CN102850661A - 一种无卤阻燃pp/聚酯合金及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无卤阻燃PP/聚酯合金及其制备方法。无卤阻燃PP/聚酯合金按重量百分比由以下组分组成：PP16.5-58%；PBT5-10%；PET15-30%；相容剂2-8%；成核剂0.2-0.5%；增韧剂3-6%；无卤阻燃剂15-25%；协效阻燃剂1-2%；抗滴落剂0.2-0.5%；抗氧剂0.1-0.5%；润滑剂0.5-1%；所述相容剂为PP-g-MAH、POE-g-GMA、SEBS-g-MAH和EPDM-g-MAH中的一种或者一种以上的混合物。本发明卤阻燃PP/聚酯合金成本低、阻燃性能和电学性能好，可以代替部分无卤阻燃ABS、PC、PBT等材料，而且成型效果好，易于配色，可以广泛用于电子电气、汽车、家用电器等领域。

Description

一种无卤阻燃PP/聚酯合金及其制备方法

[技术领域]

本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种无卤阻燃PP/聚酯合金及其制备方法。

[背景技术]

聚丙烯(PP)目前用量最大的通用塑料之一，具有质轻、无毒、电绝缘性能好、化学稳定性好、易于成型加工等优点，因而广泛应用于工业生产的各个领域，但PP存在一些缺点，如:低温脆性，机械强度及硬度较低，成型收缩率大等缺点。

聚对苯二甲酸乙二酯（PET）是一种非常重要的工程塑料，具有耐磨、耐热、电绝缘性好以及耐化学品等优异性能，主要用于合成纤维、中空容器，双轴拉伸薄膜等。但由于PET得玻璃化转变温度和熔点较高，在通常加工温度下，结晶速度慢，冲击韧性差，因而阻碍了PET树脂在某些方面的应用。

针对PP 和PET的上述特点，将两者进行增容改性，能进一步优化其性能：PET能提高PP的强度、模量、耐热性及表面硬度；而PP则可以提高PET冲击韧性、环境应力开裂、加工和阻隔等性能。

长期以来，塑料改性的阻燃剂以溴-锑体系为主，该体系阻燃效果好，添加量低，对材料的力学性能影响小，但是在燃烧过程中会产生卤化氢、二噁英等有毒物质，对人们的健康和环境都会造成极大地危害。对材料的电性能影响很大（如CTI），而且在加工过程中容易喷霜，对模具具有腐蚀作用。随着全球特别是欧美等发达国家对环保和公共安全要求逐步提高，世界上很多知名电子企业、IT行业（如戴尔、索尼、三星、LG、索爱、联想、明基等）对其产品中的阻燃部件都要求无卤化。国际电工委（IEC）也已出台无卤化标准，要求材料中Cl 和Br分别不得超过900PPm，二者总含量总计不得超过1500PPm。所以阻燃材料无卤化迫在眉睫。常见的一些无卤阻燃剂由于存在种种弊端，应用范围有限。如传统红磷阻燃剂，阻燃效果好，对材料力学性能影响较小，但是配色困难。氢氧化物阻燃剂要达到阻燃效果，添加量大，且对材料力学性能的影响太大，不能得到广泛应用。

[发明内容]

本发明要解决的技术问题是提供一种成本较低、阻燃性能和电学性能较好的无卤阻燃PP/聚酯合金及其制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种无卤阻燃PP/聚酯合金，按重量百分比由以下组分组成：

所述相容剂为PP-g-MAH、 POE-g-GMA、 SEBS-g-MAH和 EPDM-g-MAH中的一种或者一种以上的混合物。

以上所述的无卤阻燃PP/聚酯合金，POE-g-GMA按重量百分比由以下组分组成： POE 95.6-97.8  引发剂0.2-0.4，苯乙烯，0.5-1.5，丙烯酸缩水甘油酯 1.5-2.5；SEBS-g-MAH按重量百分比由以下组分组成： SEBS 95.6-97.8  引发剂0.2-0.4，苯乙烯，0.5-1.5，马来酸酐1.5-2.5； EPDM-g-MAH按重量百分比由以下组分组成：EPDM 95.6-97.8  引发剂0.2-0.4，苯乙烯，0.5-1.5，马来酸酐1.5-2.5以上相容剂均在温度为160-190摄氏度的双螺杆挤出机中挤出造粒制成。

