[发明专利]一种无卤阻燃PET材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种无卤阻燃PET材料，包括以下重量份数的组分：PET40～60份，无卤磷系共聚酯阻燃剂25～40份，辅助阻燃剂3～7份，玻纤5～20份，相容剂1～3份，偶联剂0.1～1份，抗氧剂Ⅱ0.5～2份。本发明通过聚合反应合成了一种高效含P阻燃剂，P阻燃元素的存在能通过改变聚合物基体的热降解过程等方式来提高聚合物的阻燃性，且通过与P、N阻燃助剂的复配，进一步改善聚合物的阻燃稳定性，再通过反应助剂的选择、用量控制等，制备得到了一种无卤阻燃PET材料。本发明制备的阻燃PET材料阻燃效果优异，具有优良的机械，耐高低温，耐化学以及优良的阻气、水、油及异味等性能。

技术领域

本发明涉及阻燃工程塑料技术领域，尤其涉及一种无卤阻燃PET材料及其制备方法。

背景技术

PET聚酯树脂作为最早实现工业的线型热塑性聚合物之一，因其具有优异的力学性能、物理性能和热性能，以及较好的耐酸、碱、溶剂特性，被广泛应用于塑料包装、电子电器、汽车、仪表等领域，而耐热、绝缘等材料的零部件通常对材料的安全性要求较高，开展PET材料的阻燃性能研究尤为重要。

目前，PET材料中使用的阻燃剂种类较多，其中包括：溴系阻燃剂如十溴联苯醚、十溴联苯乙烷等；磷系阻燃剂如红磷；氮系阻燃剂如三聚氰胺、氰脲酸盐(MCA)。溴系阻燃剂通常在燃烧过程中伴随着有毒和腐蚀性气体的产生，对环境造成了严重的污染。无卤阻燃体系应用较广的是红磷和三聚氰胺盐类，但红磷本身带色，只能用于黑色制品，应用范围较窄；氮系阻燃剂主要是三聚氰胺脲酸盐和磷酸盐，但其阻燃效果不佳，而且形成的阻燃效果极不稳定，一般添加量大且不能达到较高的阻燃等级，也只能适用于阻燃要求不高的场合。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种无卤阻燃PET材料及其制备方法。本发明提供的无卤阻燃PET材料具有优异的阻燃效果，优良的机械性能，耐高低温性能，耐化学性能以及阻气、水、油及异味性能。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种无卤阻燃PET材料，包括以下重量份数的组分：

所述无卤磷系共聚酯阻燃剂由包括以下步骤的方法制备得到：

将对苯二甲酸二甲酯与二元醇混合，在催化剂Ⅰ作用下进行第一酯交换反应，脱除甲醇，得到酯交换产物Ⅰ；

将所述酯交换产物Ⅰ、甲基膦酸二甲酯和催化剂Ⅰ混合，进行第二酯交换反应，脱除甲醇，得到酯交换产物Ⅱ；

将所述酯交换产物Ⅱ、扩链剂、抗氧剂Ⅰ和催化剂Ⅱ混合后抽至高真空，进行缩聚反应，得到所述无卤磷系共聚酯阻燃剂。

优选地，所述二元醇为乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、环戊二醇或环己二醇；

优选地，所述对苯二甲酸二甲酯、甲基膦酸二甲酯与二元醇的摩尔比为1：0.8～1.2：2.7～3.3。

优选地，所述催化剂Ⅰ为钛酸四丁酯、三氧化二锑、氧化锗和辛酸钴中的一种或多种；优选地，所述扩链剂为环氧类扩链剂REPAIR CE-3或乙烯基磷酸二甲酯；优选地，所述抗氧剂Ⅰ为磷酸三乙酯、双(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯或三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯。

优选地，所述催化剂Ⅰ的加入量为所述无卤阻燃PET材料质量的0.1～0.3‰；优选地，所述扩链剂的加入量为所述无卤阻燃PET材料质量的1～3‰；优选地，所述催化剂Ⅱ的加入量为所述无卤阻燃PET材料质量的0.2～0.5‰；优选地，所述抗氧剂Ⅰ的加入量为所述无卤阻燃PET材料质量的1～2‰。

优选地，所述辅助阻燃剂为砜基聚苯基磷酸酯、三聚氰胺氰尿酸盐或次磷酸铝。