[发明专利]一种无机纳米粒子增强阻燃PBT及其制备方法

说明书

本发明公开了一种无机纳米粒子增强阻燃PBT及其制备方法。按重量份数计，本发明的无机纳米粒子增强阻燃PBT包含PBT 50～65份，阻燃剂10～15份，无机纳米粒子25～30份，抗氧剂0.1～0.4份，增韧剂3～5份。本发明所使用的阻燃剂无卤，无毒，符合绿色环保的环境理念；纳米粒子在体系中分散良好，起到晶核的作用，使得PBT基体的结晶更加规整，一定程度上提高力学性能；无机纳米粒子在增强材料的同时也避免了传统玻纤增强PBT在高填充时的浮纤现象，使复合材料具有良好的表面外观。

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，具体是涉及一种无机纳米粒子增强阻燃PBT及其制备方法。

背景技术

聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)，由对苯二甲酸与丁二醇酯化反应制得。PBT是一种乳白色不透明半结晶型聚合物，其分子链具有高度几何规整性与刚性。PBT的结晶速率、结晶度及熔点均较高，其成型性、耐候性、电性能、加工性能均较好，在汽车、电子电器和光纤包覆等领域有广泛的应用。近年来，随着电子电器以及汽车等产业的快速发展，我国PBT市场需求量逐年稳步增长，2017年，我国对PBT的需求量达到约35万吨。但是，PBT是一种易燃的高分子材料，其极限氧指数约为20，在空气中离火不能自熄，垂直燃烧等级只能达到HB等级，而汽车、电子电器和机械等大规模应用PBT的领域存在各种火灾风险，对PBT阻燃性能的要求越来越高，因此，对PBT的阻燃改性具有重要的意义。

中国发明专利CN201510820955.6公开了一种玻纤增强阻燃PBT组合物，包括如下组分：PBT树脂35份-71份；阻燃剂5份-30份；玻璃纤维5份-50份，该发明可使PBT达到较好的阻燃效果，但该发明中玻纤在基体中含量过高，对PBT的力学性能有一定的影响。

中国发明专利CN201510528383.4公开了一种高抗冲阻燃PBT/PC合金材料及其制备方法，高抗冲阻燃PBT/PC合金材料包含以下重量百分比的配方组分：聚对苯二甲酸丁二醇酯45-54％、聚碳酸酯20-35％、含溴聚碳酸酯齐聚物5-8％、磷酸酯齐聚物3-6％、聚硅氧烷0.1-1％、增韧剂7-10％、酯交换抑制剂0.1-0.5％、抗氧化剂0.1-1％，此发明的高抗冲阻燃PBT/PC合金材料的阻燃性能大大提高，且制备方法工艺简单，条件易控，成本低廉，但此发明中采用溴聚碳酸酯齐聚物作为阻燃添加剂，含有卤元素，燃烧过程中会释放出有毒气体，对人体健康造成威胁，对环境也造成较大的污染，不符合绿色环保的理念。

发明内容

本发明为了克服上述背景技术的不足，提供了一种无机纳米粒子增强阻燃PBT及其制备方法。本发明采用磷氮协同复配阻燃剂阻燃PBT，通过加入无机纳米粒子来增强阻燃，制得的阻燃PBT复合材料可达UL-94 1.60mmV-0等级。

为达到本发明的目的，按重量份数计，本发明的无机纳米粒子增强阻燃PBT包含PBT 50～65份，阻燃剂10～15份，无机纳米粒子25～30份，抗氧剂0.1～0.4份，增韧剂3～5份。

进一步的，所述PBT为注塑级树脂，树脂的粘度为0.7～1.5Pa.s。

进一步的，所述阻燃剂包括主阻燃剂和阻燃协效剂，主阻燃剂为β-(N-苯基甲酰胺)乙基甲基次膦酸锌、二乙基次磷酸铝或氨基三亚甲基膦酸钠、植酸钠中的一种，阻燃协效剂为三聚氰胺磷酸盐，主阻燃剂和阻燃协效剂重量比为3:1。

进一步的，所述无机纳米粒子为纳米二氧化钛、纳米蒙脱土、纳米碳酸钙或纳米二氧化硅中的一种或多种。

进一步的，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂245、抗氧剂300中的一种。

进一步的，所述增韧剂为AX8900、PTW、KM-355P或GMA-POE中的一种。