以上所述的无卤阻燃PP/聚酯合金，所述的PP为共聚聚丙烯，其密度为0.9±0.01g/cm3，熔融指数在230℃/2.16kg测试条件下为2-15g/10min;所述的PBT的比重为1.30-1.35g/cm³,熔体粘度为0.90-1.20dl/g;所述的PET的比重为1.35-1.39dl/g,熔体粘度为0.80-1.50dl/g。

以上所述的无卤阻燃PP/聚酯合金，所述的成核剂为纳米滑石粉，其目数≥10000目。

以上所述的无卤阻燃PP/聚酯合金，所述的增韧剂为MBS；所述的无卤阻燃剂为N-P型无卤阻燃剂与活性氢氧化镁，MPP复配而成，按重量百分比，N-P型无卤阻燃剂：MPP：活性氢氧化镁为1:0.2-0.6:0.05-0.1；所述的协效阻燃剂为有机硅无卤阻燃剂与BDP的混合物，按重量百分比，BDP占40%-60%.

以上所述的无卤阻燃PP/聚酯合金，所述的抗滴落剂为聚四氟乙烯；所述的抗氧剂为1076：168=1：1-1：2复配。

以上所述的无卤阻燃PP/聚酯合金，所述的润滑剂为TAF、EBS和TAS-2A中的一种或一种以上的混合物。

一种上述的无卤阻燃PP/聚酯合金的制备方法，包括以下步骤：

1）按照以上所述的重量百分数称取原料，然后将各组分搅拌、混合均匀后得到PP/聚酯合金预混物；

2) 将PP/聚酯合金预混物置于双螺杆挤出机中，在190-230℃下挤出，其在挤出机的停留时间为1-4分钟，得到所需的合金材料。

本发明克服了现有技术存在的不足，提供了一种成本较低，环保指标可满足欧盟RoHS、IEC无卤化和Reach法规要求，阻燃性达到美国UL941.6mm V-0, 力学性能、电学性能优异的无卤阻燃P P/聚酯合金材料。该材料可以代替部分无卤阻燃ABS、PC、PBT等材料，而且成型效果好，易于配色，可以广泛用于电子电气、汽车、家用电器等领域。

[具体实施方式]

下面通过实施例对本发明进行进一步阐述：

在以下各实施例中，PP为共聚聚丙烯，密度为0.9±0.01g/cm³，CMI熔融指数在230℃/2.16kg测试条件下为2-15g/10min，选用中石化集团的EPC30R-H或者J641。

 PBT的比重为1.30-1.35g/cm3, ASTM D4603 Phenol/Tetrachloride ethane 3:2 25℃的熔体粘度为0.90-1.20dl/g,生产厂家为台湾长春，其牌号为1100。

PET的比重为1.35-1.39dl/g, ASTM D4603 Phenol/Tetrachlorideethane 3:2 25℃的熔体粘度为0.80-1.50dl/g，其生产厂家为台湾远东纺织公司, 牌号为PET  CB608。

相容剂为自制相容剂:

PP-G-MAH具体组分如下：按重量百分比  PP 95.6-97.8  引发剂0.2-0.4，苯乙烯，0.5-1.5，马来酸酐1.5-2.5。

POE-g-GMA具体组分如下：按重量百分比 POE 95.6-97.8  引发剂0.2-0.4，苯乙烯，0.5-1.5，丙烯酸缩水甘油酯 1.5-2.5。

SEBS-g-MAH具体组分如下：按重量百分比 SEBS 95.6-97.8  引发剂0.2-0.4，苯乙烯，0.5-1.5，马来酸酐1.5-2.5； EPDM-g-MAH具体组分如下：按重量百分比 EPDM 95.6-97.8  引发剂0.2-0.4，苯乙烯，0.5-1.5，马来酸酐1.5-2.5。

以上相容剂均在温度为160-190摄氏度的双螺杆挤出机中挤出造粒制成。

成核剂为纳米滑石粉，目数≥10000目。

增韧剂为LG增韧剂MBS  EM500。

无卤阻燃剂为N-P型无卤阻燃剂（如普塞呋EPFR-300A, EPFR-100A,EPFR-110D，科莱恩 OP1240）、氢氧化镁（艾特克 12FM）和三聚氰胺聚磷酸盐（寿光卫东化工有限公司的MPP，按重量百分比，其中，P＞15%,N＞40%,分解温度＞300°C）。以上无卤阻燃剂按重量百分比，N-P型无卤阻燃剂：MPP：活性氢氧化镁为1:0.2-0.6:0.05-0.1。

协效阻燃剂为有机硅无卤阻燃剂（GE SFR-100）与BDP（新型磷系阻燃剂双酚A双（磷酸二苯酯）的混合物，按重量百分比， BDP占混合物的40%-60%。BDP采用雅宝 P-30。

