無鹵阻燃長玻纖增強(qiáng)pbt復(fù)合材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種無鹵阻燃長玻纖增強(qiáng)PBT復(fù)合材料，由以下按總重量百分比計(jì)的各組分組成：PBT?42~72.5%、增韌劑2~6%、無鹵阻燃劑10~20%、熱穩(wěn)定劑0.5~2.0%和長玻璃纖維15~30%；其中所述長玻璃纖維為PBT專用LFT無堿連續(xù)長玻璃纖維。本發(fā)明制備所得的材料具有高流動性，優(yōu)異的耐熱性，高剛性，高沖擊，高尺寸穩(wěn)定性，優(yōu)異的阻燃性能以及高CTI值，經(jīng)檢測其拉伸強(qiáng)度≥90MPa，彎曲模量≥6000MPa，缺口沖擊強(qiáng)度≥15KJ/m2，熱變形溫度（1.80MPa）≥200℃，阻燃等級達(dá)到UL94?1.6mmV-0，CTI值≥500V，且本發(fā)明采用高低溫雙熔體浸潤槽串聯(lián)的技術(shù)解決了無鹵阻燃劑高溫分解的缺點(diǎn)。
【專利說明】無鹵阻燃長玻纖增強(qiáng)PBT復(fù)合材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種無鹵阻燃高分子復(fù)合材料，尤其涉及一種無鹵阻燃長玻纖增強(qiáng)PBT復(fù)合材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]玻纖增強(qiáng)聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)產(chǎn)品具有優(yōu)良的電性能及各項(xiàng)綜合應(yīng)用性能，廣泛應(yīng)用于電子電氣等領(lǐng)域。隨著整個(gè)社會環(huán)境意識的日益提高，無鹵阻燃成為玻纖增強(qiáng)PBT技術(shù)發(fā)展的主流。但玻纖增強(qiáng)PBT要達(dá)到V-O級無鹵阻燃需要添加很多無鹵阻燃劑，這會嚴(yán)重降低玻纖增強(qiáng)PBT的材料的力學(xué)性能，特別是缺口沖擊強(qiáng)度。若無鹵阻燃PBT的增強(qiáng)玻纖采用連續(xù)長玻璃纖維得到連續(xù)長玻纖增強(qiáng)PBT復(fù)合材料(LFTPBT)，則其力學(xué)性能便會全面提升，便可以實(shí)現(xiàn)無鹵阻燃PBT的高性能化，但由于LFTPBT生產(chǎn)過程中為保證PBT對連續(xù)長玻璃纖維的浸潤效果，PBT的熔體溫度通常設(shè)置的非常高O 300°C)，而高溫下無鹵阻燃劑的分解非常嚴(yán)重。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供了一種無鹵阻燃長玻纖增強(qiáng)PBT復(fù)合材料及其制備方法，該復(fù)合材料通過采用連續(xù)長玻纖增強(qiáng)，使無鹵阻燃PBT高性能化，且改進(jìn)了現(xiàn)有的制備工藝，解決了浸潤過程中無鹵阻燃劑高溫分解的缺點(diǎn)。
[0004]本發(fā)明為了解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種無鹵阻燃長玻纖增強(qiáng)PBT復(fù)合材料，由以下按總重量百分比計(jì)的各組分組成:
[0006]PBT42~72. 5%
[0007]增韌劑2~6%
[0008]無鹵阻燃劑10~20%
[0009]熱穩(wěn)定劑0.5~2.0%
[0010]長玻璃纖維15~30%;
[0011]其中所述PBT的相對粘度為0.8^1.0，所述長玻璃纖維為PBT專用LFT無堿連續(xù)長
玻璃纖維。
[0012]其進(jìn)一步的技術(shù)方案是:
[0013]所述熱穩(wěn)定劑為酚類、丙烯?；倌軋F(tuán)與硫代酯的復(fù)合物類、亞磷酸酯類、半受阻酚類、胺類和杯芳烴中的至少一種，其作用是抑制加工過程中產(chǎn)生的降解。
