本發(fā)明涉及無鹵阻燃高分子復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種無鹵阻燃長玻纖增強(qiáng)PET復(fù)合材料及其一步法制備方法。
背景技術(shù)：
玻纖增強(qiáng)聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)產(chǎn)品具有優(yōu)良的電性能和綜合應(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(huì)環(huán)境意識(shí)的日益提高，無鹵阻燃成為玻纖增強(qiáng)PET技術(shù)發(fā)展的主流。但玻纖增強(qiáng)PET要達(dá)到V-0級(jí)無鹵阻燃需要添加很多DOPO，這會(huì)嚴(yán)重降低玻纖增強(qiáng)PET的材料的力學(xué)性能，特別是缺口沖擊強(qiáng)度。若無鹵阻燃PET的增強(qiáng)玻纖采用連續(xù)長玻璃纖維改善得到連續(xù)長玻纖增強(qiáng)PET(LFTPET)，則無鹵阻燃PET的力學(xué)性能便會(huì)全面提升，便可以實(shí)現(xiàn)無鹵阻燃PET的高性能化，但是由于LFTPET生產(chǎn)過程中為保證PET對(duì)連續(xù)長玻璃纖維的浸潤效果，PET的熔體溫度通常設(shè)置的非常高(≥300℃)，而高溫下DOPO分解嚴(yán)重。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種力學(xué)性能好，韌性佳的無鹵阻燃長玻纖增強(qiáng)PET復(fù)合材料。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：
一種無鹵阻燃長玻纖增強(qiáng)PET復(fù)合材料，由以下重量份數(shù)的組分制成：聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯30-60、長玻纖20-40、DOPO 9-13、增粘劑1-4、抗氧劑0.5-1、擴(kuò)鏈劑1-3、增韌劑5-10、三嗪成炭劑3-5、協(xié)效劑1-5、硬脂酸鎂0.5-1、納米二氧化鈦0.5-1、納米級(jí)陶粒粉0.5-1、氧化銻0.5-1、抗菌劑0.5-1、抗靜電劑0.5-1、鄰苯二甲酸二辛酯1-3。
所述的協(xié)效劑選用季磷鹽插層改性蒙脫土。
所述的擴(kuò)鏈劑選用SAG-008擴(kuò)鏈劑。
所述的增韌劑選用POE增韌劑，如POE-g-GMA增韌劑。
所述的抗氧劑選用P262抗氧劑。
所述的三嗪成炭劑選用CFA三嗪成炭劑。
上述增粘劑是由以下重量的組分制成：乙二醇80g、鉑化合物2g、硅烷偶聯(lián)劑2g、苯甲酸鈉鹽2g、瀝青5g、丙烯酸正丁酯3g、十二烷基硫醇3g、蟲膠樹脂4g、微晶蠟2g、納米級(jí)電氣石粉體3g、純丙乳液5g；該增粘劑專門針對(duì)再生PET熔體進(jìn)行配置，增粘速度快，效果好。
上述增粘劑的制備方法如下：
(1)按上述配方量稱取各組分，首先將乙二醇、丙烯酸正丁酯及十二烷基硫醇投入反應(yīng)釜中，加熱至50-60℃，于轉(zhuǎn)速120-135轉(zhuǎn)/分鐘，連續(xù)攪拌5-10分鐘，制得溶液a待用；
(2)將苯甲酸鈉鹽、瀝青、蟲膠樹脂、微晶蠟及納米級(jí)電氣石粉體加入到溶液a中，邊攪拌邊加熱，至溫度達(dá)到80-90℃保溫2小時(shí)，制得溶液b待用；
上述攪拌速度控制在90-110轉(zhuǎn)/分鐘。
(3)將純丙乳液投入溶液b中，攪拌均勻，攪拌速度保持在1200轉(zhuǎn)/分鐘左右，攪拌30分鐘，制得溶液c待用；