抗滴落剂为聚四氟乙烯；抗氧剂为1076：168=1：1按重量比复配。

润滑剂为TAF、EBS和TAS-2A的一种或一种以上的混合物。

表1：本发明实施例1-5和对比例的配比表

无卤阻燃PP/聚酯合金及其制备方法，其方法如下：

（1）按上表中重量百分比称取原料；

（2）对所有原料在90℃下进行干燥。

先将PP、PBT、PET、 相容剂、增韧剂混合均匀，然后加入其它原料，混合均匀后加入双螺杆挤出机，在190-230℃下挤出，在挤出机的停留时间为1-4分钟，进行造粒。

表1：本发明实施例1-3性能测试表

本发明上述实施例使用不同配比的PBT/PET/PP树脂制备的无卤阻燃PP/聚酯合金复合材料。制备出的PP/聚酯合金在各方面性能基本与阻燃ABS相当。

本发明上述实施例的无卤阻燃PP/聚酯合金复合材料具有以下优点：

本发明通过自制的相容剂，改善了PP与聚酯的相容性，提高了PP/聚酯合金材料的综合性能，改善了PBT的缺口冲击性能低、PP尺寸稳定性差的技术问题；通过添加低成本的pp树脂，降低了生产的成本。

本发明无卤，环保，加工性能优异。

本发明使用的各种原材料来源广泛，制备过程简单，工艺流畅，可控，成本低廉，在满足使用标准的前提下具有较大的市场竞争力。

Claims (8)

1.一种无卤阻燃PP/聚酯合金，其特征在于，按重量百分比由以下组分组成：

所述相容剂为PP-g-MAH、 POE-g-GMA、 SEBS-g-MAH和 EPDM-g-MAH中的一种或者一种以上的混合物。

2.根据权利要求1所述的无卤阻燃PP/聚酯合金，其特征在于，POE-g-GMA按重量百分比由以下组分组成： POE 95.6-97.8  引发剂0.2-0.4，苯乙烯，0.5-1.5，丙烯酸缩水甘油酯 1.5-2.5；SEBS-g-MAH按重量百分比由以下组分组成： SEBS 95.6-97.8  引发剂0.2-0.4，苯乙烯，0.5-1.5，马来酸酐1.5-2.5； EPDM-g-MAH按重量百分比由以下组分组成：EPDM 95.6-97.8  引发剂0.2-0.4，苯乙烯，0.5-1.5，马来酸酐1.5-2.5；以上相容剂均在温度为160-190摄氏度的双螺杆挤出机中挤出造粒制成。

3.根据权利要求1所述的无卤阻燃PP/聚酯合金，其特征在于，所述的PP为共聚聚丙烯，其密度为0.9±0.01g/cm3，熔融指数在230℃/2.16kg测试条件下为2-15g/10min;所述的PBT的比重为1.30-1.35g/cm³,熔体粘度为0.90-1.20dl/g; 所述的PET的比重为1.35-1.39dl/g,熔体粘度为0.80-1.50dl/g。

4.根据权利要求1所述的无卤阻燃PP/聚酯合金，其特征在于，所述的成核剂为纳米滑石粉，目数≥10000目。

5.根据权利要求1所述的无卤阻燃PP/聚酯合金，其特征在于，所述的增韧剂为MBS；所述的无卤阻燃剂为N-P型无卤阻燃剂与活性氢氧化镁，MPP复配而成，按重量百分比，N-P型无卤阻燃剂：MPP：活性氢氧化镁为1:0.2-0.6:0.05-0.1；所述的协效阻燃剂为有机硅无卤阻燃剂与BDP的混合物，按重量百分比，BDP占40%-60%。

6.根据权利要求1所述的无卤阻燃PP/聚酯合金，其特征在于，所述的抗滴落剂为聚四氟乙烯；所述的抗氧剂为1076：168=1：1-1：2复配。

7.根据权利要求1所述的无卤阻燃PP/聚酯合金，其特征在于，所述的润滑剂为TAF、EBS和TAS-2A中的一种或一种以上的混合物。

8.一种权利要求1所述的无卤阻燃PP/聚酯合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）按照权利要求1所述的重量百分数称取原料，然后将各组分搅拌、混合均匀后得到PP/聚酯合金预混物；

2) 将PP/聚酯合金预混物置于双螺杆挤出机中，在190-230℃下挤出，其在挤出机的停留时间为1-4分钟，得到所需的合金材料。