納米級無鹵阻燃pbt復(fù)合材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種納米級無鹵阻燃PBT復(fù)合材料，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為：PBT60%～75%、納米粒子5%～15%、無鹵阻燃劑18%～25%、表面處理劑0.1%～0.3%、潤滑劑0.2%～1.5%、抗氧劑0.1%～1%、色料0～0.5%。本發(fā)明的有益效果是，將納米粒子與PBT共混，并加入適量的無鹵阻燃劑、表面處理劑等，不但大大提高材料的剛性、耐熱性及穩(wěn)定性，可起到增韌、增強(qiáng)和保持較好強(qiáng)度的效果，而且無鹵阻燃具有抑煙、無毒、環(huán)保的高阻燃效能，其綜合性能優(yōu)良，加工性能好，成本低。
【專利說明】納米級無鹵阻燃PBT復(fù)合材料
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高分子材料，具體地說是一種納米級無鹵阻燃PBT復(fù)合材料。
【背景技術(shù)】
[0002]聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)是五大工程塑料之一，被廣泛用于電子、電氣、家電等行業(yè)。然而，純PBT存在缺口沖擊韌性低、脆性大和阻燃性差等缺點(diǎn)，限制其在某些領(lǐng)域的應(yīng)用。現(xiàn)有技術(shù)通常使用阻燃劑對PBT進(jìn)行阻燃改性，目前應(yīng)用較多的鹵系阻燃劑的阻燃效果雖然很好，但在阻燃過程中可能產(chǎn)生二嗯英、呋喃等毒性物質(zhì)，不能符合健康、環(huán)保要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于，提供一種良好缺口沖擊韌性、較好力學(xué)強(qiáng)度和無鹵阻燃環(huán)保條件好的納米級無鹵阻燃PBT復(fù)合材料。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:納米級無鹵阻燃PBT復(fù)合材料，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:PBT 60%~75%、納米粒子5%~15%、無鹵阻燃劑18%~25%、表面處理劑0.1%~0.3%、潤滑劑0.2%~1.5%、抗氧劑0.1%~1%、色料O~0.5%。
[0005]所述的PBT為聚對苯二甲酸丁二醇酯，特性黏度為0.85~1.2dl/g。
[0006]所述的納米 粒子為納米二氧化硅、納米碳酸鈣、納米滑石粉、納米硅藻土、納米蒙脫土、納米高嶺土和納米氮化硅與碳化硅復(fù)配物中的一種,這種納米粒子的平均粒徑在IOnm ~IOOnm 之間。
[0007]所述的無鹵阻燃劑為有機(jī)磷系阻燃劑、有機(jī)硅系阻燃劑或氮系阻燃劑。
[0008]所述的表面處理劑為脂肪酸、硬脂酸鈣、硬脂酸鈉、硬脂酸鎂、鋁酸酯和烷基酸鹽中的一種。
[0009]所述的潤滑劑為聚硅氧烷、EVA蠟、TAS-2A、乙撐雙硬酯酰胺中的一種或幾種的混合物。
[0010]所述的抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑1076、抗氧劑1010或抗氧劑1076與抗氧劑168的復(fù)配物、抗氧劑1010或抗氧劑1076與抗氧劑JC-242的復(fù)配物中的一種。
[0011]上述的納米級無鹵阻燃PBT復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟:
(1)將納米粒子與表面處理劑按重量配比稱取后，加入超聲振蕩發(fā)生器或高速混合機(jī)中，于100°C~200°C溫度下攪拌20~60分鐘，使均勻分散，然后冷卻至低于40°C出料，待用；
(2)將PBT在130°C~140°C下干燥3~5小時，含水率控制在0.03%以下，待用；
(3)按重量配比稱取干燥處理后的PBT、無鹵阻燃劑、潤滑劑、抗氧劑和色料，加入高速混合機(jī)，同時將步驟(1)的經(jīng)過表面處理劑處理過的納米粒子加入高速混合機(jī)，使一起充分混合3~5分鐘；
(4)再將步驟(3)的混合物投入雙螺桿擠出機(jī)，控制螺桿轉(zhuǎn)速在200~500轉(zhuǎn)/分鐘，機(jī)筒溫度在21 (TC~240°C，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，即得納米級無鹵阻燃PBT復(fù)合材料。
