[发明专利]一种阻燃增强聚对苯二甲酸丙二酯和聚对苯二甲酸丁二酯合金及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种阻燃增强聚对苯二甲酸丙二酯和聚对苯二甲酸丁二酯合金及制备方法，尤其涉及一种适用于注塑成型具有阻燃增强要求的工程材料制品，适于低压真空接触器、断路器、低压开关、薄壁电子电气元件等的PTT改性材料，属于改性聚酯技术领域。

技术背景

聚对苯二甲酸丙二酯PTT是聚对苯二甲酸和丙二醇经共聚而得的热塑性聚酯，聚对苯二甲酸丁二酯PBT是聚对苯二甲酸和丁二醇经共聚而得的热塑性聚酯。二者具有优良的机械性能，耐热性能和耐化学性能，经玻璃纤维增强的PTT和PBT合金还有良好的刚性和尺寸稳定性，是二十一世纪非常看好的一种新型聚酯材料。

随着我国电子电气工业的迅速发展，基础建设的大力投入，对于阻燃增强工程材料的需求日益增长。如低压真空接触器、断路器、低压开关、薄壁电子电气元件等都需要具有很好的综合力学性能、阻燃性能以及电绝缘性能的工程塑料，其中聚酯材料的用量很大。阻燃的聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)是目前应用最广泛的阻燃聚酯材料，PTT在强度、刚度、硬度等性能方面都与PBT相类似，并且具有更加优异的加工性能和价格优势，但是PBT缺口冲击强度低，成型收缩率大，PTT柔性大易变形。

发明内容

本发明的目的在于提供具有高效阻燃性能，溴残量低，可用于低压电器材料的一种阻燃增强聚对苯二甲酸丙二酯和聚对苯二甲酸丁二醇合金及制备方法。

为实现以上目的，本发明的技术方案是提供一种阻燃增强聚对苯二甲酸丙二酯和聚对苯二甲酸和丁二醇合金，特征在于，由一混合物组成，其重量百分比组成为：

PTT          25-70％、

PBT            10-40％、

十溴二苯乙烷    5—10％、

相容剂          1—10％、

玻璃纤维        10-40％、

抗氧剂          0.1-1％、

润滑剂          0.1-1％、

三氧化二锑      2-10％、

溴化环氧树脂    2-10％。

其中PTT切片的相对粘度为0.5-0.8Pa·S；

PBT切片的相对粘度为0.6-0.9Pa·S；

十溴二苯乙烷是一种白色粉末，属于添加型环保阻燃剂，其溴含量≥80％；相容剂为乙烯-丙烯酸酯接枝甲基丙烯酸缩水甘油脂(AX-8900)，其熔融指数为5-10g/10min，熔点为60℃；

玻璃纤维为无碱玻璃纤维，其表面经硅烷偶联剂处理；抗氧剂为受阻酚类抗氧剂，为245，或与亚磷酸酯类抗氧剂复配，为1010/2777(3:1)；

所述的润滑剂为MB-4，三氧化二锑是一种金属锑氧化物，为阻燃协效剂，溴化环氧树脂以环氧树脂为基体树脂，经溴化合成，其溴含量≥50％。

本发明的制备工艺为：

第一步.按重量百分比秤取原料；

第二步.除玻璃纤维，将其他原料放入高混机中混合2-5分钟；

第三步.出料；

第四步.将混合的原料加玻璃纤维用螺杆机挤出造粒，螺杆机的转速为180—600转/分，温度为230-250℃。

十溴二苯乙烷是主阻燃剂，三氧化二锑是协效阻燃剂，两者在热氧作用下产生溴化锑物质，这种溴化锑覆盖于被阻燃材料的表面，又可在材料表面加速材料脱水炭化。这样，形成的炭层可将外部的氧、热、可燃性挥发物与内部的聚合物基质隔开，达到阻燃的目的，同时燃烧产生的惰性气体也起到了稀释空气的作用，从而提高阻燃效果。溴化环氧树脂与工程塑料相容性好，对材料的机械性能影响小，可保留90％以上的力学性能。溴化环氧树脂属于大分子型阻燃剂，与PTT和PBT合金的相容性好，不析出，不迁移，表面不起霜。

玻璃纤维的加入可显著地提高PTT和PBT合金的综合力学性能，使材料能达到工程级应用。

相容剂的加入可提高聚合物和阻燃剂以及玻璃纤维的粘合能力，使各相能得到更好的分散效果，发挥更好的协同作用。

抗氧剂使PTT和PBT合金在加工过程中具有良好的加工稳定性，避免色泽、性能发生变化。

本发明采用PTT和PBT作为基体树脂，制得一种阻燃增强聚对苯二甲酸丙二酯和聚对苯二甲酸丁二醇，是一种高效阻燃，机械性能优良的改性PTT和PBT合金材料。

本发明的优点是采用两种阻燃剂体系复配，具有优异的电绝缘性能和阻燃性能，并且溴残量低，阻燃等级可达到UL94标准的VO级，同时具有非常好的刚性、高耐热、尺寸稳定性好，满足低压电器的性能要求。