CN107446324B - 一种无机纳米粒子增强无卤阻燃pbt材料及其制备方法 - Google Patents

一种无机纳米粒子增强无卤阻燃pbt材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

一种无机纳米粒子增强的无卤阻燃PBT材料，包含：PBT树脂75～89份，液体无卤阻燃剂8～20份，无机纳米粒子1～6份，抗氧剂0.1～1份，润滑剂0.1～1份。制备方法包括如下步骤：(a)采用高速离心机，将无机纳米粒子预先分散于液体无卤阻燃剂中，形成混合物；(b)将PBT树脂、抗氧剂和润滑剂混合；(c)将步骤(a)所得的混合物加入挤出机侧喂，将步骤(b)所得的混合物加入双螺杆挤出机主喂，共混造粒即可。通过无机纳米粒子增强PBT材料，其制备方法使无机纳米粒子在树脂体系中均匀分散，确保生产出的PBT材料具有优异的增强和阻燃效果。

Description

一种无机纳米粒子增强无卤阻燃PBT材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及本发明属于高分子共混、高分子成型加工领域，具体涉及一种无机纳米粒子增强无卤阻燃PBT材料及其制备方法。
背景技术
聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)具有高耐热性、高韧性、电性能好、可快速注塑等优点，被广泛用于电子电器、汽车配件、机械设备和精密仪器的零部件等。但是PBT树脂阻燃级别仅为HB级，常需通过添加阻燃剂来改性以提高其阻燃性。以往的阻燃PBT材料大多使用卤素和锑配合剂为阻燃体系，有鉴于卤系阻燃剂的弊端，2003年欧盟公布了WEEE指令和ROSE标准，限制使用卤系阻燃剂。
因此，PBT阻燃的无卤化成为重要的研究方向。
发明内容
本发明的目的在于提出一种无机纳米粒子增强无卤阻燃PBT材料，通过无机纳米粒子达到增强效果，但是无机纳米粒子在树脂体系中难以分散，因此，本申请还提出一种使无机纳米粒子均匀分散在混合物中的制备方法，确保生产出的PBT材料具有优异的增强和阻燃效果。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种无机纳米粒子增强的无卤阻燃PBT材料，包含如下重量份的组分：
Figure BDA0001367733050000021
优选的，所述液体无卤阻燃剂为双酚A双(二苯基磷酸酯)。
优选的，所述双酚A双(二苯基磷酸酯)中的磷含量为8～10％。
优选的，所述无机纳米粒子为纳米蒙脱土、纳米二氧化硅中的一种或两种。
优选的，所述抗氧剂为二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]、四[β-(3，5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、双十八烷基醇季戊四醇二亚磷酸酯中的一种或多种。
优选的，所述润滑剂为液体石蜡、固体石蜡、硅烷聚合物、脂肪酸盐、脂肪酸酰胺、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸酰胺、甲撑双硬脂酸酰胺和N，N-乙撑双硬脂酸酰胺中的一种或多种。
一种制备所述无机纳米粒子增强的无卤阻燃PBT材料的方法，包括如下步骤：
(a)采用高速离心机，将无机纳米粒子预先分散于液体无卤阻燃剂中，形成混合物；
(b)将PBT树脂、抗氧剂和润滑剂混合；
(c)将步骤(a)所得的混合物加入挤出机侧喂，将步骤(b)所得的混合物加入双螺杆挤出机主喂，共混造粒即可。
优选的，所述PBT树脂的特性粘数为0.8～1.0。
优选的，所述步骤(b)使用混合搅拌机。
优选的，所述步骤(c)使用双螺杆挤出机。
本发明的有益效果在于：
通过无机纳米粒子增强PBT材料，其制备方法使无机纳米粒子在树脂体系中均匀分散，确保生产出的PBT材料具有优异的增强和阻燃效果。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
一种无机纳米粒子增强的无卤阻燃PBT材料，包含如下重量份的组分：
Figure BDA0001367733050000031
PBT树脂即聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂，相对聚对苯二甲酸乙二酯(PET)树脂来说，由于聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)树脂的－CH2－链增长，使得分子链易于挠曲，所以玻璃化转移温度比PET低，结晶速度增快，很容易成型加工。优于PBT树脂制成品应用电子电器、汽车配件、机械设备和精密仪器等领域，为使PBT树脂达到较好的阻燃效果，故添加无卤阻燃剂。但是，无卤阻燃的PBT冲击强度低，韧性差，对于一些韧性要求较高的部件，如包含卡扣、螺丝孔的部件，无卤阻燃PBT不能满足其使用要求，因此，采用添加无机纳米粒子增强增韧的方式。
