專利名稱：碳纖玻纖復(fù)合增強(qiáng)阻燃pbt材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種碳纖玻纖復(fù)合增強(qiáng)阻燃PBT材料及其制備方法，可應(yīng)用于汽車和電子/電器等領(lǐng)域，屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
聚酯由于成型加工性、電絕緣性、耐熱等優(yōu)異性能而廣泛應(yīng)用于電子、電器、家電行業(yè)。由于這些行業(yè)對燃燒安全性有嚴(yán)格的規(guī)定，因此阻燃聚酯成為聚酯改性的一個(gè)重要品種。在阻燃聚酯中阻燃增強(qiáng)聚酯是主要產(chǎn)品，既有玻璃纖維增強(qiáng)聚酯的性能，又具有良好的耐燃燒性。對于阻燃增強(qiáng)PBT材料的相關(guān)研究和報(bào)道比較多。例如專利CN101817972A，該發(fā)明專利申請的名稱為“一種阻燃增強(qiáng)PBT材料及其制備方法”。該材料按重量百分比由下述組分組成PBT樹脂45 60% ；溴系阻燃劑3 10% ；磷氮阻燃劑1 10% ；無機(jī)阻燃劑1 5%。增韌劑2 5% ；玻璃纖維20 35% ； 潤滑劑0. 3 1 % ；抗氧劑0. 1 0. 6%。該發(fā)明阻燃增強(qiáng)PBT材料不僅灼熱絲起燃溫度高， 相比漏電起痕指數(shù)高，同時(shí)具有較好機(jī)械性能，可以廣泛用于在無人看管電子電器領(lǐng)域。又如專利CN101225220A，專利名稱為“阻燃增強(qiáng)聚對苯二甲酸丁二醇酯復(fù)合物及生產(chǎn)方法”。該復(fù)合物由PBT、其它聚酯、玻璃纖維、溴化物、三氧化二銻、增韌、相容劑、抗氧齊U、抗滴落劑、成核劑配制而成。該發(fā)明制備工藝簡單、成本低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在提供一種高性能、抗靜電的碳纖玻纖復(fù)合增強(qiáng)阻燃PBT材料及其制備方法。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)。碳纖玻纖復(fù)合增強(qiáng)阻燃PBT材料，按重量份計(jì)，其組分和含量為PBT 樹脂50 75 份短玻纖10 25份碳纖維5 20份增韌相容劑 2 7份
溴化物10 I5份三氧化二銻 2 5份成核劑0.1 0.5份其他添加劑 0. 2 5份。所述的PBT樹脂為聚對苯二甲酸丁二醇酯，其相對密度為1.31 1.35，熔點(diǎn)為 220 230°C，粘度為 0. 6 0. 9P. S。所述的短玻纖為長度為3-4. 5mm的短玻纖。所述的碳纖維是由聚丙烯腈纖維經(jīng)過熱處理轉(zhuǎn)化而成的長度為6mm的短碳纖。所述的增韌相容劑為乙烯-甲基丙烯酸丁酯與丙烯酸縮水甘油酯共聚物。
所述的溴化物為溴化芳香族聚合物類阻燃劑。所述的三氧化二銻為熔融溫度640-670°C，外觀為白色的粉末。所述的成核劑為芳香基磷酸酯鹽類或滑石粉。所述的其他添加劑包括抗氧劑、耐光照助劑、各種顏色添加劑、各種酯類或脂肪酸類潤滑劑等。這種碳纖玻纖復(fù)合增強(qiáng)阻燃PBT材料的制備方法，其具體步驟為(1)按重量份配比稱取原料；(2)將PBT樹脂、增韌相容劑、溴化物、三氧化二銻、成核劑、抗氧劑和潤滑劑均勻混和后進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)，短玻纖和碳纖維均勻混合后從側(cè)向喂料口加入。加工工藝如下 一區(qū)溫度160 190°C，二區(qū)溫度225 2!35°C，三區(qū)溫度225 2!35°C，四區(qū)溫度225 2350C，五區(qū)溫度220 230°C，主機(jī)轉(zhuǎn)速440 470轉(zhuǎn)/分鐘，側(cè)喂料轉(zhuǎn)速10_60轉(zhuǎn)/分鐘；(3)擠出后冷卻、干燥、切粒即得碳纖玻纖復(fù)合增強(qiáng)阻燃PBT的制備方法。