本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種增強(qiáng)型850℃灼熱絲不起燃、PBT/ASA復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

PBT(聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯，英文名polybutylene terephthalate)是一種結(jié)晶型線形飽和聚酯樹(shù)脂，具有較好的耐熱性、韌性以及耐疲勞性，摩擦系數(shù)、自潤(rùn)滑性能好，并且耐候性好、吸水率低，在潮濕環(huán)境中仍保持各種物性以及電絕緣性，低溫下可迅速結(jié)晶，成型性良好，所以被廣泛應(yīng)用于電子電氣、汽車(chē)、節(jié)能燈和家用電氣等領(lǐng)域。

隨著社會(huì)發(fā)展，對(duì)材料的應(yīng)用也提出更高的要求，例如更好的精密度、更好的阻燃性能、更好的尺寸穩(wěn)定性以及更好的耐候性，而PBT存在易翹曲、缺口沖擊敏感等缺點(diǎn)，這使得PBT改性材料及PBT合金成為一種研究趨勢(shì)。

其中，在電子電氣行業(yè)，歐洲電子產(chǎn)品通常對(duì)PBT材料的要求標(biāo)準(zhǔn)都具有接觸灼熱絲不起燃的特性，并且灼熱絲不起燃溫度由原來(lái)的750℃提高到850℃，對(duì)材料的特性進(jìn)一步提高，在原來(lái)750℃灼熱絲不起燃溫度的基礎(chǔ)上，繼續(xù)添加阻燃劑，使PBT材料達(dá)到850℃灼熱絲不起燃，但是這樣會(huì)使材料的力學(xué)性能下降得比較厲害，且導(dǎo)致材料的耐候性降低。例如，現(xiàn)有使用溴系阻燃劑、三氧化二銻、無(wú)機(jī)阻燃劑、MCA阻燃劑(中文名：氰尿酸三聚氰胺)復(fù)合，提高PBT材料的阻燃性，但結(jié)果材料的性能非常差，不滿足實(shí)際使用需要。另外，由于阻燃劑分量大，在低速或中速混料中會(huì)分散不均，加工工藝不好控制，不適于實(shí)際應(yīng)用。

鑒于目前市場(chǎng)上PBT改性材料存在的問(wèn)題，本專(zhuān)利申請(qǐng)的目的在于研制一種增強(qiáng)型850℃灼熱絲不起燃、PBT/ASA復(fù)合材料及其產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，以滿足目前市場(chǎng)上要求耐候、表面光亮、850℃灼熱絲不起燃的PBT阻燃增強(qiáng)材料，以利于提升公司的產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，同時(shí)對(duì)公司的產(chǎn)品技術(shù)升級(jí)和品牌價(jià)值的營(yíng)造也具有重要的意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有PBT改性材料力學(xué)性能和耐候性差的問(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)了一種增強(qiáng)型850℃灼熱絲不起燃、PBT/ASA復(fù)合材料，由以下重量百分比的組分配置而成：

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述PBT的特性粘度為0.8～1.0dl/g。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述增韌相容劑為苯乙烯-丙烯腈-馬來(lái)酸酐三元無(wú)規(guī)共聚物與乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物按重量比3:2混合而成。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述溴系阻燃劑為十溴二苯乙烷、溴代三嗪、溴化聚苯乙烯中的一種或兩種。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述灼熱絲提高劑是由氮磷系阻燃劑與無(wú)機(jī)阻燃劑按重量比3:1復(fù)配而成。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述光穩(wěn)定劑由BASF穩(wěn)定劑944和美國(guó)D.I.C光穩(wěn)定劑UV-327按重量比1:1混合而成。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述抗氧劑由四[甲基-b-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯與三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯按重量比1:1混合而成。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述潤(rùn)滑劑為聚硅氧烷和乙撐雙硬脂酰胺。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述玻璃纖維為直徑10～14μm的無(wú)堿長(zhǎng)纖維。

本發(fā)明還公開(kāi)了一種制備所述PBT/ASA復(fù)合材料的方法，包括以下步驟：

a、將PBT、ASA、溴系阻燃劑、三氧化二銻在100～120℃下干燥3～5h，含水率控制在0.03％以下，待用；

b、按上述重量百分比稱(chēng)取各個(gè)組分；

c、將稱(chēng)取的PBT、ASA、增韌相容劑、溴系阻燃劑、三氧化二銻、灼熱絲提高劑、光穩(wěn)定劑、偶聯(lián)劑、抗氧劑、潤(rùn)滑劑在高速混合器中混合5～8min；

d、將混合好的混合物料加入雙螺桿擠出機(jī)中，熔融擠出的同時(shí)，在雙螺桿擠出機(jī)的排氣口加入玻璃纖維，經(jīng)熔融反應(yīng)，擠出造粒；