[0012]本發(fā)明的有益效果是，將納米粒子與PBT共混，并加入適量的無鹵阻燃劑、表面處理劑等，不但大大提高材料的剛性、耐熱性及穩(wěn)定性，可起到增韌、增強(qiáng)和保持較好強(qiáng)度的效果，而且無鹵阻燃具有抑煙、無毒、環(huán)保的高阻燃效能，其綜合性能優(yōu)良，加工性能好，成本低。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合具體實(shí)施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0014]實(shí)施例1:
一種納米級無鹵阻燃PBT復(fù)合材料，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:PBT 70%、納米二氧化硅10%、有機(jī)磷系阻燃劑18%、脂肪酸0.2%、聚硅氧烷1%、抗氧劑1010 0.6%、色料0.2%，其中，PBT的特性黏度為0.85~1.2dl/g，納米二氧化硅的平均粒徑在IOnm~IOOnm之間。
[0015]制備方法:(1)將納米二氧化硅與脂肪酸按重量配比稱取后，加入超聲振蕩發(fā)生器或高速混合機(jī)中，于100°c~200°C溫度下攪拌20~60分鐘，使均勻分散，然后冷卻至低于40°C出料，待用；(2)將PBT在130°C~140°C下干燥3~5小時，含水率控制在0.03%以下，待用；(3)按重量配比稱取干燥處理后的PBT、有機(jī)磷系阻燃劑、聚硅氧烷、抗氧劑1010和色料，加入高速混合機(jī)，同時將步驟(1)的經(jīng)過脂肪酸處理過的納米二氧化硅加入高速混合機(jī)，使一起充分混合3~5分鐘；(4)再將步驟(3)的混合物投入雙螺桿擠出機(jī)，控制螺桿轉(zhuǎn)速在200~500轉(zhuǎn)/分鐘，機(jī)筒溫度在210°C~240°C，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，即得納米級無鹵阻燃PBT復(fù)合材料。
[0016]實(shí)施例2:
一種納米級無鹵阻燃PBT復(fù)合材料，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:PBT 60%、納米碳酸鈣12%、有機(jī)磷系阻燃劑25%、硬脂酸`鈣0.3%、TAS-2A 1.5%、抗氧劑1076與抗氧劑168的復(fù)配物0.9%、色料0.3%，其中，PBT的特性黏度為0.85~1.2dl/g，納米碳酸鈣的平均粒徑在IOnm ~IOOnm 之間。
[0017]制備方法:(1)將納米碳酸鈣與硬脂酸鈣按重量配比稱取后，加入超聲振蕩發(fā)生器或高速混合機(jī)中，于100°c~200°C溫度下攪拌20~60分鐘，使均勻分散，然后冷卻至低于40°C出料，待用；(2)將PBT在130°C~140°C下干燥3~5小時，含水率控制在0.03%以下，待用；(3)按重量配比稱取干燥處理后的PBT、有機(jī)磷系阻燃劑、TAS-2A、抗氧劑1076與抗氧劑168的復(fù)配物和色料，加入高速混合機(jī)，同時將步驟(1)的經(jīng)過硬脂酸鈣處理過的納米碳酸鈣加入高速混合機(jī)，使一起充分混合3~5分鐘；(4)再將步驟(3)的混合物投入雙螺桿擠出機(jī)，控制螺桿轉(zhuǎn)速在200~500轉(zhuǎn)/分鐘，機(jī)筒溫度在210°C~240°C，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，即得納米級無鹵阻燃PBT復(fù)合材料。
[0018]實(shí)施例3:
一種納米級無鹵阻燃PBT復(fù)合材料，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:PBT 75%、納米氮化硅與碳化硅復(fù)配物5%、有機(jī)磷系阻燃劑18%、硬脂酸鎂0.1%、乙撐雙硬酯酰胺1.5%、抗氧劑1076與抗氧劑JC-242的復(fù)配物0.4%，其中，PBT的特性黏度為0.85~1.2dl/g，納米氮化娃與碳化娃復(fù)配物的平均粒徑在IOnm~IOOnm之間。
