專利名稱：新型無鹵阻燃增強(qiáng)聚酯合金(etp)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及改性高分子材料領(lǐng)域，具體涉及一種新型無鹵阻燃增強(qiáng)聚酯合金 (ETP)及其制備方法。該材料在環(huán)保方面實(shí)現(xiàn)了完全無鹵化，力學(xué)性能、阻燃性能、電學(xué)性能優(yōu)異，成型效率高，廣泛應(yīng)用于電子電氣、汽車、家用電器等行業(yè)和領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
PET是一種具有較高的熔融溫度(Tm)和玻璃化溫度(Tg)的結(jié)晶性高聚物，其出現(xiàn)較早，價(jià)格低廉，盡管具有高剛性，高強(qiáng)度和優(yōu)良的尺寸穩(wěn)定性，耐熱性等綜合特性，被廣泛應(yīng)用與合成纖維，薄膜等領(lǐng)域，但由于PET的剛性使其結(jié)晶速度較慢，注塑成型困難，使其應(yīng)用受到很大限制。多年來，提高PET的結(jié)晶速率，改善其加工性能一直是PET改性的主要方向之一 ；PBT則具有良好的成型加工性能和綜合性能，但由于價(jià)格昂貴，限制了其應(yīng)用；而PTT是二十世紀(jì)90年代末才出現(xiàn)的一種新型聚酯材料，具有PET的物理性能，在加工方面，熔體結(jié)晶速度接近PBT，成型效率比PET要快。因此PTT憑借著兼有PET的高性能和 PBT良好的加工性能，極具發(fā)展前途。另外，這類聚酯材料大部分是需要經(jīng)過增強(qiáng)阻燃改性， 才能用于電子電氣、家用電器、IT、汽車、醫(yī)療和體育器械等行業(yè)和領(lǐng)域。一直以來，用于塑料改性的阻燃劑以溴-銻復(fù)配體系為主，該體系阻燃效果好、添加量低、對(duì)材料的力學(xué)性能影響小，但其在燃燒分解的過程中會(huì)產(chǎn)生鹵化氫、二噁英等有毒物質(zhì)，對(duì)人們的健康和環(huán)境都會(huì)造成極大地危害。對(duì)材料的電性能影響很大(如CTI)，而且在加工過程中易噴霜，易堵排氣口，對(duì)模具有腐蝕作用。隨著全球特別是歐美等發(fā)達(dá)國家對(duì)環(huán)保和公共安全要求逐步提高，世界上很多知名電子企業(yè)、IT行業(yè)(如戴爾、索尼、三星、LG、索愛、聯(lián)想、明基等)對(duì)其產(chǎn)品中的阻燃部件都要求無鹵化，并且都提出了最后期限為2009年底。國際電工委(IEC)也已出臺(tái)無鹵化標(biāo)準(zhǔn)，要求材料中Cl和Br分別不得超過 900PPm，二者含量總計(jì)不得超過1500PPm。所以阻燃材料的無鹵化迫在眉睫。但常見的幾種無鹵阻燃劑都有種種弊端，應(yīng)用范圍非常有限。如傳統(tǒng)紅磷阻燃劑，阻燃效果好，對(duì)材料力學(xué)性能影響小，但只能做黑色產(chǎn)品。氫氧化物阻燃劑要達(dá)到阻燃效果，需大量添加，對(duì)材料的力學(xué)性能影響非常大，也不可取。也有用磷-氮阻燃劑互配的，但阻燃效果很差，達(dá)不到電子電氣行業(yè)普遍要求的UL940. 8mm V-O級(jí)。聚酯類工程塑料的無鹵阻燃改性一直是一個(gè)難題，尤其是應(yīng)用最廣的PBT、PC材料，更是世界難題，即使能制出，成本也是鹵素阻燃的幾倍。本發(fā)明另辟蹊徑將PET和PTT 之優(yōu)勢(shì)結(jié)合，經(jīng)過大量試驗(yàn)，利用納米成核技術(shù)和結(jié)晶促進(jìn)技術(shù)，選擇最佳的配方，解決了 PET和PTT結(jié)晶慢的問題，結(jié)合自主開發(fā)的無鹵阻燃劑，經(jīng)特殊工藝生產(chǎn)出一種成本低廉的新型無鹵阻燃增強(qiáng)聚酯合金(ETP)，可代替價(jià)格較高的無鹵阻燃PBT、PC、PA等材料。該產(chǎn)品力學(xué)性能優(yōu)良，電性能好；不影響配色，環(huán)保方面符合歐盟ROHS和Reach法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，完全滿足IEC無鹵化標(biāo)準(zhǔn)，綜合性能優(yōu)異，性價(jià)比極高，為國內(nèi)首創(chuàng)
