[发明专利]高热变形玄武岩纤维增强无卤阻燃PET材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高热变形玄武岩纤维增强无卤阻燃PET材料，包括以下组分，按重量份计：PET树脂40～60重量份；表面改性玄武岩纤维20～30重量份；无卤阻燃剂13～16重量份；自制增韧剂3～7重量份；抗氧剂0.2～0.7重量份；润滑剂0.3～0.8重量份；成核剂0.2～0.5重量份。本发明还公开了一种高热变形玄武岩纤维增强无卤阻燃PET材料的制备方法。本发明具有较高的热变形温度、优异的力学性能和绿色环保的阻燃效果等优点。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种高热变形玄武岩纤维增强无卤阻燃PET材料及其制备方法。

背景技术

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是一种主要的热塑性聚酯，具有良好的耐热性、耐药品性、力学性能和电学性能，增强阻燃改性后在电子电器领域有着广泛地应用。但是PET结晶缓慢，成型周期较长，同时存在缺口冲击强度低的缺陷。

PET树脂结晶缓慢，添加成核剂后可以提高结晶速率，缩短注塑成型周期，改善材料的加工性能。添加增强纤维和弹性体等增韧剂，可以提高材料的缺口冲击强度，提高韧性。进行阻燃改性，可以改善材料的防火性能，提高材料在日常生活、使用中的安全性。

已有公开专利CN102911482A提到高强度玄武岩增强PET复合材料的制备方法，通过添加偶联剂改善玄武岩纤维和PET树脂界面作用，得到力学性能优异的PET复合材料，但材料并未进行阻燃改性。传统阻燃改性一般选用溴系阻燃剂和三氧化二锑复配阻燃剂，但是溴系阻燃剂在燃烧过程中会产生有毒和腐蚀性气体，以及大量的烟雾，近几年陆续受到禁用。因此开发一种无卤阻燃聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料很有必要。

发明内容

本发明提供了一种高热变形玄武岩纤维增强无卤阻燃PET材料，具有较高的热变形温度、优异的力学性能和绿色环保的阻燃效果。

本发明另一目的在于提供一种高热变形玄武岩纤维增强无卤阻燃PET材料的制备方法。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种高热变形玄武岩纤维增强无卤阻燃PET材料，包括以下组分，按重量份计：

所述PET树脂为对苯二甲酸和乙二醇通过缩聚反应得到的聚合物，其特性粘数为0.60-0.67dl/g。

所述表面改性玄武岩纤维为采用带环氧基团或氨基官能团的硅烷偶联剂进行表面处理的连续玄武岩纤维，纤维直径为8～15μm。

所述无卤阻燃剂为自制的联苯基环三磷腈；自制的联苯基环三磷腈由六氯环三磷腈、2,2联苯酚通过亲核取代反应制得，六氯环三磷腈和2,2联苯酚的摩尔分数比为1:3.2。

所述自制增韧剂为自制的马来酸酐接枝聚烯烃；自制的马来酸酐接枝聚烯烃由聚烯烃、马来酸酐、DCP、DLTP通过熔融挤出制得，具体用量配比如下：

所述抗氧剂为受阻酚类、亚磷酸酯类抗氧化剂中的一种或两种，两种时受阻酚类和亚磷酸酯类抗氧剂重量配比为1:2。

所述成核剂为纳米改性有机蒙脱土、高岭土、聚乙二醇中的一种。

所述润滑剂为硅酮母粒或季戊四醇硬脂酸酯中的一种或两种的组合物，两者复配时硅酮母粒和季戊四醇硬脂酸重量配比为2:3。

上述的高热变形玄武岩纤维增强无卤阻燃PET材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)、原料称取：按重量份计：

(2)、将步骤(1)中的PET树脂、抗氧剂、润滑剂和成核剂加入到高速混合机，混合20～30秒；