本發(fā)明在前者玻纖增強(qiáng)的基礎(chǔ)上引入碳纖維，對阻燃PBT材料復(fù)合增強(qiáng)改性。由本法制備的復(fù)合材料比純玻纖增強(qiáng)阻燃PBT材料具有更高的力學(xué)性能，且由其加工成型的制件不僅外觀美觀，并且具有優(yōu)良的導(dǎo)電性和尺寸穩(wěn)定性，具有很大的實(shí)用性和商業(yè)價(jià)值， 可用于注塑點(diǎn)鈔機(jī)蓋板。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。在實(shí)施例配方中，PBT樹脂牌號為4500，江蘇三房巷生產(chǎn)。所述的短玻纖為重慶玻纖ECS 303A。所述的碳纖維為日本東邦HT C493，長度為6mm。所述的增韌相容劑為Elvaloy PTW，美國杜邦公司生產(chǎn)。所述的溴化物為十溴二苯乙烷，產(chǎn)品牌號為8010，美國雅寶生產(chǎn)。所述的三氧化二銻為湖南冷水江市錫礦山閃星銻業(yè)有限責(zé)任公司生產(chǎn)。所述的成核劑為NA21，化學(xué)名稱為亞甲基雙(2，4_ 二叔丁基苯基)磷酸鋁，由 Adeka Palmerole 公司生產(chǎn)。所述的其他添加劑為抗氧劑M50和168(1 1)。其中抗氧劑M50為韓國松原生產(chǎn)，商品牌號為Songnox 2450，化學(xué)名稱為三乙二醇醚-二(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酸酯。抗氧劑168為Ciki公司生產(chǎn)，商品牌號為Irgafos 168，化學(xué)名稱為三0， 4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯。所述的潤滑劑為OP蠟為上海嘉卓化工有限公司生產(chǎn)。將PBT樹脂、增韌相容劑、溴化物、三氧化二銻、成核劑、抗氧劑和潤滑劑在高速混合器中干混3 5分鐘后進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)，短玻纖和碳纖維均勻混合后從側(cè)向喂料口加入，加工工藝為一區(qū)溫度160 190°C，二區(qū)溫度225 2!35°C，三區(qū)溫度225 2!35°C，四區(qū)溫度225 2!35°C，五區(qū)溫度220 230°C，主機(jī)轉(zhuǎn)速440 470轉(zhuǎn)/分鐘，側(cè)喂料轉(zhuǎn)速 10-60轉(zhuǎn)/分鐘。產(chǎn)品性能測試方法拉伸性能，按IS0527方法，拉伸速度為50mm/min，樣條尺寸為150 * 10 * 4mm。彎曲性能，按IS0178方法，試驗(yàn)速度為2mm/min，樣條尺寸為80 * 10 * 4mm，跨距64mm ο缺口 Charpy沖擊強(qiáng)度，按IS0179方法，樣條尺寸為80 * 10 * 4mm，缺口深度為試
樣厚度的五分之一。表面電阻采用表面電阻儀測量，樣條尺寸為150 * 100 * 3。下面介紹
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1將PBT樹脂57份，增韌相容劑PTW 5份、十溴二苯乙烷10份、三氧化二銻3份、成核劑NA21 0. 3份、抗氧劑M50 0. 1份、抗氧劑168 0. 2份、潤滑劑OP蠟0. 5份混合后置于雙螺桿擠出機(jī)中經(jīng)225 235°C熔融擠出，并將短玻纖ECS 303A 15份和碳纖維HTC493 10 份混合后從側(cè)向喂料口加入，造粒制成復(fù)合材料。