其中，雙螺桿擠出機(jī)的工藝條件為：

一區(qū)溫度：200～210℃，二區(qū)溫度：220～210℃，三區(qū)溫度：230～220℃，四區(qū)溫度：250～220℃，五區(qū)溫度：240～220℃，六區(qū)溫度：230～220℃，七區(qū)溫度：230～210℃，八區(qū)溫度：230～210℃，九區(qū)溫度：230～220℃，機(jī)頭溫度：240～260℃，真空度0.03～0.15MP，螺桿轉(zhuǎn)速：300～500r/min，喂料轉(zhuǎn)速：10～30r/min。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明采用合理的生產(chǎn)工藝，并配以適當(dāng)?shù)淖枞俭w系，制備出高耐候性、高光澤、高機(jī)械性能的850℃灼熱絲不起燃的PBT/ASA復(fù)合材料，此材料相比于傳統(tǒng)的阻燃增強(qiáng)PBT材料，在外觀、阻燃性、灼熱絲不起燃特性、尺寸穩(wěn)定性以及耐候性等方面有突出的優(yōu)勢(shì)，能夠滿足耐候性以及阻燃級(jí)別要求高的場(chǎng)合的使用需求。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為7個(gè)實(shí)施例中PBT/ASA復(fù)合材料的性能參數(shù)表；

圖2為本發(fā)明PBT/ASA復(fù)合材料的耐候性能參數(shù)圖表。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。

實(shí)施例1：

本實(shí)施例中的增強(qiáng)型850℃灼熱絲不起燃、PBT/ASA復(fù)合材料，由以下重量百分比的組分配置而成：

其中，PBT的特性粘度為0.8～1.0dl/g，例如南通星辰合成材料有限公司生產(chǎn)的PBT 1084樹(shù)脂材料；

增韌相容劑為苯乙烯-丙烯腈-馬來(lái)酸酐三元無(wú)規(guī)共聚物與乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物按重量比3:2混合而成，例如南通日之升高分子新材料科技有限公司生產(chǎn)的SAG-001相容劑；

灼熱絲提高劑是由氮磷系阻燃劑與無(wú)機(jī)阻燃劑按重量比3:1復(fù)配而成；

光穩(wěn)定劑由BASF穩(wěn)定劑944和美國(guó)D.I.C光穩(wěn)定劑UV-327按重量比1:1混合而成；

抗氧劑由四[甲基-b-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯與三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯按重量比1:1混合而成；

潤(rùn)滑劑為聚硅氧烷和乙撐雙硬脂酰胺，例如國(guó)產(chǎn)的硅酮粉和TAF；

偶聯(lián)劑為γ-氨丙基三乙氧基硅烷(牌號(hào)KH-550)；

玻璃纖維為直徑10～14μm的無(wú)堿長(zhǎng)纖維，例如泰山玻璃纖維有限公司生產(chǎn)的T635B無(wú)堿環(huán)保玻璃纖維。

本實(shí)施例中制備所述PBT/ASA復(fù)合材料的方法，包括以下步驟：

a、將PBT、溴化聚苯乙烯、三氧化二銻在100～120℃下干燥3～5h，含水率控制在0.03％以下，待用；

b、按上述重量百分比稱(chēng)取各個(gè)組分；

c、將稱(chēng)取的PBT、增韌相容劑、溴化聚苯乙烯、三氧化二銻、灼熱絲提高劑、光穩(wěn)定劑、偶聯(lián)劑、抗氧劑、潤(rùn)滑劑在高速混合器中混合7min；

d、將混合好的混合物料加入雙螺桿擠出機(jī)中，熔融擠出的同時(shí)，在雙螺桿擠出機(jī)的排氣口加入玻璃纖維，經(jīng)熔融反應(yīng)，擠出造粒；

