CN104672817A

CN104672817A - 一种具有高灼热丝温度的阻燃增强pet材料及其制备方法

Info

Publication number: CN104672817A
Application number: CN201310636943.9A
Authority: CN
Inventors: 杨桂生; 孙鹏
Original assignee: Shanghai Genius Advanced Materials Group Co Ltd
Current assignee: Shanghai Genius Advanced Materials Group Co Ltd
Priority date: 2013-12-02
Filing date: 2013-12-02
Publication date: 2015-06-03

Abstract

本发明属于高分子材料技术领域，涉及一种具有高灼热丝温度的阻燃增强PET材料及其制备方法。该材料由包含以下重量份的组分制成：PET45-72份，玻璃纤维10-30份，润滑剂0.3-0.6份，抗氧剂0.3-0.6份，成核剂0.2-0.7份，阻燃剂15-20份，增韧剂3-5份。本发明的材料具有高强度，阻燃性好，高灼热丝温度，耐高温，易于成型等特点，在家电行业有着广泛的应用前景。

Description

一种具有高灼热丝温度的阻燃增强PET材料及其制备方法

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，涉及一种具有高灼热丝温度的阻燃增强PET材料及其制备方法。

背景技术

聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）是一种综合性能优异的工程塑料。PET具有优良的机械性能、刚性高、硬度大、韧性好、耐冲击、耐摩擦、耐蠕变。耐化学性好，溶于甲酚、浓硫酸、硝基苯、三氯醋酸、氯苯酚，不溶于甲醇、乙醇、丙酮、烷烃等特点。其本身主要通过吹塑成为各种瓶，作为容器，以及纺制成纤维等应用。作为工程塑料其可替代尼龙及聚对苯二甲酸丁二醇酯在电子电器及汽车工业中应用。

目前PET阻燃文献较多，但大多数只考虑到单一阻燃而未通过调整阻燃剂种类及含量来达到高灼热丝温度的要求，使其在电器行业中应用受到限制。

目前PET材料在家电行业中应用越来越广泛，尤其作为家电电机外壳。由于电机在高速运转过程中会产生大量的热。长时间接触会使其外观因温度过高而自燃产生火灾，给广大人民群众带来难以附加的灾害。目前简单的通过阻燃剂对PET进行阻燃改性，只能简单的防止材料在单一短时间火源处的燃烧问题，不能防止其长时间处于高热情况下的自燃问题。同时，添加阻燃剂后，材料成型后韧性尤其是薄壁材料的韧性难以得到保证。

发明内容

本发明的目的在于开发出一种具有高灼热丝温度的阻燃增强PET材料，其耐较高的灼热丝温度性能可以保证其在长时间高温下不自燃，而其成型后尤其是薄壁产品成型后依然有良好的韧性。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明通过玻纤及成核剂对PET进行增强改性，使其具有良好的强度及较高的模量。通过阻燃剂的添加使其达到FV-0级的阻燃效果。同时阻燃剂的选择和含量的调整可以使其具有高灼热丝温度。

一种具有高灼热丝温度的阻燃增强PET材料，由包含以下重量份的组分制成：

所述的高灼热丝的温度不低于960℃。

所述的助剂包括：润滑剂0.3-0.6份、抗氧剂0.3-0.6份和成核剂0.2-0.7份。

所述的玻璃纤维为连续玻璃纤维，直径为10-15μm，优选为10-12μm。

所述的润滑剂选自硬脂醇、硅酮或季戊四醇硬脂酸酯（PETS）中的一种或一种以上。

所述的抗氧剂选自四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸酯]季戊四醇酯（抗氧剂1010）、β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯（抗氧剂1076）或受阻酚长效稳定剂和亚磷酸酯加工稳定剂复配的抗氧剂P262中的一种或一种以上。

所述的成核剂选自饱和羧酸钠盐或乙烯/甲基丙烯酸共聚物的离聚物中的一种或一种以上。

所述的阻燃剂包括十溴二苯乙烷和三氧化二锑的复合物或红磷中的一种或一种以上，其中十溴二苯乙烷与三氧化二锑的重量比为(3:1)～(3:2)。

所述的增韧剂为乙烯-丙烯酸酯-丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物。

一种上述具有高灼热丝温度的阻燃增强PET材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）按上述配比，称取聚对苯二甲酸乙二醇酯45-72份，助剂0.8-1.9份，阻燃剂15-20份，增韧剂3-5份，经高混机高速混匀；

