CN109749372A - 一种阻燃增强pbt复合材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阻燃增强PBT复合材料及其制备方法，该阻燃增强PBT复合材料由PBT树脂、PET树脂、溴化环氧树脂、锑化合物、玻璃纤维、玻璃微珠、树枝状超支化聚合物、增韧剂、抗老化剂、润滑剂、成核剂和色母组成。其制备方法如下：1)PBT树脂和PET树脂的预干燥；2)PBT树脂、PET树脂、溴化环氧树脂、锑化合物、树枝状超支化聚合物、增韧剂、抗老化剂、润滑剂、成核剂和色母的预混合；3)添加玻璃纤维和玻璃微珠，挤出造粒。本发明的阻燃增强PBT复合材料具有高光泽、尺寸稳定性好、低翘曲、耐候性好等优点，制备工艺简单，生产成本较低，适合用作压力表外壳材料。

Description

一种阻燃增强PBT复合材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种阻燃增强PBT复合材料及其制备方法。

背景技术

压力表是一种应用十分广泛的工业产品，它几乎遍及所有的工业流程和科研领域，在热力管网、油气传输、供水供气***等领域随处可见，具有显示、监控、预警等作用。国标(GB)、欧标(EN)和美标(ASME)对压力表的精度都做出了相对应的标准规范体系，如GB/T-1226 和GB/T1277国标体系中就规定了精度等级，分别是0.1、0.16、0.25、0.4、1.0、1.6、2.5和 4.0，它们对应不同的误差要求。可见，压力表对测量精确度和安全可靠性都有相当严格的要求。压力表的外壳不仅起到保护和美观效果，而且也对其精度有着相当大的影响。

改性后的聚酯材料被广泛应用于各类电子电器外壳，压力表外壳就是应用实例之一。然而，传统的阻燃增强PBT复合材料制备得到的压力表外壳容易出现表面浮纤严重、制件尺寸收缩率大、强度不足等问题，不仅会影响压力表的美观，而且对其测量精度影响很大，安全稳定性差。

因此，有必要开发一种综合性能更加优异的压力表外壳材料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种阻燃增强PBT复合材料及其制备方法。

本发明所采取的技术方案是：

一种阻燃增强PBT复合材料，由以下质量百分比的原料组成：

PBT树脂：30％～40％；

PET树脂：10％～15％；

溴化环氧树脂：8％～10％；

锑化合物：2％～4％；

玻璃纤维：29％～31％；

玻璃微珠：3％～5％；

树枝状超支化聚合物：0.2％～1％；

增韧剂：4％～6％；

抗老化剂：0.5％～0.9％；

润滑剂：0.4％～0.8％；

成核剂：0.2％～0.5％；

色母：1％～1.5％。

优选的，所述PBT树脂的特性黏度为0.75～1.00dl/g。

优选的，所述PET树脂的特性黏度为0.78～1.10dl/g。

优选的，所述溴化环氧树脂的分子量为20000～30000(数均分子量)。

优选的，所述锑化合物为三氧化二锑、五氧化二锑、锑酸钠中的至少一种。

优选的，所述玻璃纤维为短切原丝。

优选的，所述树枝状超支化聚合物为端羟基超支化聚酯。

优选的，所述增韧剂为POE接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(POE-g-GMA)、甲基丙烯酸-丁二烯-苯乙烯共聚物(MBS)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、甲基丙烯酸酯-丙烯酸酯共聚物(ACR)、硅系增韧剂中的至少一种。

优选的，所述抗老化剂由主抗氧剂、辅助抗氧剂和紫外线吸收剂按照质量比1:2:3复配而成，主抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、含硫化合物类抗氧剂中的至少一种，辅助抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂、硫代酯类抗氧剂中的至少一种，紫外线吸收剂为二苯甲酮类紫外线吸收剂、苯并***类紫外线吸收剂、三嗪类紫外线吸收剂中的至少一种。

优选的，所述主抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1098、抗氧剂1076中的至少一种。

优选的，所述辅助抗氧剂为抗氧剂168。

优选的，所述润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯(PETS)、乙撑双硬脂酰胺(EBS)、润滑剂TAF、硅酮中的至少一种。

