,所以添加mos2/f-de后复合材料的拉伸强度呈上升趋势;断裂伸长率不断下降,这是因为阻燃剂的加入影响了pet的结构。还可以看出,材料的极限氧指数随着阻燃剂用量的增加而增大,阻燃等级逐渐提升,说明复合材料的阻燃性能慢慢增强。
49.实施例5和对比例4的数据说明,添加阻燃剂mos2/f-de和复配添加mos2和f-de,合成的阻燃剂mos2/f-de中硅藻土起到骨架作用,将二硫化钼负载在其表面,比复配添加mos2和f-de的拉伸强度和阻燃性能都有所提升,因为复配添加两种物质,在基体材料中容易发生团聚,其阻燃效果不明显,说明将mos2负载在硅藻土上能够提升阻燃性能。
50.从图1可以看出硅藻土表面有多孔结构,图2可以看出二硫化钼成功负载在硅藻土表面。
51.以上所述仅为本发明的较佳实施例,凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰,皆应属本发明的涵盖范围。
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