CN105504702A - 阻燃导电pbt复合材料 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种阻燃导电PBT复合材料，按照重量份数计算，包括以下组分：40-65份的PBT树脂、15-35份的导电剂、2-4份的相容剂、12-15份的阻燃剂、3-5份的阻燃协效剂与2-4份的增韧剂。其不仅阻燃性能好，导电性能好，机械性能强度高，而且生产成本低，适于规模化生产。

Description

阻燃导电PBT复合材料
技术领域
本发明属于PBT复合材料技术领域，具体涉及一种阻燃导电PBT复合材料。
背景技术
聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)是一种半结晶的热塑性聚酯，具有良好的耐热性、耐候性和耐化学品性，优异的电气性能，低的吸水性和良好的制品外观等优点，被广泛用于汽车、机械设备、电子电气制造业中，如接插件、变压器、熔断器外壳、开关、继电器、节能灯、线圈骨架、电机外壳等，这些行业对燃烧、安全性有严格的要求。此外，随着应用性能的扩展，PBT材料在电子电工、集成电路包装、电磁波屏蔽等领域的需求日益增加。
然而，纯PBT氧指数低,表面电阻率高，不能满足以上行业对阻燃性和导电性的要求，而且PBT机械强度低，限制了其在某些领域的应用。因此，有必要对PBT进行相应的改性以提高其使用性能。
发明内容
为解决上述现有技术存在的问题，本发明提出一种阻燃导电PBT复合材料，其不仅阻燃性能好，导电性能好，机械性能强度高，而且生产成本低，适于规模化生产。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种阻燃导电PBT复合材料，按照重量份数计算，包括以下组分：
40-65份的PBT树脂、15-35份的导电剂、2-4份的相容剂、12-15份的阻燃剂、3-5份的阻燃协效剂与2-4份的增韧剂。
进一步，所述PBT复合材料的拉伸强度为72-102MPa，弯曲模量为7000-10025MPa。
进一步，所述相容剂选自甲基丙烯酸甲酯－丁二烯－苯乙烯共聚物(MBS)、苯乙烯-顺丁烯二酸酐共聚物(SMA)或甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)中的一种或几种。
进一步，所述增韧剂选自低密度聚乙烯(LDPE)、热塑性聚酯弹性体(TPEE)、聚乙烯-丙烯酸丁酯(EMA)或乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯无规三元共聚物(PTW)的一种或几种混合。
进一步，所述阻燃剂选自十溴二苯乙烷、三(溴苯基)三嗪、溴化聚苯乙烯或溴化环氧树脂中的一种或几种。
进一步，所述阻燃协效剂选自三氧化二锑、硼酸锌或氧化锌的一种或几种混合。
进一步，所述导电剂选自导电炭黑、石墨纤维或碳纤维中的一种或几种混合。
进一步，还包括0.1-0.5份的抗氧剂。
进一步，所述抗氧剂选自抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂412S、抗氧剂626、抗氧剂S9228或抗氧剂K161中的一种或几种混合。
其中，抗氧剂168为三[2，4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯，抗氧剂1010为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，抗氧剂412S为季戊四醇类十二硫代，抗氧剂626为双(2，4-二叔丁基苯酚)季戊四醇二亚磷酸酯。
本发明的阻燃导电PBT复合材料的制备方法包括以下步骤：
将40-65份的PBT树脂、2-4份的相容剂、12-15份的阻燃剂、3-5份的阻燃协效剂与2-4份的增韧剂，根据需要选择是否添加0.1-0.5份的抗氧剂，混合均匀，置于双螺杆挤出机中熔融挤出即可，其中15-35份的导电剂需在生产过程中从侧喂料下料***加入挤出机中。其中双螺杆挤出机各加温区温度设定分别为：一区205-210℃，二区210-225℃，三区210-230℃，四区215-235℃，五区210-230℃，六区210-220℃，七区210-215℃，八区210-225℃，机头220-230℃。