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種成本較低，環(huán)保指標(biāo)可滿足歐盟RoHS、IEC無鹵化和Reach法規(guī)要求，阻燃性達(dá)到美國UL940. 8mmV-0級(jí)，力學(xué)性能、電學(xué)性能優(yōu)異的無鹵阻燃增強(qiáng)聚酯合金(ETP)材料。該材料可替代價(jià)格較高的無鹵阻燃PBT、 PC、PA等材料，而且成型效果好，不影響配色，可廣泛應(yīng)用于電子電氣、汽車、家用電器等領(lǐng)域，是一項(xiàng)很好的工業(yè)化應(yīng)用技術(shù)。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供上述新型無鹵阻燃增強(qiáng)聚酯合金(ETP)的制備方法。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是I. 一種新型無鹵阻燃增強(qiáng)聚酯合金(ETP)，原料配方(重量百分?jǐn)?shù))為主料(I)聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)40 50% ；(2)聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯(PTT)15 20% ；輔料(I)無鹵阻燃劑PDPTP(2)抗氧劑抗氧劑1010抗氧劑168(3)潤滑劑TAF(4)成核劑納米膨潤土(5)結(jié)晶促進(jìn)劑聚醚(6)增強(qiáng)劑無堿玻璃纖維10 30 %。2.制備方法如下(I)樹脂干燥將PET和PTT樹脂在90 140°C下干燥4 8小時(shí)，水分控制在 O. 03%以下，干燥后備用；(2)主輔料混合將干燥后的PET、PTT、與無鹵阻燃劑、抗氧劑、潤滑劑、成核劑、結(jié)晶促進(jìn)劑進(jìn)行混合攪拌，使各組分充分分散均勻；(3)熔融擠出將上述混合料送入雙螺桿擠出機(jī)中，在熔融擠出的同時(shí)，引入無堿玻璃纖維，充分塑化，熔融擠出溫度在220 250°C范圍內(nèi)。(4)造粒及后處理將擠出的物料拉條、冷卻、風(fēng)干后造粒，再經(jīng)過振動(dòng)篩、磁選處理后包裝即得成品。上述技術(shù)方案中的有關(guān)內(nèi)容解釋如下(I)上述方案中，所述無鹵阻燃劑roPTP為聚硫代苯基膦酸(9，10-二氫-9-氧雜-10-膦酰雜菲)苯撐酯；(2)上述方案中，所述潤滑劑TAF為改性乙撐雙硬脂酰胺；(3)上述方案中，所述成核劑為納米膨潤土，是一種40 70納米的層狀硅酸鹽膨
12 20% ；
O. 2% ； O. 2% ；
O. 4 O. 6% ;
1 3% ;
2 4% ;潤土 ；(4)上述方案中，所述制備方法的第(2)步主輔料混合，采用高速攪拌機(jī)在1000轉(zhuǎn) /分鐘以上的轉(zhuǎn)速下混合攪拌，效果更好。本發(fā)明產(chǎn)品特點(diǎn)I)該產(chǎn)品阻燃效果好，阻燃性達(dá)到美國UL940. 8mmV-0級(jí)。2)該產(chǎn)品具有良好的加工性能,流動(dòng)性遠(yuǎn)好于普通改性聚酯工程塑料,可用來制備大型、薄壁、復(fù)雜部件。3)該產(chǎn)品電性能好，耐漏電起痕指數(shù)(CTI)達(dá)425V。4)該產(chǎn)品灼熱絲(GWIT)試驗(yàn)溫度達(dá)到750°C。5)完全不影響配色。6)該產(chǎn)品環(huán)保等級(jí)高，可滿足歐盟ROHS和Reach法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，而且完全不含鹵素 (F、Cl、Br、I)，滿足IEC無鹵化標(biāo)準(zhǔn)。7)該產(chǎn)品力學(xué)性能優(yōu)異，強(qiáng)度高，韌性好，可用于生產(chǎn)多種電子電氣、家用電器及汽車的結(jié)構(gòu)件。