（2）将步骤（1）混合得到的混合物料倒入双螺杆挤出机主喂料口，再将10-30份玻璃纤维通过后端玻纤加入口加入，经螺杆挤出机拉条切粒得到产品。

所述的高混机的混合条件为转速为800-1000rpm，常温混合时间为3-6min。

所述的双螺杆机的挤出温度为260-280℃。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明提供一种具有高灼热丝温度的阻燃增强PET材料，该材料通过玻纤增强PET，同时通过成核剂的添加降低PET结晶温度，加快其结晶速度，使PET具有高强度高模量，同时提高其热变形温度及维卡软化点，使其具有良好的耐高温性能。

本发明通过调整阻燃剂组合种类和含量，从而达到在其具有阻燃条件的同时具有高灼热丝温度，其对材料性能影响较小，保持了材料原本的刚性及模量。增韧剂的添加，可是使其韧性有较大幅度的提升，薄壁产品在刚性不变的前提下具有良好的韧性。使PET材料在家电行业中使用安全性更高。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步的说明。

以下实施例中对产品的测试标准都是按照ASTM标准测试。

实施例1

（1）将45份PET，0.3份硅酮，0.1份抗氧剂1010、0.2份抗氧剂1076，0.2份成核剂乙烯/甲基丙烯酸共聚物的离聚物，20份红磷，5份增韧剂乙烯-丙烯酸酯-丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物，用高混机高速混合，转速为800rpm，常温，混合时间为6min；

（2）将步骤（1）混合得到的混合料倒入螺杆挤出机主喂料口，再将30份连续玻璃纤维（直径为12μm）通过后端玻纤加入口加入，控制挤出机温度在260-280℃，将混合物料经双螺杆挤出机拉条切粒即可得到产品高灼热丝温度的阻燃增强PET材料，产品相关性能测试见表1。

实施例2

（1）将72份PET，0.3份润滑剂PETS，0.2份抗氧剂1010、0.4份抗氧剂1076，0.5份成核剂饱和羧酸钠盐，10份十溴二苯乙烷和5份三氧化二锑（十溴二苯乙烷与三氧化二锑的重量比为2:1），3份乙烯-丙烯酸酯-丙烯酸缩水甘油酯用高混机高速混合，转速为1000rpm，常温，混合时间为3min；

（2）将步骤（1）混合得到的混合料倒入螺杆挤出机主喂料口，再将10份连续玻璃纤维（直径为12μm）通过后端玻纤加入口加入，控制挤出机温度在260-280℃，将混合物料经双螺杆挤出机拉条切粒即可得到产品高灼热丝温度的阻燃增强PET材料。

实施例3

（1）将60份PET，0.3份硬脂醇，0.5份抗氧剂P262，0.7份饱和羧酸钠盐，20份红磷，5份乙烯-丙烯酸酯-丙烯酸缩水甘油酯用高混机高速混合，转速为800rpm，常温，混合时间为6min；

（2）将步骤（1）混合得到的混合料倒入螺杆挤出机主喂料口，再将15份连续玻璃纤维（直径为12μm）通过后端玻纤加入口加入，控制挤出机温度在260-280℃，将混合物料经双螺杆挤出机拉条切粒即可得到高灼热丝温度的阻燃增强PET材料。

实施例4

（1）将60份PET，0.4份硅酮，0.2份抗氧剂1010，0.2份抗氧剂1076，0.5份乙烯/甲基丙烯酸共聚物的离聚物，12份十溴二苯乙烷和4份三氧化二锑（十溴二苯乙烷与三氧化二锑的重量比为3:1）,4份乙烯-丙烯酸酯-丙烯酸缩水甘油酯用高混机高速混合，转速为900rpm，常温，混合时间为5min；

（2）将步骤（1）混合得到的混合料倒入螺杆挤出机主喂料口，再将20份连续玻璃纤维（直径为15μm）通过后端玻纤加入口加入，控制挤出机温度在260-280℃，将混合物料经双螺杆挤出机拉条切粒即可得到产品高灼热丝温度的阻燃增强PET材料。

实施例5

（1）将50份PET，0.4份硅酮，0.4份抗氧剂1076，0.5份乙烯/甲基丙烯酸共聚物的离聚物，15份红磷，5份乙烯-丙烯酸酯-丙烯酸缩水甘油酯用高混机高速混合，转速为1000rpm，常温，混合时间为6min；