其中，雙螺桿擠出機(jī)的工藝條件為：

一區(qū)溫度：200～210℃，二區(qū)溫度：220～210℃，三區(qū)溫度：230～220℃，四區(qū)溫度：250～220℃，五區(qū)溫度：240～220℃，六區(qū)溫度：230～220℃，七區(qū)溫度：230～210℃，八區(qū)溫度：230～210℃，九區(qū)溫度：230～220℃，機(jī)頭溫度：240～260℃，真空度0.03～0.15MP，螺桿轉(zhuǎn)速：300～500r/min，喂料轉(zhuǎn)速：10～30r/min。

實(shí)施例2：

本實(shí)施例中的增強(qiáng)型850℃灼熱絲不起燃、PBT/ASA復(fù)合材料，由以下重量百分比的組分配置而成：

上述各組分中，除溴系阻燃劑溴代三嗪外，其他組分均采用與實(shí)施例1中相同的原料。

本實(shí)施例中制備所述PBT/ASA復(fù)合材料的方法，包括以下步驟：

a、將PBT、溴代三嗪、三氧化二銻在100～120℃下干燥3～5h，含水率控制在0.03％以下，待用；

b、按上述重量百分比稱(chēng)取各個(gè)組分；

c、將稱(chēng)取的PBT、增韌相容劑、溴代三嗪、三氧化二銻、灼熱絲提高劑、光穩(wěn)定劑、偶聯(lián)劑、抗氧劑、潤(rùn)滑劑在高速混合器中混合7min；

d、將混合好的混合物料加入雙螺桿擠出機(jī)中，熔融擠出的同時(shí)，在雙螺桿擠出機(jī)的排氣口加入玻璃纖維，經(jīng)熔融反應(yīng)，擠出造粒；

其中，雙螺桿擠出機(jī)的工藝條件為：

一區(qū)溫度：200～210℃，二區(qū)溫度：220～210℃，三區(qū)溫度：230～220℃，四區(qū)溫度：250～220℃，五區(qū)溫度：240～220℃，六區(qū)溫度：230～220℃，七區(qū)溫度：230～210℃，八區(qū)溫度：230～210℃，九區(qū)溫度：230～220℃，機(jī)頭溫度：240～260℃，真空度0.03～0.15MP，螺桿轉(zhuǎn)速：300～500r/min，喂料轉(zhuǎn)速：10～30r/min。

實(shí)施例3：

本實(shí)施例中的增強(qiáng)型850℃灼熱絲不起燃、PBT/ASA復(fù)合材料，由以下重量百分比的組分配置而成：

上述各組分中，除溴系阻燃劑十溴二苯乙烷外，其他組分均采用與實(shí)施例1中相同的原料。

本實(shí)施例中制備所述PBT/ASA復(fù)合材料的方法，包括以下步驟：

a、將PBT、十溴二苯乙烷、三氧化二銻在100～120℃下干燥3～5h，含水率控制在0.03％以下，待用；

b、按上述重量百分比稱(chēng)取各個(gè)組分；

c、將稱(chēng)取的PBT、增韌相容劑、十溴二苯乙烷、三氧化二銻、灼熱絲提高劑、光穩(wěn)定劑、偶聯(lián)劑、抗氧劑、潤(rùn)滑劑在高速混合器中混合8min；

d、將混合好的混合物料加入雙螺桿擠出機(jī)中，熔融擠出的同時(shí)，在雙螺桿擠出機(jī)的排氣口加入玻璃纖維，經(jīng)熔融反應(yīng)，擠出造粒；

其中，雙螺桿擠出機(jī)的工藝條件為：

一區(qū)溫度：200～210℃，二區(qū)溫度：220～210℃，三區(qū)溫度：230～220℃，四區(qū)溫度：250～220℃，五區(qū)溫度：240～220℃，六區(qū)溫度：230～220℃，七區(qū)溫度：230～210℃，八區(qū)溫度：230～210℃，九區(qū)溫度：230～220℃，機(jī)頭溫度：240～260℃，真空度0.03～0.15MP，螺桿轉(zhuǎn)速：300～500r/min，喂料轉(zhuǎn)速：10～30r/min。

實(shí)施例4：

本實(shí)施例中的增強(qiáng)型850℃灼熱絲不起燃、PBT/ASA復(fù)合材料，由以下重量百分比的組分配置而成：

其中，ASA的熔融指數(shù)為28g/min(220℃，10kg)，如臺(tái)灣奇美實(shí)業(yè)股份有限公司生產(chǎn)的ASA PW-957塑膠原料。