[0014]所述的增韌劑為極性單體接枝聚合物，其中聚合物為聚乙烯、聚丙烯、乙烯-a-乙烯-辛烯共聚物、苯乙烯與丁二烯的共聚物、聚乙烯-聚苯乙烯-聚丙烯三元共聚物、乙烯-丙烯-丁二烯三元共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物和乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物中的至少一種；極性單體為可雙鍵聚合的酸酐類單體、丙烯酸類單體和丙烯酸酯類單體中的至少一種；其作用是為了改善無鹵阻燃劑造成的PBT沖擊強(qiáng)度下降。
[0015]所述可雙鍵聚合的酸酐類單體為馬來酸酐、富馬酸、衣康酸、檸康酸、檸康酸酐和乙烯基丁二酸酐中的至少一種；所述丙烯酸類單體為丙烯酸和甲基丙烯酸中的至少一種；所述丙烯酸酯類單體為丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸環(huán)氧丙酯中的至少一種。
[0016]所述無鹵阻燃劑為有機(jī)次磷酸鹽、三聚氰胺聚磷酸鹽和三聚氰胺氰尿酸鹽中的至少一種。
[0017]本發(fā)明還提供了一種無鹵阻燃長玻纖增強(qiáng)PBT復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟:
[0018](I)將所述PBT總量的2(T50wt.%通過單螺桿擠出機(jī)塑化后通過口模輸送到高溫熔體浸潤槽，所述高溫熔體浸潤槽的槽內(nèi)溫度為300-360°C，且所述高溫熔體浸潤槽長度為2~2.5m ；
[0019](2)將(I)中所述剩余ΡΒΤ、0.5~2.0wt.%熱穩(wěn)定劑、2~6 wt.%增韌劑和10~20 wt.%無鹵阻燃劑通過單螺桿擠出機(jī)塑化后通過口模輸送到低溫熔體浸潤槽，所述低溫熔體浸潤槽的槽內(nèi)溫度為23(T250°C，且所述低溫熔體浸潤槽長度為f 1.5m ；
[0020](3)將15~30 wt.%長玻璃纖維以25~70m/min的速度牽引依次進(jìn)入(I)中的高溫熔體浸潤槽和(2)中的低溫熔體浸潤槽，通過牽引浸潤并冷卻后，采用LFT專用切粒機(jī)切制成12mm長粒子。
[0021]本發(fā)明的有益技術(shù)效果是:本發(fā)明通過連續(xù)長玻璃纖維增強(qiáng)使無鹵阻燃PBT高性能化，同時(shí)采用高、低溫熔體浸潤槽串聯(lián)的生產(chǎn)工藝，在高溫熔體浸潤槽中實(shí)現(xiàn)首先實(shí)現(xiàn)部分PBT樹脂對長玻璃纖維的浸潤，然后在低溫熔體中浸潤槽中包覆一層PBT加無鹵阻燃劑的外層，最終的產(chǎn)品是內(nèi)層`為PBT浸潤長玻璃纖維母粒、外層為PBT以及無鹵阻燃劑的復(fù)合物，內(nèi)外層在后期產(chǎn)品注塑過程中可實(shí)現(xiàn)充分分散，這一技術(shù)可以有效的解決高溫狀態(tài)下PBT無鹵阻燃劑分解嚴(yán)重的缺陷。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但本發(fā)明并不限于下述實(shí)施例。
[0023]實(shí)施例一:
[0024]第一步:將15公斤PBT 1200M通過長徑比20:1單螺桿擠出機(jī)塑化后通過口模輸送到高溫熔體浸潤槽，所述高溫熔體浸潤槽的槽內(nèi)溫度為300°C，且所述高溫熔體浸潤槽長度為2m;
[0025]第二步:將57.5公斤PBT 1200M、2公斤增韌劑EVA2825、0.2公斤酚類熱穩(wěn)定劑1010,0.3公斤亞磷酸酯抗氧劑168、10公斤克萊恩阻燃劑OP 1311通過長徑比20:1單螺桿擠出機(jī)塑化后通過口模輸送到低溫熔體浸潤槽，所述低溫熔體浸潤槽的槽內(nèi)溫度為230°C，且所述低溫熔體浸潤槽長度為Im ；
[0026]第三步:將15公斤PPG公司生產(chǎn)連續(xù)長玻璃纖維Tufrov 4585以25mm/min速度依次經(jīng)過第一步中的高溫熔體槽和第二步中的低溫熔體槽，長玻璃纖維從熔體槽中牽引浸潤后，用LFT專用切粒機(jī)切成12mm長均一的粒子，得復(fù)合材料A，其性能如表1所示:[0027]表1復(fù)合材料A的性能