本发明的阻燃导电PBT复合材料，其不仅阻燃性能好，导电性能好，机械性能强度高，而且生产成本低，适于规模化生产。
具体实施方式
实施例1
按照重量份数计算，称取60份PBT树脂、10份十溴二苯乙烷、6份溴化环氧树脂、1份硫酸锌、3份三氧化二锑、2份SMA、0.2份抗氧化剂1010、0.3份抗氧化剂168、2份EMA、1份LDPE、5份导电炭黑与15份碳纤维。
将60份PBT树脂、10份十溴二苯乙烷、6份溴化环氧树脂、1份硫酸锌、3份三氧化二锑、2份SMA、0.2份抗氧化剂1010、0.3份抗氧化剂168、2份EMA与1份LDPE混合均匀，置于双螺杆挤出机中熔融挤出即得阻燃导电PBT复合材料，其中5份导电炭黑与15份碳纤维需在生产过程中从侧喂料下料***加入挤出机中。其中双螺杆挤出机各加温区温度设定分别为：一区205-210℃，二区210-225℃，三区210-230℃，四区215-235℃，五区210-230℃，六区210-220℃，七区210-215℃，八区210-225℃，机头220-230℃。
实施例2
按照重量份数计算，称取55份PBT树脂、12份三(溴苯基)三嗪、3份溴化环氧树脂、1份硼酸锌、0.8份氧化锌、2.5份三氧化二锑、2份MBS、2份TPEE、1份PTW、0.1份抗氧剂K161、0.2份抗氧剂S9228、0.1份抗氧剂412S、6份导电炭黑与16份石墨纤维。
将55份PBT树脂、12份三(溴苯基)三嗪、3份溴化环氧树脂、1份硼酸锌、0.8份氧化锌、2.5份三氧化二锑、2份MBS、2份TPEE、1份PTW、0.1份抗氧剂K161、0.2份抗氧剂S9228与0.1份抗氧剂412S混合均匀，置于双螺杆挤出机中熔融挤出即得阻燃导电PBT复合材料，其中6份导电炭黑与16份石墨纤维需在生产过程中从侧喂料下料***加入挤出机中。其中双螺杆挤出机各加温区温度设定分别为：一区205-210℃，二区210-225℃，三区210-230℃，四区215-235℃，五区210-230℃，六区210-220℃，七区210-215℃，八区210-225℃，机头220-230℃。
实施例3
按照重量份数计算，称取50份PBT树脂、13份溴化聚苯乙烯、2份溴化环氧树脂、0.5份硼酸锌、1.5份氧化锌、3份三氧化二锑、2份GMA、1份SMA、2份LDPE、2份PTW、0.1份抗氧剂K161、0.1份抗氧剂626、0.1份抗氧剂412S、6份导电炭黑、6份碳纤维与16份石墨纤维。
将50份PBT树脂、13份溴化聚苯乙烯、2份溴化环氧树脂、0.5份硼酸锌、1.5份氧化锌、3份三氧化二锑、2份GMA、1份SMA、2份LDPE、2份PTW、0.1份抗氧剂K161、0.1份抗氧剂626与0.1份抗氧剂412S混合均匀，置于双螺杆挤出机中熔融挤出即得阻燃导电PBT复合材料，其中6份导电炭黑、6份碳纤维与16份石墨纤维需在生产过程中从侧喂料下料***加入挤出机中。其中双螺杆挤出机各加温区温度设定分别为：一区205-210℃，二区210-225℃，三区210-230℃，四区215-235℃，五区210-230℃，六区210-220℃，七区210-215℃，八区210-225℃，机头220-230℃。
实施例4
按照重量份数计算，称取45份PBT树脂、10份十溴二苯乙烷、5份三(溴苯基)三嗪、3.5份三氧化二锑、1份MBS、2.5份SMA、1.5份TPEE、2.5份EMA、0.2份抗氧剂1010、0.2份抗氧剂412S、5份导电炭黑与25份碳纤维。
将45份PBT树脂、10份十溴二苯乙烷、5份三(溴苯基)三嗪、3.5三氧化二锑、1份MBS、2.5份SMA、1.5份TPEE、2.5份EMA、0.2份抗氧剂1010与0.2份抗氧剂412S混合均匀，置于双螺杆挤出机中熔融挤出即得阻燃导电PBT复合材料，其中5份导电炭黑与25份碳纤维需在生产过程中从侧喂料下料***加入挤出机中。其中双螺杆挤出机各加温区温度设定分别为：一区205-210℃，二区210-225℃，三区210-230℃，四区215-235℃，五区210-230℃，六区210-220℃，七区210-215℃，八区210-225℃，机头220-230℃。