附圖I為本發(fā)明工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式參見圖I所示，制備方法如下(I)樹脂干燥將PET和PTT樹脂在90 120°C下干燥4 8小時(shí)，水分控制在 O. 03%以下，干燥后備用；(2)主輔料混合將干燥后的PET、PTT、與無鹵阻燃劑、抗氧劑、潤滑劑、成核劑、結(jié)晶促進(jìn)劑進(jìn)行混合攪拌，使各組分充分分散均勻；(3)熔融擠出將上述混合料送入雙螺桿擠出機(jī)中，在熔融擠出的同時(shí)，引入無堿玻璃纖維，充分塑化、捏合，混煉，熔融擠出溫度在200 250°C范圍內(nèi)。(4)造粒及后處理將擠出的物料拉條、冷卻、風(fēng)干后造粒，再經(jīng)過振動(dòng)篩、磁選處理后包裝即得成品。依照上述制備方法實(shí)施倒I新型無鹵阻燃增強(qiáng)聚酯合盒(ETP)配方(重量百分?jǐn)?shù)):主料(I)聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)48% ；(2)聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯(PTT)14% ；輔料(I)無鹵阻燃劑PDPTP20% ；(2)抗氧劑抗氧劑1010O. 2% ；
5
抗氧劑1680. 2% ；(3)潤滑劑TAF0. 4% ；(4)成核劑納米膨潤土2% ；(5)結(jié)晶促進(jìn)劑聚醚4% ；(6)增強(qiáng)劑無堿玻璃纖維10%。該實(shí)施例性能如下拉伸強(qiáng)度=121Mpa，缺口沖擊強(qiáng)度=60J/m，彎曲強(qiáng)度= 180Mpa,阻燃 UL94V0 級(jí)。實(shí)施例2新型無鹵阻燃增強(qiáng)聚酯合金(ETP)配方(重量百分?jǐn)?shù)):主料(1)聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)40% ；(2)聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯(PTT)15% ；輔料(1)無鹵阻燃劑PDPTP12% ；(2)抗氧劑抗氧劑10100. 2% ；抗氧劑1680. 2% ；(3)潤滑劑TAF0. 6% ；(4)成核劑納米膨潤土1% ；(5)結(jié)晶促進(jìn)劑聚醚2% ；(6)增強(qiáng)劑無堿玻璃纖維30%。該實(shí)施例性能如下拉伸強(qiáng)度=132Mpa,缺口沖擊強(qiáng)度=75J/m,彎曲強(qiáng)度= 212Mpa，阻燃 UL94V0 級(jí)。實(shí)施例3新型無鹵阻燃增強(qiáng)聚酯合金(ETP)配方(重量百分?jǐn)?shù)):主料(1)聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)45% ；(2)聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯(PTT)16% ；輔料(1)無鹵阻燃劑
PDPTP14% ；
⑵抗氧劑
抗氧劑1010O. 2% ；
抗氧劑168O. 2% ；
⑶潤滑劑
TAFO. 5% ；
⑷成核劑
納米膨潤土2 % ；
(5)結(jié)晶促進(jìn)劑
聚醚3 % ；
(6)增強(qiáng)劑
無堿玻璃纖維20%。
該實(shí)施例性能如下:拉伸強(qiáng)度=126Mpa，缺口沖擊強(qiáng)度=68J/m，彎曲強(qiáng)度=195Mpa，阻燃 UL94V0 級(jí)。
上述實(shí)施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人