优选的，所述液体无卤阻燃剂为双酚A双(二苯基磷酸酯)。
双酚A双(二苯基磷酸酯)即BDP，是优异的阻燃剂。
优选的，所述双酚A双(二苯基磷酸酯)中的磷含量为8～10％。
优选的，所述无机纳米粒子为纳米蒙脱土、纳米二氧化硅中的一种或两种。
纳米材料的颗粒小，使制成的PBT改性材料的增强效果更好。
优选的，所述抗氧剂为二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]、四[β-(3，5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、双十八烷基醇季戊四醇二亚磷酸酯中的一种或多种。
抗氧化剂采用市售的产品即可，其作用是提高制成的合金材料的耐老化性能。
优选的，所述润滑剂为液体石蜡、固体石蜡、硅烷聚合物、脂肪酸盐、脂肪酸酰胺、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸酰胺、甲撑双硬脂酸酰胺和N，N-乙撑双硬脂酸酰胺中的一种或多种。
这里主要是指有机润滑剂。有机润滑剂的加入，能改善塑料各层粒子之间与加工设备金属表面的摩擦力和粘附性，增大树脂混合体系的流动性，达到可调控树脂塑化时间，保持挤出成型的连续生产。
一种制备所述无机纳米粒子增强的无卤阻燃PBT材料的方法，包括如下步骤：
(a)采用高速离心机，将无机纳米粒子预先分散于液体无卤阻燃剂中，形成混合物；
(b)将PBT树脂、抗氧剂和润滑剂混合；
(c)将步骤(a)所得的混合物加入挤出机侧喂，将步骤(b)所得的混合物加入双螺杆挤出机主喂，共混造粒即可。
无机纳米粒子预先分散于液体无卤阻燃剂中，使得无机纳米粒子在无卤阻燃PBT材料中形成更好的分散，提升了无机纳米粒子对无卤阻燃PBT材料的增强效果。但是，无机纳米粒子由于粒径极其微小，所以很难分散，采用高速离心机，能将无机纳米粒子均匀分散于无卤阻燃PBT体系中，切实的增强PBT改性材料的强度。
优选的，所述PBT树脂的特性粘数为0.8～1.0。
为了使无机纳米粒子能在混合物中充分搅拌均匀，所述PBT竖直的特性粘数控制在此范围之间，既不会太稠导致不容易搅拌，也不会太稀导致难以成型。
优选的，所述步骤(b)使用混合搅拌机。
优选的，所述步骤(c)使用双螺杆挤出机。
双螺杆挤出机具有很好的混炼塑化能力，物料在挤出机中停留时间短，其产量大，挤出速度快，单位产量耗能低
实施例1
准备以下质量份的组分：
Figure BDA0001367733050000051
制备方法如下：
(a)采用高速离心机，将无机纳米粒子预先分散于液体无卤阻燃剂中，形成混合物；
(b)将PBT树脂、抗氧剂和润滑剂加入混合搅拌机中进行混合，时间为10分钟；
(c)将步骤(a)所得混合物通过液体喂料泵加入双螺杆挤出机侧喂，将步骤(b)所得混合物加入双螺杆挤出机主喂，共混造粒即可。
对比例1
准备以下质量份的组分：
Figure BDA0001367733050000061
制备方法如下：
(a)将PBT树脂、无机纳米粒子、抗氧剂和润滑剂加入混合搅拌机中进行混合，时间为10分钟；
(b)将步骤(a)所得混合物加入双螺杆挤出机主喂，将液体无卤阻燃剂通过液体喂料泵加入双螺杆挤出机侧喂，共混造粒即可。
实施效果1
将以上实施例1和对比例1制备的无机纳米粒子增强无卤阻燃PBT材料，按照ISO179标准要求注塑冲击样条，并测试简支梁缺口冲击强度和无缺口冲击强度，详细结果见表1。
表1实施例1和对比例1的冲击强度对比
测试项目 测试标准 测试条件 单位 实施例1 对比例1
简支梁缺口冲击强度 ISO179 23℃ KJ/m<sup>2</sup> 5.3 3.2
无缺口冲击强度 ISO179 23℃ KJ/m<sup>2</sup> 47.5 23.8
从表1可以看出，使用同样质量份的组分，若将无机纳米粒子预先分散于液体无卤阻燃剂中，而PBT树脂等其他材料分开混合，两种混合物在挤出时在共混(即实施例1)，相比把所有原料一起混合挤出造粒(即对比例1)，前者的简支梁缺口冲击强度比后者较高，而无缺口冲击强度，前者大大由于后者。
实施例3
准备以下质量份的组分：
Figure BDA0001367733050000071
制备方法如下：
(a)采用高速离心机，将无机纳米粒子预先分散于液体无卤阻燃剂中，形成混合物；
(b)将PBT树脂、抗氧剂和润滑剂加入混合搅拌机中进行混合，时间为5分钟；
(c)将步骤(a)所得混合物通过液体喂料泵加入双螺杆挤出机侧喂，将步骤b所得混合物加入双螺杆挤出机主喂，共混造粒即可。
实施例4
准备以下质量份的组分：
Figure BDA0001367733050000072
制备方法如下：
(a)采用高速离心机，将无机纳米粒子预先分散于液体无卤阻燃剂中，形成混合物；
(b)将PBT树脂、抗氧剂和润滑剂加入混合搅拌机中进行混合，时间为20分钟；
(c)将步骤a所得混合物通过液体喂料泵加入双螺杆挤出机侧喂，将步骤b所得混合物加入双螺杆挤出机主喂，共混造粒即可。