上述各組分中，除溴系阻燃劑溴代三嗪外，其他組分均采用與實(shí)施例1中相同的原料。

本實(shí)施例中制備所述PBT/ASA復(fù)合材料的方法，包括以下步驟：

a、將PBT、溴代三嗪、三氧化二銻在100～120℃下干燥3～5h，含水率控制在0.03％以下，待用；

b、按上述重量百分比稱(chēng)取各個(gè)組分；

c、將稱(chēng)取的PBT、增韌相容劑、溴代三嗪、三氧化二銻、灼熱絲提高劑、光穩(wěn)定劑、偶聯(lián)劑、抗氧劑、潤(rùn)滑劑在高速混合器中混合7min；

d、將混合好的混合物料加入雙螺桿擠出機(jī)中，熔融擠出的同時(shí)，在雙螺桿擠出機(jī)的排氣口加入玻璃纖維，經(jīng)熔融反應(yīng)，擠出造粒；

其中，雙螺桿擠出機(jī)的工藝條件為：

一區(qū)溫度：200～210℃，二區(qū)溫度：220～210℃，三區(qū)溫度：230～220℃，四區(qū)溫度：250～220℃，五區(qū)溫度：240～220℃，六區(qū)溫度：230～220℃，七區(qū)溫度：230～210℃，八區(qū)溫度：230～210℃，九區(qū)溫度：230～220℃，機(jī)頭溫度：240～260℃，真空度0.03～0.15MP，螺桿轉(zhuǎn)速：300～500r/min，喂料轉(zhuǎn)速：10～30r/min。

實(shí)施例5：

本實(shí)施例中的增強(qiáng)型850℃灼熱絲不起燃、PBT/ASA復(fù)合材料，由以下重量百分比的組分配置而成：

上述各組分均采用與實(shí)施例4中相同的原料。

本實(shí)施例中制備所述PBT/ASA復(fù)合材料的方法，包括以下步驟：

a、將PBT、溴代三嗪、三氧化二銻在100～120℃下干燥3～5h，含水率控制在0.03％以下，待用；

b、按上述重量百分比稱(chēng)取各個(gè)組分；

c、將稱(chēng)取的PBT、增韌相容劑、溴代三嗪、三氧化二銻、灼熱絲提高劑、光穩(wěn)定劑、偶聯(lián)劑、抗氧劑、潤(rùn)滑劑在高速混合器中混合7min；

d、將混合好的混合物料加入雙螺桿擠出機(jī)中，熔融擠出的同時(shí)，在雙螺桿擠出機(jī)的排氣口加入玻璃纖維，經(jīng)熔融反應(yīng)，擠出造粒；

其中，雙螺桿擠出機(jī)的工藝條件為：

一區(qū)溫度：200～210℃，二區(qū)溫度：220～210℃，三區(qū)溫度：230～220℃，四區(qū)溫度：250～220℃，五區(qū)溫度：240～220℃，六區(qū)溫度：230～220℃，七區(qū)溫度：230～210℃，八區(qū)溫度：230～210℃，九區(qū)溫度：230～220℃，機(jī)頭溫度：240～260℃，真空度0.03～0.15MP，螺桿轉(zhuǎn)速：300～500r/min，喂料轉(zhuǎn)速：10～30r/min。

實(shí)施例6：

本實(shí)施例中的增強(qiáng)型850℃灼熱絲不起燃、PBT/ASA復(fù)合材料，由以下重量百分比的組分配置而成：

上述各組分均采用與實(shí)施例4中相同的原料。

本實(shí)施例中制備所述PBT/ASA復(fù)合材料的方法，包括以下步驟：

a、將PBT、溴代三嗪、三氧化二銻在100～120℃下干燥3～5h，含水率控制在0.03％以下，待用；

b、按上述重量百分比稱(chēng)取各個(gè)組分；

c、將稱(chēng)取的PBT、增韌相容劑、溴代三嗪、三氧化二銻、灼熱絲提高劑、光穩(wěn)定劑、偶聯(lián)劑、抗氧劑、潤(rùn)滑劑在高速混合器中混合7min；

d、將混合好的混合物料加入雙螺桿擠出機(jī)中，熔融擠出的同時(shí)，在雙螺桿擠出機(jī)的排氣口加入玻璃纖維，經(jīng)熔融反應(yīng)，擠出造粒；