士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種新型無鹵阻燃增強(qiáng)聚酯合金(ETP)，特征在于原料配方為主料(1)聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)40 50% ;(2)聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯(PTT)15 20% ;輔料(1)無鹵阻燃劑PDPTP12 20%;(2)抗氧劑抗氧劑10100.1 0.3%;抗氧劑1680.1 0.3%;(3)潤滑劑TAF0. 4 0. 6% ;(4)成核劑納米膨潤土1 3% ;(5)結(jié)晶促進(jìn)劑聚醚2 4%;(6)增強(qiáng)劑無喊玻纖10 30%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型無鹵阻燃增強(qiáng)聚酯合金(ETP)，其特征在于所述無鹵阻 燃劑PDPTP為聚硫代苯基膦酸(9，10- 二氫-9-氧雜-10-膦酰雜菲)苯撐酯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型無鹵阻燃增強(qiáng)聚酯合金(ETP)，其特征在于所述潤滑劑 TAF為改性乙撐硬脂酰胺。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型無鹵阻燃增強(qiáng)聚酯合金(ETP)，其特征在于所述成核劑 為納米膨潤土，是一種20 70納米的層狀硅酸鹽膨潤土。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型無鹵阻燃增強(qiáng)聚酯合金(ETP)，其特征在于制備方法如下(1)樹脂干燥將PET和PTT樹脂在90 140°C下干燥4 8小時(shí)，水分控制在0.3% 以下，干燥后備用；(2)主輔料混合將干燥后的PET、PTT、與無鹵阻燃劑、抗氧劑、潤滑劑、成核劑、結(jié)晶促 進(jìn)劑進(jìn)行混合攪拌，使各組分充分分散均勻；(3)熔融擠出將上述混合料送入雙螺桿擠出機(jī)中，在熔融擠出的同時(shí)，引入無堿玻璃 纖維，充分塑化、捏合、混煉，熔融擠出溫度在210 250°C范圍內(nèi)。(4)造粒及后處理將擠出的物料拉條、冷卻、風(fēng)干后造粒，再經(jīng)過振動(dòng)篩、磁選處理后 包裝即得成品。
全文摘要
一種新型無鹵阻燃增強(qiáng)聚酯合金(ETP)，其特征在于原料配方(重量百分?jǐn)?shù))為主料(1)聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)40～50％；(2)聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯(PTT)15～20％；輔料(1)無鹵阻燃劑(PDPTP)12～20％；(2)抗氧劑1010/168--0.2/0.2％；(3)潤滑劑(TAF)0.4～0.6％；(4)成核劑(納米膨潤土)1～3％；(5)結(jié)晶促進(jìn)劑(聚醚)2～4％；(6)增強(qiáng)劑(無堿玻璃纖維)10～30％。本發(fā)明以PET/PTT聚酯為主料，PDPTP為無鹵阻燃劑，采用聚合技術(shù)、結(jié)晶促進(jìn)技術(shù)、成核技術(shù)加入相應(yīng)的輔料經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)塑化造粒而制成。通過體系各組分的協(xié)同作用和獨(dú)特的加工工藝，使產(chǎn)品具有優(yōu)異的綜合性能，環(huán)保指標(biāo)滿足歐盟RoHS、IEC無鹵化和Reach法規(guī)要求；阻燃級(jí)別達(dá)到UL940.8mmV-0級(jí)；漏電起痕指數(shù)(CTI)達(dá)到425V；灼熱絲實(shí)驗(yàn)溫度達(dá)到7℃；強(qiáng)度和韌性可滿足電子電氣行業(yè)制品要求。
文檔編號(hào)C08L67/02GK102585459SQ20121006165
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月12日
發(fā)明者孟繁茂 申請(qǐng)人:蘇州萃智新技術(shù)開發(fā)有限公司