实施效果2
将以上实施例3～4制备的无机纳米粒子增强无卤阻燃PBT材料，按照ISO179标准要求注塑冲击样条，并测试简支梁缺口冲击强度和无缺口冲击强度，详细结果见表2。
表2实施例3和实施例4的冲击强度对比
测试项目 测试标准 测试条件 单位 实施例3 实施例4
简支梁缺口冲击强度 ISO179 23℃ KJ/m<sup>2</sup> 3.5 4.7
无缺口冲击强度 ISO179 23℃ KJ/m<sup>2</sup> 31.9 40.2
从表2中可以看出，液体无卤阻燃剂和无机纳米粒子在组分中的比例升高，且步骤(b)中，即PBT树脂、抗氧剂和润滑剂混合搅拌的时间延长，可以提高PBT改性材料的简支梁缺口冲击强度和无缺口冲击强度。
综上所述，本发明的方法简单易行，无机纳米粒子预先分散于液体无卤阻燃剂中，使得无机纳米粒子在无卤阻燃PBT材料中形成更好的分散，提升了无机纳米粒子对无卤阻燃PBT材料的增强效果。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种无机纳米粒子增强的无卤阻燃PBT材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(a)采用高速离心机，将无机纳米粒子预先分散于液体无卤阻燃剂中，形成混合物；
(b)将PBT树脂、抗氧剂和润滑剂混合；
(c)将步骤(a)所得的混合物加入双螺杆挤出机侧喂，将步骤(b)所得的混合物加入双螺杆挤出机主喂，共混造粒即可；
所述无卤阻燃PBT材料，包含如下重量份的组分：
Figure FDA0002206375170000011
2.根据权利要求1所述的一种无机纳米粒子增强的无卤阻燃PBT材料的制备方法，其特征在于：所述液体无卤阻燃剂为双酚A双(二苯基磷酸酯)。
3.根据权利要求2所述的一种无机纳米粒子增强的无卤阻燃PBT材料的制备方法，其特征在于：所述双酚A双(二苯基磷酸酯)中的磷含量为8～10％。
4.根据权利要求1所述的一种无机纳米粒子增强的无卤阻燃PBT材料的制备方法，其特征在于：所述无机纳米粒子为纳米蒙脱土、纳米二氧化硅中的一种或两种。
5.根据权利要求1所述的一种无机纳米粒子增强的无卤阻燃PBT材料的制备方法，其特征在于，所述抗氧剂为二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]、四[β-(3，5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、双十八烷基醇季戊四醇二亚磷酸酯中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的一种无机纳米粒子增强的无卤阻燃PBT材料的制备方法，其特征在于，所述润滑剂为液体石蜡、固体石蜡、硅烷聚合物、脂肪酸盐、脂肪酸酰胺中的一种或多种。
7.根据权利要求6所述的一种无机纳米粒子增强的无卤阻燃PBT材料的制备方法，其特征在于，所述脂肪酸盐包括：硬脂酸锌和硬脂酸钙中的一种或多种；
所述脂肪酸酰胺为硬脂酸酰胺、甲撑双硬脂酸酰胺和N，N'-乙撑双硬脂酸酰胺中的一种或多种。
8.如权利要求1所述的一种无机纳米粒子增强的无卤阻燃PBT材料的制备方法，其特征在于：所述PBT树脂的特性粘数为0.8～1.0。
9.如权利要求1所述的一种无机纳米粒子增强的无卤阻燃PBT材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(b)使用混合搅拌机。
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JP2004307546A (ja) * 2003-04-02 2004-11-04 Asahi Fiber Glass Co Ltd 熱可塑性ポリエステル樹脂組成物
CN100506911C (zh) * 2007-01-09 2009-07-01 南通星辰合成材料有限公司 超高流动、高热稳定性白色无卤阻燃pbt及生产方法
JP5286778B2 (ja) * 2007-09-27 2013-09-11 東レ株式会社 難燃性樹脂組成物
CN102295829A (zh) * 2011-05-25 2011-12-28 深圳市亚塑科技有限公司 高热变形的无卤阻燃材料及其制备方法
CN102424716B (zh) * 2011-08-30 2014-04-30 广东威林工程塑料有限公司 一种高灼热丝点燃温度阻燃增强pbt材料及其制备方法
CN103709616A (zh) * 2012-09-28 2014-04-09 青岛欣展塑胶有限公司 纳米级无卤阻燃pbt复合材料
CN103205017A (zh) * 2013-03-21 2013-07-17 深圳市亚塑科技有限公司 一种无卤阻燃剂以及无卤阻燃pbt复合材料的制备方法

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