[发明专利]一种无卤阻燃剂以及无卤阻燃PBT复合材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及阻燃材料技术领域，尤其涉及一种无卤阻燃剂以及无卤阻燃PBT复合材料的制备方法。

背景技术

聚对苯二甲酸丁二醇酯（polybutylene terephthalate，PBT）具有耐热性、耐候性、耐化学品性、电气性能优异、吸水性小以及表面良好等优点，被广泛应用于电子电气、汽车、机械、家用电器等领域，尤其是电子/电气行业，因为该行业对材料大多有阻燃要求。长期以来，PBT阻燃体系主要为卤系阻燃剂，如十溴二苯乙烷、溴化环氧等。随着卤系阻燃剂的对环境产生的种种不利的弊端不断被确认后，欧盟在2003逐渐推出各种环保指令，规定在欧盟、北美市场上的电子电气、信息、办公家电灯行业中所使用的阻燃材料要求无卤化。 

目前，无卤阻燃PBT主要采用红磷、氢氧化铝、氢氧化镁、次磷酸铝等材料作为阻燃剂。其中，使用红磷阻燃剂制品难以着色，只能制作深色产品，气味较大且耐热耐湿性较差；使用氢氧化铝或氢氧化镁为阻燃剂，由于添加量大，严重破坏制品的机械性能，难以满足实际应用需求；使用次磷酸铝类阻燃剂，由于气味较大且制品抗冲强度低，难以推广；使用有机次膦酸盐类阻燃剂，由于各方面限制，价格较高，存在明显成本压力。

因此，研究出一种高抗冲、高耐热、易于着色且价格低廉的可工业化的无卤阻燃PBT是十分必要的。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种无卤阻燃剂，旨在解决使用现有无卤阻燃剂制备的无卤阻燃PBT的阻燃材料所存在的机械性能低、难以着色、高成本等不足。

本发明的另一目的在于提供一种由上述无卤阻燃剂制备得到的无卤阻燃PBT复合材料。

本发明的再一目的在于提供上述无卤阻燃PBT复合材料的制备方法。

为了实现上述目的，本发明提供一种无卤阻燃剂，包括以下按质量份计的各组分：

优选的，所述次膦酸盐为次膦酸纳或者次膦酸铝中的至少一种；所述三聚氰胺聚磷酸盐为三聚氰胺聚磷酸纳或者三聚氰胺聚磷酸钙中的至少一种。

一种无卤阻燃PBT复合材料，包括以下按质量份计的各组分：

优选的，所述的无卤阻燃PBT复合材料，包括以下按质量份计的各组分：

优选的，所述PBT树脂的切片特性粘度为0.8～1.20 dl/g，且所述PBT树脂中端羧基含量≤30mol/t。

优选的，所述玻璃纤维为单丝直径11～15μm的无碱玻璃纤维，且所述玻璃纤维使用前经硅烷偶联剂洗涤处理。

优选的，所述增韧剂为乙烯-丙烯酸甲酯二元共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯二元共聚物或者乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物三元共聚物中的至少一种；

所述抗氧剂为四［β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸］季戊四醇酯、β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯、N，N'-双-（3-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酰基）己二胺或者三（2，4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯中的至少一种；

所述润滑剂为乙撑双硬脂酸酰胺、季戊四醇硬脂酸酯或者改性乙撑双脂肪酸酰胺中的至少一种；

所述偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷或γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。

更优选的，所述增韧剂为乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物三元共聚物；

所述抗氧剂由0.1质量份的四［β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸］季戊四醇酯以及0.2质量份三（2，4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯组成；

所述润滑剂由0.5质量份季戊四醇硬脂酸酯以及0.7质量份改性乙撑双脂肪酸酰胺组成；

所述偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。

所述无卤阻燃PBT复合材料的制备方法，包括以下具体步骤：

（1）在105～115℃下，往搅拌机中加入45～65质量份次膦酸盐以及0.1质量份季戊四醇硬脂酸酯，40～60rpm搅拌5分钟；继续加入10～25质量份间苯二酚双（二苯基磷酸酯），40～60rpm搅拌5分钟；继续加入0.3质量份硅烷偶联剂，100～120rpm搅拌10分钟；继续加入15～30质量份三聚氰胺聚磷酸盐，100～120rpm搅拌10分钟；继续加入0.1质量份季戊四醇硬脂酸酯， 40～60rpm搅拌5分钟后，再100～120rpm搅拌10分钟，冷却后得到如权利要求1或2所述无卤阻燃剂；