[发明专利]一种耐熔滴阻燃改性聚酯及其制备方法

说明书

本发明涉及聚酯技术领域，公开了一种耐熔滴阻燃改性聚酯及其制备方法。该改性聚酯包括以下重量份的原料：聚酯树脂72~88份，以凝聚相阻燃为主要阻燃机理的磷系阻燃剂10~25份，改性氟系聚合物微粒5~8份，金属盐2~5份。其制备过程包括以下步骤：将聚酯树脂、以凝聚相阻燃为主要阻燃机理的磷系阻燃剂、改性氟系聚合物微粒、金属盐混合均匀后，加入双螺杆挤出机中进行熔融共混，经挤出、冷却、切粒、干燥后，获得耐熔滴阻燃改性聚酯。本发明的改性聚酯通过引入改性氟系聚合物和金属盐，使改性氟系聚合物之间以及改性氟系聚合物与聚酯之间形成了能在聚酯熔体中稳定存在的交联网络，因而具有较好的耐熔滴性能。

技术领域

本发明涉及聚酯技术领域，尤其涉及一种耐熔滴阻燃改性聚酯及其制备方法。

背景技术

聚酯是分子主链上以酯基为主要结构的一类高聚物，聚酯具有高强度和高模量等优点，在工程塑料与合成纤维领域应用广泛，应用领域包括交通运输、食品包装、电子电器等。但聚酯的高度线性结构和高温下较低的熔体黏度导致其易发生熔滴。从热力学角度来说，由于聚酯的燃烧热(23～24kJ/g)远大于其熔融热(0.04～0.05kJ/g)，同时具有非常快的热释放速率(其点燃到最大热释放时间小于15s)，导致聚酯在燃烧过程中放热量大，燃烧剧烈且产生大量的熔滴，带焰熔滴引起的二次燃烧会严重危害人们的生命安全。因此，为了避免不必要的伤亡和损失，聚酯材料的阻燃抗熔滴改性迫在眉睫。

氟系聚合物是一种常用的耐熔滴剂，它通常通过熔融共混的方式添加到聚酯基体中，在聚酯基体中形成纤维网状结构。由于氟系聚合物由键能较高的C-C键和C-F键组成，当温度升高时，氟系聚合物具有较高的热稳定性，可以稳定地存在于聚酯熔体中，通过氟系聚合物分子之间形成的纤维网状结构支撑熔体强度，改善聚酯的耐熔滴性。例如，公开号为CN201410533859.9的中国专利文献公开了一种高强耐热耐熔滴阻燃PTT聚酯组合物，其组分按质量百分数配比为：PTT 70％～85％、增强剂5％～10％、阻燃剂5％～15％、聚乙二醇1％～4％、耐热剂0.5％～2％、聚四氟乙烯0.1％～0.5％、抗氧剂0.1％～0.5％、润滑剂0.1％～1％。该高强耐热耐熔滴阻燃PTT聚酯组合物的制备过程包括以下步骤：按重量配比称取各组分，并分别加入高速混合机中，使一起搅拌3～15分钟，待混合均匀后出料加入双螺杆挤出机中，于180℃～260℃温度下经过熔融混炼挤出、冷却造粒、干燥，即得该高强耐热耐熔滴阻燃PTT。氟系聚合物虽然能改善聚酯的耐熔滴性，但效果有限，原因在于，氟系聚合物纤维之间不存在化学键连接，其形成的纤维网状结构在聚酯熔体中稳定性差，难以大幅提升熔体强度；并且，该问题无法通过增加氟系聚合物添加量来解决，原因在于，熔融挤出的造粒方式要求氟系聚合物的粒径较小，当氟系聚合物添加量增加时，在熔融共混是易发生团聚，导致其在聚酯基体中分散不均匀，对聚酯耐熔滴性的改善有限。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种耐熔滴阻燃改性聚酯及其制备方法。该改性聚酯通过引入改性氟系聚合物和金属盐，形成了能在聚酯熔体中稳定存在的交联网络，因而具有较好的耐熔滴性能。

本发明的具体技术方案为：

一种耐熔滴阻燃改性聚酯，包括以下重量份的原料：聚酯树脂72～88份，以凝聚相阻燃为主要阻燃机理的磷系阻燃剂10～25份，改性氟系聚合物微粒5～8份，金属盐2～5份；所述改性氟系聚合物微粒含有氨基、羧基、羰基、酮基、酰胺基中的至少一种基团。

一种制备所述改性聚酯的方法，包括以下步骤：将聚酯树脂、以凝聚相阻燃为主要阻燃机理的磷系阻燃剂、改性氟系聚合物微粒、金属盐混合均匀后，加入双螺杆挤出机中进行熔融共混，经挤出、冷却、切粒、干燥后，获得耐熔滴阻燃改性聚酯。

上述改性氟系聚合物微粒可通过与含有特定基团的单体共聚制得，或者通过在聚合时采用特殊引发剂，制得末端修饰有特定基团的氟系聚合物。