其中，雙螺桿擠出機(jī)的工藝條件為：

一區(qū)溫度：200～210℃，二區(qū)溫度：220～210℃，三區(qū)溫度：230～220℃，四區(qū)溫度：250～220℃，五區(qū)溫度：240～220℃，六區(qū)溫度：230～220℃，七區(qū)溫度：230～210℃，八區(qū)溫度：230～210℃，九區(qū)溫度：230～220℃，機(jī)頭溫度：240～260℃，真空度0.03～0.15MP，螺桿轉(zhuǎn)速：300～500r/min，喂料轉(zhuǎn)速：10～30r/min。

實(shí)施例7：

本實(shí)施例中的增強(qiáng)型850℃灼熱絲不起燃、PBT/ASA復(fù)合材料，由以下重量百分比的組分配置而成：

上述各組分中，十溴二苯乙烷采用與實(shí)施例3中相同的原料，其他組分均采用與實(shí)施例4中相同的原料。

本實(shí)施例中制備所述PBT/ASA復(fù)合材料的方法，包括以下步驟：

a、將PBT、溴代三嗪、三氧化二銻在100～120℃下干燥3～5h，含水率控制在0.03％以下，待用；

b、按上述重量百分比稱(chēng)取各個(gè)組分；

c、將稱(chēng)取的PBT、增韌相容劑、溴代三嗪、三氧化二銻、灼熱絲提高劑、光穩(wěn)定劑、偶聯(lián)劑、抗氧劑、潤(rùn)滑劑在高速混合器中混合7min；

d、將混合好的混合物料加入雙螺桿擠出機(jī)中，熔融擠出的同時(shí)，在雙螺桿擠出機(jī)的排氣口加入玻璃纖維，經(jīng)熔融反應(yīng)，擠出造粒；

其中，雙螺桿擠出機(jī)的工藝條件為：

一區(qū)溫度：200～210℃，二區(qū)溫度：220～210℃，三區(qū)溫度：230～220℃，四區(qū)溫度：250～220℃，五區(qū)溫度：240～220℃，六區(qū)溫度：230～220℃，七區(qū)溫度：230～210℃，八區(qū)溫度：230～210℃，九區(qū)溫度：230～220℃，機(jī)頭溫度：240～260℃，真空度0.03～0.15MP，螺桿轉(zhuǎn)速：300～500r/min，喂料轉(zhuǎn)速：10～30r/min。

PBT/ASA復(fù)合材料性能測(cè)試：

根據(jù)實(shí)施例1～7制得的試樣，烘料制標(biāo)準(zhǔn)樣板進(jìn)行性能測(cè)試對(duì)比，力學(xué)性能、阻燃性能、熔融指數(shù)均統(tǒng)一采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試，其性能參數(shù)如圖1中的表格所示。

耐候性能通過(guò)氙氣人工氣候老化試驗(yàn)，按照GB/T16442.2《塑料實(shí)驗(yàn)室光源試驗(yàn)方法第二部分：氙弧燈》進(jìn)行，試驗(yàn)條件如下：

光源為水冷式氙燈(功率5kw～14kw)，輻射度(340nm)為：0.5W/M2·nm；

黑標(biāo)準(zhǔn)溫度：65±3℃；

相對(duì)濕度：65±5％；

降雨周期：18min(噴水周期時(shí)間)/102min(不噴水周期時(shí)間)。

上述試驗(yàn)完成后，再檢測(cè)PBT/ASA復(fù)合材料老化前后的缺口沖擊強(qiáng)度，通過(guò)對(duì)比缺口沖擊強(qiáng)度的保持率指標(biāo)來(lái)判斷耐候性的好壞，其耐候性能參數(shù)如圖2中的圖表所示。

本發(fā)明PBT/ASA復(fù)合材料的阻燃性能和機(jī)械性能測(cè)試結(jié)果如圖1中的表格所示，由表格中的數(shù)據(jù)可知，采用本發(fā)明的復(fù)配灼熱絲提高劑以及一系列添加劑所得到的阻燃PBT/ASA復(fù)合材料，缺口沖擊強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度等力學(xué)性能均能滿足要求，性?xún)r(jià)比高，且在注塑制件時(shí)，流動(dòng)性好、易成型，可提高生產(chǎn)效率，在市場(chǎng)上具有較高的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。