(4)將溶液c的溫度控制在40-45℃，然后加入鉑化合物和硅烷偶聯(lián)劑，攪拌均勻，冷卻至室溫，出釜得到增粘劑。
一種無鹵阻燃長玻纖增強(qiáng)PET復(fù)合材料一步法制備方法，步驟如下：
(1)將硬脂酸鎂、納米二氧化鈦、納米級(jí)陶粒粉、氧化銻、抗菌劑和抗靜電劑送入轉(zhuǎn)鼓中進(jìn)行混合攪拌，同時(shí)將轉(zhuǎn)鼓加溫至80-120℃，時(shí)間在40分鐘，壓力在150-200Mpa，取出得到混合料；
(2)將聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯和鄰苯二甲酸二辛酯混合，通過單螺桿擠出機(jī)塑化后通過口模輸送到高溫熔體反應(yīng)釜，加入混合料、擴(kuò)鏈劑、增粘劑、協(xié)效劑、抗氧劑、DOPO、增韌劑和三嗪成炭劑，保持釜溫在235～240℃、壓力2.0～2.5MPa條件下，得到混合熔體；
(3)將混合熔體送入到浸漬機(jī)頭，浸漬機(jī)頭的溫度設(shè)定為280-360℃，將長玻纖通過浸漬機(jī)頭?？?，浸漬后，將其牽引出浸漬機(jī)頭，冷卻、切粒，得到8-15mm長的增強(qiáng)PET復(fù)合材料。
本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明組分較為簡單，配比合理，再聚合過程中加入擴(kuò)鏈劑、增粘劑，能夠促進(jìn)PET形成所需合適長度的分子鏈，從而改變聚酯的特性粘度、熔點(diǎn)及其分子鏈結(jié)構(gòu)，提高PET熔體的品質(zhì)，增強(qiáng)PET材料的整體強(qiáng)度。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
實(shí)施例1
一種無鹵阻燃長玻纖增強(qiáng)PET復(fù)合材料，由以下重量的組分制成：聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯50kg、長玻30kg、DOPO(阻燃劑)11、增粘劑2kg、P262抗氧劑0.7kg、SAG-008擴(kuò)鏈劑2kg、POE增韌劑7kg、CFA三嗪成炭劑4kg、季磷鹽插層改性蒙脫土2kg、硬脂酸鎂0.7kg、納米二氧化鈦0.7kg、納米級(jí)陶粒粉0.7kg、氧化銻0.7kg、抗菌劑0.7kg、抗靜電劑0.7kg、鄰苯二甲酸二辛酯2kg。
上述增粘劑是由以下重量的組分制成：乙二醇80g、鉑化合物2g、硅烷偶聯(lián)劑2g、苯甲酸鈉鹽2g、瀝青5g、丙烯酸正丁酯3g、十二烷基硫醇3g、蟲膠樹脂4g、微晶蠟2g、納米級(jí)電氣石粉體3g、純丙乳液5g；該增粘劑專門針對(duì)再生PET熔體進(jìn)行配置，增粘速度快，效果好。
上述增粘劑的制備方法如下：
(1)按上述配方量稱取各組分，首先將乙二醇、丙烯酸正丁酯及十二烷基硫醇投入反應(yīng)釜中，加熱至50-60℃，于轉(zhuǎn)速120-135轉(zhuǎn)/分鐘，連續(xù)攪拌5-10分鐘，制得溶液a待用；
(2)將苯甲酸鈉鹽、瀝青、蟲膠樹脂、微晶蠟及納米級(jí)電氣石粉體加入到溶液a中，邊攪拌邊加熱，至溫度達(dá)到80-90℃保溫2小時(shí)，制得溶液b待用；
上述攪拌速度控制在90-110轉(zhuǎn)/分鐘。
(3)將純丙乳液投入溶液b中，攪拌均勻，攪拌速度保持在1200轉(zhuǎn)/分鐘左右，攪拌30分鐘，制得溶液c待用；
(4)將溶液c的溫度控制在40-45℃，然后加入鉑化合物和硅烷偶聯(lián)劑，攪拌均勻，冷卻至室溫，出釜得到增粘劑。
一種無鹵阻燃長玻纖增強(qiáng)PET復(fù)合材料一步法制備方法，步驟如下：
