一种无卤阻燃抗静电聚酯组合物及其制备方法与流程

本发明属于阻燃聚酯领域，特别涉及一种无卤阻燃、抗熔滴、抗静电聚酯组合物及其制备方法。

背景技术：

1、聚酯是高分子化学的重要产品，拥有从服装到航空航天的巨大产业，并因其高品质(例如重量轻，化学稳定性，耐腐蚀性和易加工性)而引起了持续的研究。但是，它仍然在不同领域面临特殊问题,易燃性和抗静电性不足是其应用面临的主要挑战。目前已经提出了多种方法来改善其阻燃性和抗静电性。

2、相比混合和后处理等阻燃改性方法，共聚阻燃改性以共聚的手段来改变聚合物分子的结构来实现本征阻燃，其性能更加持久，并且对聚酯其他性能的影响较小。但是，许多共聚阻燃单体只能获得良好的阻燃性，而不会改变聚酯的熔滴问题，而熔滴问题会引发二次起火，加剧火灾。为了同时获得阻燃性、抗熔滴两种性能，最有效的方法之一是将功能性单体引入聚酯链中，使该单体在高温燃烧时会发生交联反应，从而形成网络结构实现阻燃和抗熔滴。

技术实现思路

1、本发明的目的是解决上述现有技术中的不足，提供一种抗静电性好、阻燃和抗熔滴性能优良的无卤聚酯及其制备方法。

2、本发明的一种无卤阻燃抗静电聚酯组合物及其制备方法，所述组合物包含组分p抗熔滴阻燃聚酯(70.0％～99.0％)、组分k抗静电剂(0.05％～5％)、组分f抗氧剂(0.05％-2％)、组分z增韧剂(1.0％-5.0％).

3、所述组分p抗熔滴阻燃聚酯二元醇选自乙二醇、二乙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、1,4- 环己二醇、1,4-环己烷二甲醇、2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇、三环癸烷二甲醇、螺二醇和山梨醇中至少一种或任意多者混合物；所述组分p抗熔滴阻燃聚酯二元羧酸选自对苯二甲酸、二甲基对苯二甲酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、2,6-萘二羧酸和呋喃二甲酸中至少一种或任意多者混合物。

4、所述组分p抗熔滴阻燃聚酯添加改性席夫碱单体作为第三功能单体，该第三功能单体具有下式所示结构：

5、

6、其中，r1为伯醇，r2为c2-c8亚烷基，z为h原子、羟基、甲基或甲氧基。

7、所述组分p抗熔滴阻燃聚酯是由二元酸、二元醇和第三功能单体经酯化和缩聚反应制备得到共聚酯，三者摩尔比为1:0.8～1.5:0.001～1.0。

8、所述组分k抗静电剂选自烷基磺酸钠、烷基苯磺酸盐和烯烃磺酸盐中的至少一种。

9、所述组分f抗氧剂选自抗氧剂th-1790或抗氧剂1010/抗氧剂168复配物。

10、所述组分z增韧剂为乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物。

11、一种无卤阻燃抗静电聚酯组合物制备方法，包括如下步骤：

12、1)将二元醇、二元酸和改性席夫碱第三功能单体按比例加入反应釜中，加入聚酯催化剂 (以投料0.01％-0.1％质量计)，后进行酯化和缩聚反应，得到组分p抗熔滴阻燃聚酯；

13、2)将组分p抗熔滴阻燃聚酯、组分k抗静电剂、组分f抗氧剂和组分z增韧剂按重量份数混合；加入高速混合机，搅拌2-10min，出料；

14、3)将上述混合均匀样品在双螺杆挤出机挤出造粒，双螺杆挤出机各区温度均为220-300℃，主机转速200-800rpm，冷却水槽水温为5-25℃，热风干燥温度为100-150℃。

15、本发明特点：1)本发明改性后的聚酯在加工、纺丝、使用等普通条件下不交联，但在高温被点燃情况下可以快速发生化学交联反应，使熔体黏度骤增并加速炭化，形成网状致密碳层，实现阻燃和抗熔滴，有助于改善国内聚酯行业结构性产能过剩的局面，优化行业产品结构，提高企业产品利润，并进一步提升企业在行业中的核心竞争力；2)引入的新型第三阻燃单体不含有卤素，为环境友好型阻燃抗溶滴共聚酯提供了很好的研究理念和方向，具有广阔的应用前景，研究成果将有望极大拓宽共聚酯产业链以及带动后期产品消费市场的蓬勃发展。

技术特征：

1.一种无卤阻燃抗静电聚酯组合物，所述组合物包含组分p抗熔滴阻燃聚酯(70.0％～99.0％)、组分k抗静电剂(0.05％～5％)、组分f抗氧剂(0.05％-2％)、组分z增韧剂(1.0％-5.0％)。

2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述组分p抗熔滴阻燃聚酯二元醇选自乙二醇、二乙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、1,4-环己二醇、1,4-环己烷二甲醇、2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇、三环癸烷二甲醇、螺二醇和山梨醇中至少一种或任意多者混合物；所述组分p抗熔滴阻燃聚酯二元羧酸选自对苯二甲酸、二甲基对苯二甲酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、2,6-萘二羧酸和呋喃二甲酸中至少一种。

3.根据权利要求1或2所述的组合物，其特征在于，所述组分p抗熔滴阻燃聚酯添加改性席夫碱单体作为第三功能单体，该第三功能单体具有下式所示结构：

4.根据权利要求1或2所述的组合物，其特征在于，所述组分p抗熔滴阻燃聚酯是由二元酸、二元醇和第三功能单体经酯化和缩聚反应制备得到共聚酯，三者摩尔比为1:0.8～1.5:0.001～1.0。

5.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述组分k抗静电剂选自烷基磺酸钠、烷基苯磺酸盐和烯烃磺酸盐中至少一种。

6.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述组分f抗氧剂选自抗氧剂th-1790或抗氧剂1010/抗氧剂168复配物。

7.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述组分z增韧剂为乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种无卤阻燃抗静电聚酯组合物的制备方法，包括如下步骤：

技术总结
本发明公开了一种无卤阻燃抗静电聚酯组合物，该组合物由组分P抗熔滴阻燃聚酯(70.0％～99.0％)、组分K抗静电剂(0.05％～5％)、组分F抗氧剂(0.05％‑2％)和组分Z增韧剂(1.0％‑5.0％)组成。本发明还公开了一种无卤阻燃抗静电聚酯组合物制备方法，包含抗熔滴阻燃聚酯制备方法以及组合物制备方法。本发明提供的无卤阻燃抗静电聚酯组合物及其制备方法，因含有改性席夫碱第三功能单体和抗静电剂，在高温被点燃情况下可以快速发生化学交联反应，使熔体黏度骤增并加速炭化，形成网状致密碳层，因此具有良好的阻燃、抗熔滴和抗静电性能。

技术研发人员：李会玲
受保护的技术使用者：常州化学研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/4/22