实施例5
按照重量份数计算，称取40份PBT树脂、8份溴化环氧树脂、2份三(溴苯基)三嗪、2份溴化聚苯乙烯、3.5份三氧化二锑、1份氧化锌、3份MBS、1.5份PTW、2.5份EMA、0.1份抗氧剂K161、0.2份抗氧剂412S、0.1份抗氧剂S9228、5份导电炭黑、25份碳纤维与5份石墨纤维。
将40份PBT树脂、8份溴化环氧树脂、2份三(溴苯基)三嗪、2份溴化聚苯乙烯、3.5份三氧化二锑、1份氧化锌、3份MBS、1.5份PTW、2.5份EMA、0.1份抗氧剂K161、0.2份抗氧剂412S与0.1份抗氧剂S9228混合均匀，置于双螺杆挤出机中熔融挤出即得阻燃导电PBT复合材料，其中5份导电炭黑、25份碳纤维与5份石墨纤维需在生产过程中从侧喂料下料***加入挤出机中。其中双螺杆挤出机各加温区温度设定分别为：一区205-210℃，二区210-225℃，三区210-230℃，四区215-235℃，五区210-230℃，六区210-220℃，七区210-215℃，八区210-225℃，机头220-230℃。
实施例6
将实施例1-5制备得到的阻燃导电PBT复合材料，进行性能检测，结果见表1：
表1阻燃导电PBT复合材料性能
从表1中可以看出，实施例1-5制备的阻燃导电PBT复合材料不仅阻燃性能好，导电性能好，而且机械性能强度高。特别是实施例4-5还具有良好的导电性能，其整体强度特别优秀。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种阻燃导电PBT复合材料，其特征在于，按照重量份数计算，包括以下组分：
40-65份的PBT树脂、15-35份的导电剂、2-4份的相容剂、12-15份的阻燃剂、3-5份的阻燃协效剂与2-4份的增韧剂。
2.根据权利要求1所述的阻燃导电PBT复合材料，其特征在于，所述PBT复合材料的拉伸强度为72-102MPa，弯曲模量为7000-10025MPa。
3.根据权利要求2所述的阻燃导电PBT复合材料，其特征在于，所述相容剂选自甲基丙烯酸甲酯－丁二烯－苯乙烯共聚物、苯乙烯-顺丁烯二酸酐共聚物或甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或几种。
4.根据权利要求3所述的阻燃导电PBT复合材料，其特征在于，所述增韧剂选自低密度聚乙烯、热塑性聚酯弹性体、聚乙烯-丙烯酸丁酯或乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯无规三元共聚物的一种或几种混合。
5.根据权利要1或2所述的阻燃导电PBT复合材料，其特征在于，所述增韧剂选自低密度聚乙烯、热塑性聚酯弹性体、聚乙烯-丙烯酸丁酯或乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯无规三元共聚物的一种或几种混合。
6.根据权利要求1或4所述的阻燃导电PBT复合材料，其特征在于，所述阻燃剂选自十溴二苯乙烷、三(溴苯基)三嗪、溴化聚苯乙烯或溴化环氧树脂中的一种或几种。
7.根据权利要求6所述的阻燃导电PBT复合材料，其特征在于，所述阻燃协效剂选自三氧化二锑、硼酸锌或氧化锌的一种或几种混合。
8.根据权利要求1或4所述的阻燃导电PBT复合材料，其特征在于，所述导电剂选自导电炭黑、石墨纤维或碳纤维中的一种或几种混合。
9.根据权利要求1或2所述的阻燃导电PBT复合材料，其特征在于，还包括0.1-0.5份的抗氧剂。
10.根据权利要求9所述的阻燃导电PBT复合材料，其特征在于，所述抗氧剂选自抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂412S、抗氧剂626、抗氧剂S9228或抗氧剂K161中的一种或几种混合。
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