[发明专利]一种无卤阻燃连续纤维增强聚酯复合材料的制备方法

说明书

一种无卤阻燃连续纤维增强聚酯复合材料的制备方法，以质量百分比计，其特征在于：包括以下步骤：1）放纱、2）PP融体帘、3）冷却定型。本发明积极进步效果在于：1采用了含磷的共聚型聚酯阻燃剂制备了无卤阻燃连续纤维增强聚酯复合材料，避免了小分子的磷酸酯类物质易迁移的问题；2玻璃纤维表面接枝有机磷化合物避免了玻纤的灯芯效应，增强了聚酯和玻纤表面的浸润性；其氧指数达到30以上，玻纤充分浸润，无干纱，拉伸强度500Mpa以上。和聚酯能够任意比例互融，力学强度高，且不会迁移，长效性好。

技术领域

本发明属于复合材料技术领域，特别涉及一种无卤阻燃连续纤维增强聚酯复合材料的制备方法。

背景技术

连续纤维增强热塑性复合材料与传统的热固性复合材料相比具有环保、无VOC排放、耐冲击性能好、耐低温性能好、质轻、易于加工及可回收等优点，在某些领域已经逐步取代热固性复合材料。目前在汽车领域，物流集装箱领域等均有应用。近年来由于人们对安全、环保等意识越来越重视，汽车内饰件，航空集装箱，建筑材料对阻燃要求很高，并且要求无卤。现有技术为卤素阻燃如CN 102295792 A 连续纤维增强热塑性阻燃预浸带复合材料及其制备方法，公开的阻燃剂为卤素阻燃剂与三氧化二锑复配，其缺点为添加份数高，影响力学强度，燃烧时有毒气体产生，对人体损伤较大。CN 103724813A 连续纤维增强热塑性阻燃抗静电复合材料及其制备方法，公开的阻燃剂为磷系，三（2，2- 二溴甲基-3- 溴丙基膦酸脂）、间苯二酚双膦酸脂、双酚A 二（二苯基）膦酸脂或红磷等，也为无卤阻燃，但是其含磷的阻燃剂都是小分子的添加剂，其在长时间储存或者使用过程中，含磷的小分子添加剂会慢慢迁移到表面，导致阻燃效果丧失，其树脂的体系为聚烯烃，尼龙和聚碳酸酯。

发明内容

针对以上问题，本发明的目的是提供一种无卤阻燃连续纤维增强聚酯复合材料的制备方法，通过含磷的共聚型聚酯阻燃剂，成碳剂复配，能达到30以上的氧指数，和聚酯能够任意比例互融，力学强度高，且不会迁移，长效性好。

本发明采用了以下的技术方案：一种无卤阻燃连续纤维增强聚酯复合材料的制备方法，以质量百分比计，其特征在于：包括以下步骤：

1）、放纱：将无捻玻璃纤维通过放纱架放卷喂入连续纤维热塑性浸渍材料设备之前，先在玻璃纤维上喷洒含环氧官能团的硅烷，再喷洒磷酸酯，后通过张力为50~200N 的W型弯辊，进入设备内一组红外加热烤箱，经烤箱的温度在100~300℃，停留时间1-2分钟后，使得玻璃纤维蓬松，摩擦带电，表面包覆接枝、展纱；

所述的硅烷的体积浓度为10~50%，磷酸酯的体积浓度为1~10% ；

2）、树脂融体帘：将改性的聚酯树脂融体通过单螺杆挤出机的T型模头挤出成融体帘，覆盖到玻璃纤维表面，通过分散辊将改性的聚酯树脂充分浸润到玻璃纤维里面，形成带树脂的无捻玻璃纤维纱；

所述的分散辊为上下两组辊子，其速度差为0.1~0.5m/min；

3）、冷却定型：将带树脂的无捻玻璃纤维纱，通过冷却辊进行冷却定型，冷却辊中冷却水的温度在10~30℃，再收卷，制得无卤阻燃连续玻纤增强的聚酯复合材料。

所述的改性的聚酯树脂其组份为：阻燃剂10~30%，成炭剂0.5~2%，抑烟剂0.5~2%，酯交换抑制剂0.5~1%，相容剂5~10%，抗氧剂0.2~0.6%，聚酯树脂54.4~83.3%。

所述的阻燃剂为PET或者PC与含磷单体的共聚物，其磷含量为6500~100000ppm之间，相对粘度为0.6~1.2，极限氧指数为30~65。

所述的成炭剂为表面有机化改性的海泡石，与阻燃剂有很好的协效作用，有很好的成炭效果，表面有机化改性与高分子材料具有很好的相容性，表面改性的单体为丙烯酸及其衍生物。

所述的抑烟剂为三氧化钼，氢氧化铝，硅石。