實(shí)施例2將PBT樹脂57份，增韌相容劑PTW 5份、十溴二苯乙烷10份、三氧化二銻3份、成核劑NA21 0. 3份、抗氧劑M50 0. 1份、抗氧劑168 0. 2份、潤滑劑OP蠟0. 5份混合后置于雙螺桿擠出機(jī)中經(jīng)225 235°C熔融擠出，并將短玻纖ECS 303A 20份和碳纖維HTC493 5 份混合后從側(cè)向喂料口加入，造粒制成復(fù)合材料。實(shí)施例3將PBT樹脂57份，增韌相容劑PTW 5份、十溴二苯乙烷10份、三氧化二銻3份、成核劑NA21 0. 3份、抗氧劑M50 0. 1份、抗氧劑168 0. 2份、潤滑劑OP蠟0. 5份混合后置于雙螺桿擠出機(jī)中經(jīng)225 235°C熔融擠出，并將短玻纖ECS 303A 10份和碳纖維HTC493 15 份混合后從側(cè)向喂料口加入，造粒制成復(fù)合材料。實(shí)施例4將PBT樹脂62份，增韌相容劑PTW 5份、十溴二苯乙烷10份、三氧化二銻3份、成核劑NA21 0. 3份、抗氧劑M50 0. 1份、抗氧劑168 0. 2份、潤滑劑OP蠟0. 5份混合后置于雙螺桿擠出機(jī)中經(jīng)225 235°C熔融擠出，并將短玻纖ECS 303A 10份和碳纖維HTC493 10 份混合后從側(cè)向喂料口加入，造粒制成復(fù)合材料。實(shí)施例5將PBT樹脂62份，增韌相容劑PTW 5份、十溴二苯乙烷10份、三氧化二銻3份、成核劑NA21 0. 3份、抗氧劑M50 0. 1份、抗氧劑168 0. 2份、潤滑劑OP蠟0. 5份混合后置于雙螺桿擠出機(jī)中經(jīng)225 235°C熔融擠出，并將短玻纖ECS 303A 15份和碳纖維HTC493 15 份混合后從側(cè)向喂料口加入，造粒制成復(fù)合材料。對比例1將PBT樹脂57份，增韌相容劑PTW 5份、十溴二苯乙烷10份、三氧化二銻3份、成核劑NA21 0. 3份、抗氧劑M50 0. 1份、抗氧劑168 0. 2份、潤滑劑OP蠟0. 5份混合后置于雙螺桿擠出機(jī)中經(jīng)225 235°C熔融擠出，并從側(cè)向喂料口加入短玻纖ECS 303A 25份，造粒制成復(fù)合材料。對比例2將PBT樹脂62份，增韌相容劑PTW 5份、十溴二苯乙烷10份、三氧化二銻3份、成核劑NA21 0. 3份、抗氧劑M50 0. 1份、抗氧劑168 0. 2份、潤滑劑OP蠟0. 5份混合后置于雙螺桿擠出機(jī)中經(jīng)225 235°C熔融擠出，并從側(cè)向喂料口加入短玻纖ECS 303A 20份，造粒制成復(fù)合材料。對比例3將PBT樹脂52份，增韌相容劑PTW 5份、十溴二苯乙烷10份、三氧化二銻3份、成核劑NA21 0. 3份、抗氧劑M50 0. 1份、抗氧劑168 0. 2份、潤滑劑OP蠟0. 5份混合后置于雙螺桿擠出機(jī)中經(jīng)225 235°C熔融擠出，并從側(cè)向喂料口加入短玻纖ECS 303A 30份，造粒制成復(fù)合材料。表1阻燃增強(qiáng)PBT的力學(xué)性能CN 102532818 A
權(quán)利要求
1.碳纖玻纖復(fù)合增強(qiáng)阻燃PBT材料，其特征在于按重量份計(jì)，其組分和含量為 PBT樹脂50 75份短玻纖10 25份碳纖維5 20份增韌相容劑 2 7份溴化物10 15份三氧化二銻 2 5份成核劑0. 1 0. 5份其他添加劑 0. 2 5份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳纖玻纖復(fù)合增強(qiáng)阻燃PBT材料，其特征在于所述的PBT 樹脂為聚對苯二甲酸丁二醇酯，其相對密度為1. 31 1. 35，熔點(diǎn)為220 230°C，粘度為 0. 6 0. 9P. S。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳纖玻纖復(fù)合增強(qiáng)阻燃PBT材料，其特征在于所述的短玻纖為長度為3-4. 5mm的短玻纖。