（2）将步骤（1）混合得到的混合料倒入螺杆挤出机主喂料口，再将30份连续玻璃纤维（直径为13μm）通过后端玻纤加入口加入，控制挤出机温度在260-280℃，将混合物料经双螺杆挤出机拉条切粒即可得到产品，产品相关性能测试见表1。

实施例6

（1）将60份PET，0.6份硬脂醇，0.3份抗氧剂1076，0.5份乙烯/甲基丙烯酸共聚物的离聚物，12份十溴二苯乙烷和8份三氧化二锑（十溴二苯乙烷与三氧化二锑的重量比为3:2），5份乙烯-丙烯酸酯-丙烯酸缩水甘油酯用高混机高速混合，转速为800rpm，常温，混合时间为4min；

（2）将步骤（1）混合得到的混合料倒入螺杆挤出机主喂料口，再将15份连续玻璃纤维（直径为10μm）通过后端玻纤加入口加入，控制挤出机温度在260-280℃，将混合物料经双螺杆挤出机拉条切粒即可得到产品。产品相关性能测试见表1。

表1

实施例	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5	实施例6
							拉伸强度MPa	135	89	102	120	130	105
弯曲强度MPa	223	195	209	215	226	205
							弯曲模量MPa	9500	6620	7250	8600	9602	7300
简支梁缺口冲击强度KJ/m²	15.6	10.7	14.3	12.8	16.0	15.0

阻燃性

FV-0

热变形温度

213

228

210

220

227

218

灼热丝温度（2mm，960℃）

通过

通过表1可以看出，本发明的上述实施例提供了一种具有高灼热丝温度的阻燃增强PET材料，该材料通过玻纤增强PET，同时通过添加成核剂降低PET结晶温度，加快其结晶速度，使PET具有高强度高模量，同时提高其热变形温度及维卡软化点，使其具有良好的耐高温性能。通过高添加量阻燃剂，使其具有较高的灼热丝温度，增韧剂的添加，可是使其韧性有较大幅度的提升，薄壁产品在刚性不变的前提下具有良好的韧性，使PET材料在家电行业中使用安全性更高。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种具有高灼热丝温度的阻燃增强PET材料，其特征在于：由包含以下重量份的组分制成：

2.根据权利要求1所述的具有高灼热丝温度的阻燃增强PET材料，其特征在于：所述的高灼热丝温度为不低于960℃。

3.根据权利要求1所述的具有高灼热丝温度的阻燃增强PET材料，其特征在于：所述的助剂包括：润滑剂0.3-0.6份、抗氧剂0.3-0.6份和成核剂0.2-0.7份。

4.根据权利要求3所述的具有高灼热丝温度的阻燃增强PET材料，其特征在于：所述的润滑剂选自硬脂醇、硅酮或季戊四醇硬脂酸酯中的一种或一种以上。

5.根据权利要求3所述的具有高灼热丝温度的阻燃增强PET材料，其特征在于：所述的抗氧剂选自四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸酯]季戊四醇酯、β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯或抗氧剂P262中的一种或一种以上。

6.根据权利要求3所述的具有高灼热丝温度的阻燃增强PET材料，其特征在于：所述的成核剂选自饱和羧酸钠盐或乙烯/甲基丙烯酸共聚物的离聚物中的一种或一种以上。

7.根据权利要求1所述的具有高灼热丝温度的阻燃增强PET材料，其特征在于：所述的玻璃纤维为连续玻璃纤维，直径为10-15μm，优选为10-12μm。

8.根据权利要求1所述的具有高灼热丝温度的阻燃增强PET材料，其特征在于：所述的阻燃剂包括十溴二苯乙烷和三氧化二锑的复合物或红磷中的一种或一种以上，其中十溴二苯乙烷与三氧化二锑的重量比为(3:1)～(3:2)；

或所述的增韧剂为乙烯-丙烯酸酯-丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物。

9.一种权利要求1-8中任一所述的具有高灼热丝温度的阻燃增强PET材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）按权利要求1所述的配比，称取聚对苯二甲酸乙二醇酯45-72份，助剂0.8-1.9份，阻燃剂15-20份，增韧剂3-5份，经高混机高速混匀；

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于：所述的高混机的混合条件为转速为800-1000rpm，常温混合时间为3-6min；

或所述的双螺杆机的挤出温度为260-280℃。