[发明专利]增强阻燃聚对苯二甲酸丁二醇酯/聚对苯二甲酰己二胺合金材料及其生产方法

说明书

技术领域

 本发明涉及有机高分子材料领域，具体地说是硫酸镁晶须增强、高灼热丝阻燃聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）/聚对苯二甲酰己二胺（PA6T）合金材料及其生产方法。

背景技术

我们知道，多年来对电子电器塑料材料或者塑料件的阻燃安全评价都以直火燃烧的美国UL94为标准。但近年随着家用电器在使用过程中因内部塑料件着火而导致的火灾事件频频发生，欧盟国际电工协会（IEC）的另一种阻燃评价方法——灼热丝阻燃测试标准（IEC 60695）日益备受关注。

按照IEC 60695-2-12:2000的标准，灼热丝时间小于30S即为合格，但是，近年来，海尔、美的等大型电子电器集团对灼热丝产品的要求不断提高，灼热丝时间要求小于2S，同时，对力学性能要求也较为严格。传统的阻燃增强PBT原料在制成成品后，基本能够满足垂直燃烧性能的测试，但是在灼热丝测试方面表现不佳，因此开发既能够满足垂直燃烧性能，又满足灼热丝性能要求的PBT产品十分必要。

发明内容

本发明的目的是生产硫酸镁晶须增强的阻燃PBT/PA6T合金材料，通过材料选择，配方优化，工艺调整，生产出具有适当的流动性能、力学性能优异、灼热丝测试满足750℃、2秒不起燃的要求，适用于电子电器插座内架、变压器外壳等的原料。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：一种增强阻燃聚对苯二甲酸丁二醇酯/聚对苯二甲酰己二胺合金材料，采用聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酰己二胺、硫酸镁晶须、相容剂、十溴二苯乙烷、阻燃剂三氧化二锑、阻燃剂三聚氰胺氰尿酸盐和抗氧剂为原料，经干燥、混合、挤出、切粒制得，其技术特征是，原料组成以重量百分比计包括：聚对苯二甲酸丁二醇酯40～45%、聚对苯二甲酰己二胺5%～10%、硫酸镁晶须22～30%、相容剂5～8%、十溴二苯乙烷6～10%、阻燃剂三氧化二锑 3～5%、阻燃剂三聚氰胺氰尿酸盐3～5%、抗氧剂0.3～0.5%。

本发明各原料以重量百分比计的优选范围为，聚对苯二甲酸丁二醇酯42～45%、聚对苯二甲酰己二胺8%～10%、硫酸镁晶须27～30%、相容剂5～6% 、十溴二苯乙烷8～9%、阻燃剂三氧化二锑3～4%、阻燃剂三聚氰胺氰尿酸盐3～5%、抗氧剂0.4～0.5%。

本发明还可通过如下措施来实现：硫酸镁晶须为水合碱式硫酸镁晶须。相容剂是甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯的共聚物。抗氧剂为亚磷酸酯类和硫代酯类抗氧剂的混合物。

一种生产前述增强阻燃聚对苯二甲酸丁二醇酯/聚对苯二甲酰己二胺合金材料的方法如下：其技术特征是，按前述重量百分比计，将聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酰己二胺120℃干燥4小时，水分质量含量保证在0.03%以下；将前述干燥好的聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酰己二胺倒入高速混合机中，低速搅拌，搅拌同时加入相容剂、十溴二苯乙烷、阻燃剂三氧化二锑、阻燃剂三聚氰胺氰尿酸盐以及抗氧剂；最后将搅拌混合好的原料加入双螺杆挤出机中共混挤出，硫酸镁晶须侧喂料强制加入，共混加工温度为245～260℃，螺杆转速为300～400r/min，产物经过水冷、切粒制得。

本发明的有益效果是，生产的硫酸镁晶须增强阻燃PBT/PA6T合金材料具有良好的流动性、高灼热丝性能和力学性能，并且生产工艺简单。

 

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的描述：

首先，将已称量好的聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）、聚对苯二甲酰己二胺（PA6T）在120℃干燥4小时。将干燥好的聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚对苯二甲酰己二胺倒入高速混合机中，低速搅拌。搅拌同时将除硫酸镁晶须外的所有组分按照表一的比例放入高速混合机中混合10min。然后通过双螺杆挤出机共混挤出。硫酸镁晶须通过侧喂料强制加入。共混加工温度为245-260℃，螺杆转速为350r/min，产物经过挤出、水冷，切粒。将生产出的材料在120℃干燥4小时，然后在注塑机上制备标准力学性能测试样条。注塑压力60-90Mpa，料筒温度245-260℃，模具温度80℃，注塑周期40s。具体实施例1-5的原料配比（质量百分数）见表一：

表一

PBT/PA6T合金样条的力学性能按照国家标准进行测试，灼热丝按照国标并结合客户要求测试，合金的各项性能见表二：

表二