(1)將硬脂酸鎂、納米二氧化鈦、納米級(jí)陶粒粉、氧化銻、抗菌劑和抗靜電劑送入轉(zhuǎn)鼓中進(jìn)行混合攪拌，同時(shí)將轉(zhuǎn)鼓加溫至80-120℃，時(shí)間在40分鐘，壓力在150-200Mpa，取出得到混合料；
(2)將聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯和鄰苯二甲酸二辛酯混合，通過單螺桿擠出機(jī)塑化后通過口模輸送到高溫熔體反應(yīng)釜，加入混合料、擴(kuò)鏈劑、增粘劑、協(xié)效劑、抗氧劑、DOPO、增韌劑和三嗪成炭劑，保持釜溫在235～240℃、壓力2.0～2.5MPa條件下，得到混合熔體；
(3)將混合熔體送入到浸漬機(jī)頭，浸漬機(jī)頭的溫度設(shè)定為280-360℃，將長玻纖通過浸漬機(jī)頭?？?，浸漬后，將其牽引出浸漬機(jī)頭，冷卻、切粒，得到8-15mm長的增強(qiáng)PET復(fù)合材料。
實(shí)施例2
一種無鹵阻燃長玻纖增強(qiáng)PET復(fù)合材料，由以下重量份數(shù)的組分制成：聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯30kg、長玻纖40kg、DOPO 9、增粘劑1kg、抗氧劑1kg、擴(kuò)鏈劑3kg、增韌劑10kg、三嗪成炭劑3kg、協(xié)效劑5kg、硬脂酸鎂0.5kg、納米二氧化鈦1kg、納米級(jí)陶粒粉0.5kg、氧化銻1kg、抗菌劑0.5kg、抗靜電劑1kg、鄰苯二甲酸二辛酯0.5kg。
所述的協(xié)效劑選用季磷鹽插層改性蒙脫土。
所述的擴(kuò)鏈劑選用SAG-008擴(kuò)鏈劑。
所述的增韌劑選用POE增韌劑，如POE-g-GMA增韌劑。
所述的抗氧劑選用P262抗氧劑。
所述的三嗪成炭劑選用CFA三嗪成炭劑。
上述增粘劑是由以下重量的組分制成：乙二醇80g、鉑化合物2g、硅烷偶聯(lián)劑2g、苯甲酸鈉鹽2g、瀝青5g、丙烯酸正丁酯3g、十二烷基硫醇3g、蟲膠樹脂4g、微晶蠟2g、納米級(jí)電氣石粉體3g、純丙乳液5g；該增粘劑專門針對(duì)再生PET熔體進(jìn)行配置，增粘速度快，效果好。
上述增粘劑的制備方法如下：
(1)按上述配方量稱取各組分，首先將乙二醇、丙烯酸正丁酯及十二烷基硫醇投入反應(yīng)釜中，加熱至50-60℃，于轉(zhuǎn)速120-135轉(zhuǎn)/分鐘，連續(xù)攪拌5-10分鐘，制得溶液a待用；
(2)將苯甲酸鈉鹽、瀝青、蟲膠樹脂、微晶蠟及納米級(jí)電氣石粉體加入到溶液a中，邊攪拌邊加熱，至溫度達(dá)到80-90℃保溫2小時(shí)，制得溶液b待用；
上述攪拌速度控制在90-110轉(zhuǎn)/分鐘。
(3)將純丙乳液投入溶液b中，攪拌均勻，攪拌速度保持在1200轉(zhuǎn)/分鐘左右，攪拌30分鐘，制得溶液c待用；
(4)將溶液c的溫度控制在40-45℃，然后加入鉑化合物和硅烷偶聯(lián)劑，攪拌均勻，冷卻至室溫，出釜得到增粘劑。
一種無鹵阻燃長玻纖增強(qiáng)PET復(fù)合材料一步法制備方法，步驟如下：
(1)將硬脂酸鎂、納米二氧化鈦、納米級(jí)陶粒粉、氧化銻、抗菌劑和抗靜電劑送入轉(zhuǎn)鼓中進(jìn)行混合攪拌，同時(shí)將轉(zhuǎn)鼓加溫至80-120℃，時(shí)間在40分鐘，壓力在150-200Mpa，取出得到混合料；
(2)將聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯和鄰苯二甲酸二辛酯混合，通過單螺桿擠出機(jī)塑化后通過口模輸送到高溫熔體反應(yīng)釜，加入混合料、擴(kuò)鏈劑、增粘劑、協(xié)效劑、抗氧劑、DOPO、增韌劑和三嗪成炭劑，保持釜溫在235～240℃、壓力2.0～2.5MPa條件下，得到混合熔體；