[0019]制備方法:(1)將納米氮化硅與碳化硅復(fù)配物與硬脂酸鎂按重量配比稱取后，加入超聲振蕩發(fā)生器或高速混合機(jī)中，于100°c~200°C溫度下攪拌20~60分鐘，使均勻分散，然后冷卻至低于40°C出料，待用；(2)將PBT在130°C~140°C下干燥3~5小時，含水率控制在0.03%以下，待用；(3)按重量配比稱取干燥處理后的PBT、有機(jī)磷系阻燃劑、乙撐雙硬酯酰胺和抗氧劑1076與抗氧劑JC-242的復(fù)配物，加入高速混合機(jī)，同時將步驟(1)的經(jīng)過硬脂酸鎂處理過的納米氮化硅與碳化硅復(fù)配物加入高速混合機(jī)，使一起充分混合3~5分鐘；(4)再將步驟(3)的混合物投入雙螺桿擠出機(jī)，控制螺桿轉(zhuǎn)速在200~500轉(zhuǎn)/分鐘，機(jī)筒溫度在210°C~240°C，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，即得納米級無鹵阻燃PBT復(fù)合材 料。
【權(quán)利要求】
1.一種納米級無鹵阻燃PBT復(fù)合材料，其特征在于，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:PBT60%~75%、納米粒子5%~15%、無鹵阻燃劑18%~25%、表面處理劑0.1%~0.3%、潤滑劑0.2%~1.5%、抗氧劑0.1%~1%、色料O~0.5%ο
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米級無鹵阻燃PBT復(fù)合材料，其特征在于，所述的PBT為聚對苯二甲酸丁二醇酯，特性黏度為0.85~1.2dl/g。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米級無鹵阻燃PBT復(fù)合材料，其特征在于，所述的納米粒子為納米二氧化娃、納米碳酸韓、納米滑石粉、納米娃藻土、納米蒙脫土、納米高嶺土和納米氮化硅與碳化硅復(fù)配物中的一種,這種納米粒子的平均粒徑在IOnm~IOOnm之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米級無鹵阻燃PBT復(fù)合材料，其特征在于，所述的無鹵阻燃劑為有機(jī)磷系阻燃劑、有機(jī)硅系阻燃劑或氮系阻燃劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米級無鹵阻燃PBT復(fù)合材料，其特征在于，所述的表面處理劑為脂肪酸、硬脂酸鈣、硬脂酸鈉、硬脂酸鎂、鋁酸酯和烷基酸鹽中的一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米級無鹵阻燃PBT復(fù)合材料，其特征在于，所述的潤滑劑為聚硅氧烷、EVA蠟、TAS-2A、乙撐雙硬酯酰胺中的一種或幾種的混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米級無鹵阻燃PBT復(fù)合材料，其特征在于，所述的抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑1076、抗氧劑1010或抗氧劑1076與抗氧劑168的復(fù)配物、抗氧劑1010或抗氧劑1076與抗氧劑JC-242的復(fù)配物中的一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米級無鹵阻燃PBT復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1) 將納米粒子與表面處理劑按重量配比稱取后，加入超聲振蕩發(fā)生器或高速混合機(jī)中，于100°C~200°C溫度下攪拌20~60分鐘，使均勻分散，然后冷卻至低于40°C出料，待用； (2)將PBT在130°C~140°C下干燥3~5小時，含水率控制在0.03%以下，待用； (3)按重量配比稱取干燥處理后的PBT、無鹵阻燃劑、潤滑劑、抗氧劑和色料，加入高速混合機(jī)，同時將步驟(1)的經(jīng)過表面處理劑處理過的納米粒子加入高速混合機(jī)，使一起充分混合3~5分鐘； (4)再將步驟(3)的混合物投入雙螺桿擠出機(jī)，控制螺桿轉(zhuǎn)速在200~500轉(zhuǎn)/分鐘，機(jī)筒溫度在210°C~240°C，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，即得納米級無鹵阻燃PBT復(fù)合材料。
【文檔編號】C08K3/36GK103709616SQ201210368748
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2012年9月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月28日
【發(fā)明者】不公告發(fā)明人 申請人:青島欣展塑膠有限公司