[发明专利]PBT专用无卤无磷阻燃增韧母粒及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料改性领域，具体涉及一种PBT专用无卤无磷阻燃增韧母粒及其制备方法。该母粒可用于PBT的无卤阻燃增韧增强改性，也可用于PET、PTT等，在其改性后的阻燃性和各方面力学性能最为理想。无卤阻燃增韧增强的PBT改性材料，广泛应用于电子电气、IT、航空航天、汽车、家用电器、医疗和体育器械等行业和领域。

背景技术

一直以来，用于塑料改性的阻燃剂以溴-锑复配体系为主，该体系阻燃效果好、添加量低、对材料的力学性能影响小，但其在燃烧分解的过程中会产生卤化氢、二噁英等有毒物质，对人们的健康和环境都会造成极大地危害。对材料的电性能影响很大(如CTI值一般在175V以下)，而且在加工过程中易喷霜，易堵排气口，对模具有腐蚀作用。随着全球特别是欧美等发达国家对环保和公共安全要求逐步提高，世界上很多知名电子企业、IT行业(如戴尔、索尼、三星、LG、索爱、联想、明基等)对其产品中的阻燃部件材料都要求无卤化，并且都提出了具体标准，最后执行期限为2009年底。国际电工委(IEC)也已出台无卤化标准，要求材料中Cl和Br分别不得超过900PPm，二者含量总计不得超过1500PPm。所以阻燃材料的无卤化迫在眉睫。但常见的几种无卤阻燃剂都有种种弊端，应用范围非常有限。如传统红磷阻燃剂，阻燃效果好，对材料力学性能影响小，但只能做黑色或暗红色产品，气味大，易析出，而且在注塑时易出现自燃现象。氢氧化物阻燃剂要达到阻燃效果，需大量添加，对材料的力学性能影响非常大，也不可取。也有用磷-氮阻燃剂互配的，但阻燃效果很差，达不到电子电气行业普遍要求的UL940.8mm V-0级。

目前尼龙、PP、ABS等材料的无卤化阻燃技术相对容易，已有一些高性价比的阻燃剂在市场出现，但是PBT的无卤化阻燃改性技术和产品一直是一个世界难题。目前，德国科莱恩公司生产的阻燃剂OP1240，用于PBT阻燃改性综合性能最好，但该产品只能依靠进口，价格昂贵，供货紧张，而且添加量大，又因为是粉剂，加工困难，对加工工艺和挤出机要求苛刻。本发明产品(即PBT专用无卤无磷阻燃增韧母粒)是经过几百次合成和应用试验才开发出来的，该产品用于PBT阻燃效果好，对材料的力学性能影响小，电性能好，不影响配色，环保方面符合欧盟ROHS和Reach法规标准，完全满足IEC无卤化标准，而且成本会大大降低。因此该PBT专用无卤无磷阻燃增韧母粒的发明，是对PBT材料阻燃改性技术的一种新突破，可大力推动电子电气、IT、航空航天、汽车、家用电器、医疗和体育器械等PBT应用领域和行业的技术进步和产业升级。由于该发明可实现PBT阻燃的完全无卤化，符合最新的环保要求，可极大促进节能减排，在环保方面也是一大突破。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种环保指标可满足欧盟RoHS、IEC无卤化和Reach法规要求，可使改性PBT材料阻燃性达到美国UL94 0.8mm V-0级，漏电起痕指数(CTI)值达到425V以上，灼热丝(GWIT)实验温度达到750℃不起火，而且完全不影响配色的无卤无磷阻燃增韧母粒。

本发明的另一个目的是提供上述PBT专用无卤无磷阻燃增韧母粒的制备方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

1.一种PBT专用无卤无磷阻燃增韧母粒，原料配方为(按重量百分数)：

(1)PBT树脂——20～60％；

(2)无卤无磷阻燃剂——70～35％；

(3)增韧剂——5～10％；

(4)抗氧剂——0.2～0.6％；

(5)润滑分散剂——1～3％；

(6)偶联剂——0.2～1.5％

2.制备方法如下：

(1)树脂干燥：PBT树脂在120～140℃下干燥4～6小时，水分控制在0.03％以下，干燥后备用；

(2)阻燃剂预处理：将无卤无磷阻燃剂用偶联剂在不低于1000转/分钟的高速搅拌下进行表面活性处理，干燥后备用；

(3)混合：将干燥后的PBT树脂、经步骤(2)处理后的无卤无磷阻燃剂、增韧剂、抗氧剂、润滑分散剂用高速搅拌机混合均匀或单独通过计量喂料器进入预混机；

(4)熔融挤出造粒：将上述混合料加入双螺杆挤出机中，调节主机转速为180～350rpm，喂料转速为250～800rpm，熔融挤出温度在160～250℃范围内，在双螺杆挤出机的输送和剪切作用下，充分熔融塑化、捏合混炼，经机头挤出后水环切粒或冷拉条切粒，干燥后包装即得PBT专用无卤无磷阻燃增韧母粒。

上述技术方案中有关内容解释如下：