(3)將混合熔體送入到浸漬機(jī)頭，浸漬機(jī)頭的溫度設(shè)定為280-360℃，將長玻纖通過浸漬機(jī)頭?？?，浸漬后，將其牽引出浸漬機(jī)頭，冷卻、切粒，得到8-15mm長的增強(qiáng)PET復(fù)合材料。
實(shí)施例3
一種無鹵阻燃長玻纖增強(qiáng)PET復(fù)合材料，由以下重量份數(shù)的組分制成：聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯60kg、長玻纖40kg、DOPO 9、增粘劑4kg、抗氧劑0.5kg、擴(kuò)鏈劑5kg、增韌劑5kg、三嗪成炭劑5kg、協(xié)效劑1kg、硬脂酸鎂1kg、納米二氧化鈦0.5kg、納米級(jí)陶粒粉1kg、氧化銻0.5kg、抗菌劑1kg、抗靜電劑0.5kg、鄰苯二甲酸二辛酯1kg。
上述增粘劑是由以下重量的組分制成：乙二醇80g、鉑化合物2g、硅烷偶聯(lián)劑2g、苯甲酸鈉鹽2g、瀝青5g、丙烯酸正丁酯3g、十二烷基硫醇3g、蟲膠樹脂4g、微晶蠟2g、納米級(jí)電氣石粉體3g、純丙乳液5g；該增粘劑專門針對(duì)再生PET熔體進(jìn)行配置，增粘速度快，效果好。
上述增粘劑的制備方法如下：
(1)按上述配方量稱取各組分，首先將乙二醇、丙烯酸正丁酯及十二烷基硫醇投入反應(yīng)釜中，加熱至50-60℃，于轉(zhuǎn)速120-135轉(zhuǎn)/分鐘，連續(xù)攪拌5-10分鐘，制得溶液a待用；
(2)將苯甲酸鈉鹽、瀝青、蟲膠樹脂、微晶蠟及納米級(jí)電氣石粉體加入到溶液a中，邊攪拌邊加熱，至溫度達(dá)到80-90℃保溫2小時(shí)，制得溶液b待用；
上述攪拌速度控制在90-110轉(zhuǎn)/分鐘。
(3)將純丙乳液投入溶液b中，攪拌均勻，攪拌速度保持在1200轉(zhuǎn)/分鐘左右，攪拌30分鐘，制得溶液c待用；
(4)將溶液c的溫度控制在40-45℃，然后加入鉑化合物和硅烷偶聯(lián)劑，攪拌均勻，冷卻至室溫，出釜得到增粘劑。
上述無鹵阻燃長玻纖增強(qiáng)PET復(fù)合材料一步法制備方法，步驟如下：
(1)將硬脂酸鎂、納米二氧化鈦、納米級(jí)陶粒粉、氧化銻、抗菌劑和抗靜電劑送入轉(zhuǎn)鼓中進(jìn)行混合攪拌，同時(shí)將轉(zhuǎn)鼓加溫至80-120℃，時(shí)間在40分鐘，壓力在150-200Mpa，取出得到混合料；
(2)將聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯和鄰苯二甲酸二辛酯混合，通過單螺桿擠出機(jī)塑化后通過口模輸送到高溫熔體反應(yīng)釜，加入混合料、擴(kuò)鏈劑、增粘劑、協(xié)效劑、抗氧劑、DOPO、增韌劑和三嗪成炭劑，保持釜溫在235～240℃、壓力2.0～2.5MPa條件下，得到混合熔體；
(3)將混合熔體送入到浸漬機(jī)頭，浸漬機(jī)頭的溫度設(shè)定為280-360℃，將長玻纖通過浸漬機(jī)頭?？祝n后，將其牽引出浸漬機(jī)頭，冷卻、切粒，得到8-15mm長的增強(qiáng)PET復(fù)合材料。
主要性能測試：實(shí)施例1-3生產(chǎn)出的產(chǎn)品按照標(biāo)準(zhǔn)制(ASTM)成標(biāo)準(zhǔn)測試樣條，進(jìn)行各項(xiàng)測試，其性能測試結(jié)果下表所示。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。