4.所述的碳纖維是由聚丙烯腈纖維經(jīng)過熱處理轉(zhuǎn)化而成的長度為6mm的短碳纖。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳纖玻纖復(fù)合增強(qiáng)阻燃PBT材料，其特征在于所述的增韌相容劑為乙烯-甲基丙烯酸丁酯與丙烯酸縮水甘油酯共聚物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳纖玻纖復(fù)合增強(qiáng)阻燃PBT材料，其特征在于所述的溴化物為溴化芳香族聚合物類阻燃劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳纖玻纖復(fù)合增強(qiáng)阻燃PBT材料，其特征在于所述的三氧化二銻為熔融溫度640-670°C，外觀為白色的粉末。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳纖玻纖復(fù)合增強(qiáng)阻燃PBT材料，其特征在于所述的成核劑為芳香基磷酸酯鹽類或滑石粉。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳纖玻纖復(fù)合增強(qiáng)阻燃PBT材料，其特征在于所述的其他添加劑包括抗氧劑、耐光照助劑、各種顏色添加劑、各種酯類或脂肪酸類潤滑劑。
10.制備權(quán)利要求1所述碳纖玻纖復(fù)合增強(qiáng)阻燃PBT材料的方法，其特征在于其具體步驟為(1)按重量份配比稱取原料；(2)將PBT樹脂、增韌相容劑、溴化物、三氧化二銻、成核劑、抗氧劑和潤滑劑均勻混和后進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)，短玻纖和碳纖維均勻混合后從側(cè)向喂料口加入。加工工藝如下一區(qū)溫度160 190°C，二區(qū)溫度225 2!35°C，三區(qū)溫度225 2!35°C，四區(qū)溫度225 2!35°C， 五區(qū)溫度220 230°C，主機(jī)轉(zhuǎn)速440 470轉(zhuǎn)/分鐘，側(cè)喂料轉(zhuǎn)速10_60轉(zhuǎn)/分鐘；(3)擠出后冷卻、干燥、切粒即得碳纖玻纖復(fù)合增強(qiáng)阻燃PBT的制備方法。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種碳纖玻纖復(fù)合增強(qiáng)阻燃PBT材料及其制備方法，可應(yīng)用于汽車和電子/電器等領(lǐng)域，屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域。按重量份計(jì)，其組分和含量為PBT樹脂50～75份，短玻纖10～25份，碳纖維5～20份，增韌相容劑2～7份，溴化物10～15份，三氧化二銻2～5份，成核劑0.1～0.5份，其他添加劑0.2～5份。本發(fā)明在前者玻纖增強(qiáng)的基礎(chǔ)上引入碳纖維，對阻燃PBT材料復(fù)合增強(qiáng)改性。由本法制備的復(fù)合材料比純玻纖增強(qiáng)阻燃PBT材料具有更高的力學(xué)性能，且由其加工成型的制件不僅外觀美觀，并且具有優(yōu)良的導(dǎo)電性和尺寸穩(wěn)定性，具有很大的實(shí)用性和商業(yè)價(jià)值，可用于注塑點(diǎn)鈔機(jī)蓋板。
文檔編號C08L67/02GK102532818SQ201010591398
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月16日
發(fā)明者周文, 張祥福, 查敏, 陳永東 申請人:上海普利特復(fù)合材料股份有限公司