[0028]
【權(quán)利要求】
1.一種無鹵阻燃長玻纖增強(qiáng)PBT復(fù)合材料，其特征在于；由以下按總重量百分比計(jì)的各組分組成: PBT42-72.5% 增韌劑2~6% 無鹵阻燃劑10~20% 熱穩(wěn)定劑0.5~2.0% 長玻璃纖維15~30%; 其中所述PBT的相對粘度為0.8^1.0，所述長玻璃纖維為PBT專用LFT無堿連續(xù)長玻璃纖維。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鹵阻燃長玻纖增強(qiáng)PBT復(fù)合材料，其特征在于:所述熱穩(wěn)定劑為酚類、丙烯?；倌軋F(tuán)與硫代酯的復(fù)合物類、亞磷酸酯類、半受阻酚類、胺類和杯芳烴中的至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鹵阻燃長玻纖增強(qiáng)PBT復(fù)合材料，其特征在于:所述的增韌劑為極性單體接枝聚合物，其中聚合物為聚乙烯、聚丙烯、乙烯-α -乙烯-辛烯共聚物、苯乙烯與丁二烯的共聚物、聚乙烯-聚苯乙烯-聚丙烯三元共聚物、乙烯-丙烯-丁二烯三元共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物和乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物中的至少一種；極性單體為可雙鍵聚合的酸酐類單體、丙烯酸類單體和丙烯酸酯類單體中的至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無鹵阻燃長玻纖增強(qiáng)PBT復(fù)合材料，其特征在于:所述可雙鍵聚合的酸酐類單體為馬來酸酐、富馬酸、衣康酸、檸康酸、檸康酸酐和乙烯基丁二酸酐中的至少一種；所述丙烯酸類單體為丙烯酸和甲基丙烯酸中的至少一種；所述丙烯酸酯類單體為丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸環(huán)氧丙酯中的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鹵阻燃長玻纖增強(qiáng)PBT復(fù)合材料，其特征在于:所述無鹵阻燃劑為有機(jī)次磷酸鹽、三聚氰胺聚磷酸鹽和三聚氰胺氰尿酸鹽中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一權(quán)利要求所述的無鹵阻燃長玻纖增強(qiáng)PBT復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:包括以下步驟: Cl)將所述PBT總量的2(T50wt.%通過單螺桿擠出機(jī)塑化后通過口模輸送到高溫熔體浸潤槽，所述高溫熔體浸潤槽的槽內(nèi)溫度為300-360 0C，且所述高溫熔體浸潤槽長度為2~2.5m ； (2)將(1)中所述剩余ΡΒΤ、0.5~2.0wt.%熱穩(wěn)定劑、2~6 wt.%增韌劑和10~20 wt.%無鹵阻燃劑通過單螺桿擠出機(jī)塑化后通過口模輸送到低溫熔體浸潤槽，所述低溫熔體浸潤槽的槽內(nèi)溫度為230~250°C，且所述低溫熔體浸潤槽長度為1~1.5m ； (3)將15~30wt.%長玻璃纖維以25~70m/min的速度牽引依次進(jìn)入(1)中的高溫熔體浸潤槽和(2)中的低溫熔體浸潤槽，通過牽引浸潤并冷卻后，采用LFT專用切粒機(jī)切制成12_長粒子。
【文檔編號】C08K7/14GK103819882SQ201210464048
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2012年11月16日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月16日
【發(fā)明者】孫剛, 周英輝, 李國明, 程文超, 李欣, 李志平, 陳延安, 丁超, 羅忠富 申請人:江蘇金發(fā)科技新材料有限公司