上述阻燃增强PBT复合材料的制备方法，包括以下步骤：

1)对PBT树脂和PET树脂进行干燥；

2)将PBT树脂、PET树脂、溴化环氧树脂、锑化合物、树枝状超支化聚合物、增韧剂、抗老化剂、润滑剂、成核剂和色母加入高速搅拌机，混匀；

3)将高速搅拌机内物料转入双螺杆挤出机，并将玻璃纤维和玻璃微珠从玻纤口或侧喂料注入双螺杆挤出机，挤出造粒，得到阻燃增强PBT复合材料。

优选的，步骤3)所述双螺杆挤出机的螺杆长径比为35～40，主机转速为300～400r/min，挤出加工温度为200～250℃。

进一步优选的，步骤3)所述双螺杆挤出机的主机转速为320～360r/min。

本发明的有益效果是：本发明的阻燃增强PBT复合材料具有高光泽、尺寸稳定性好、低翘曲、耐候性好等优点，制备工艺简单，生产成本较低，适合用作压力表外壳材料。

1)本发明的阻燃增强PBT复合材料以PBT树脂为基材，还添加有PET树脂和树枝状超支化聚合物，且添加有溴化环氧树脂阻燃剂，使得PBT复合材料具有表面高光泽、低浮纤等优点；

2)本发明的阻燃增强PBT复合材料中添加有玻璃纤维和玻璃微珠，既保证了合金材料的强度，同时也可以有效避免制件出现收缩率大、翘曲严重、开裂等情况；

3)本发明的阻燃增强PBT复合材料的成型周期短。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的解释和说明。

实施例和对比例：

实施例1～4和对比例1～5的PBT复合材料的原料组成如下表所示(按照质量百分比计)：

表1实施例1～4和对比例1～5的PBT复合材料的原料组成表(％)

注：

PBT树脂的牌号为1200-211M，中国台湾长春；

PET树脂的牌号为TRN-8580FH，日本帝人；

溴化环氧树脂的牌号为PH-116，德国巴斯夫；

玻璃纤维(短切原丝)的牌号为ECS13-4.5-534A，巨石集团有限公司；

玻璃微珠的牌号为050-20-216，法国SOVITEC；

树枝状超支化聚合物的牌号为CYD-C600，主要成分为端羟基超支化聚酯，威海晨源分子新材料有限公司；

POE-g-GMA(POE接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯)的牌号为E516，宁波能之光新材料科技股份有限公司；

抗老化剂由抗氧剂1010、抗氧剂168和苯并***类紫外线吸收剂按照质量比1:2:3复配而成。

成核剂的牌号为Licomont NAV101，科莱恩；

此外，表中无特别说明的原料均为市售产品。

测试例：

对实施例1～4和对比例1～5的PBT复合材料进行性能测试，测试结果如下表所示：

表2实施例1～4和对比例1～5的PBT复合材料的性能测试结果

注：

按照ISO标准进行样条注塑，力学性能测试按照ISO标准进行测试，阻燃性能执行美国UL 94阻燃测试标准。

内径：压力表盛装液体部分(模具内径为110.45mm)，要求成型冷却24h后测得的直径在110.15～110.21mm范围内。

测试结果分析：

由表1和表2可知：未添加PET树脂的PBT复合材料的玻纤含量超出29％～31％的范围，所得的制件内径均不符合所要求的尺寸；PET树脂、玻璃微珠和树枝状超支化聚合物三者协同作用，能使PBT复合材料更易于加工，所得到的压力表外壳表面光泽度高，同时可以避免压力表外壳出现开裂现象；树枝状超支化聚合物可以提高阻燃剂等固体粉料的分散性，可以降低阻燃剂的用量；成核剂能够缩短成型周期，提高生产效率。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种阻燃增强PBT复合材料，其特征在于：由以下质量百分比的原料组成：

PBT树脂：30％～40％；

PET树脂：10％～15％；

溴化环氧树脂：8％～10％；

锑化合物：2％～4％；

玻璃纤维：29％～31％；

玻璃微珠：3％～5％；

树枝状超支化聚合物：0.2％～1％；

增韧剂：4％～6％；

抗老化剂：0.5％～0.9％；

润滑剂：0.4％～0.8％；

成核剂：0.2％～0.5％；

色母：1％～1.5％。

2.根据权利要求1所述的阻燃增强PBT复合材料，其特征在于：所述PBT树脂的特性黏度为0.75～1.00dl/g。

3.根据权利要求1所述的阻燃增强PBT复合材料，其特征在于：所述PET树脂的特性黏度为0.78～1.10dl/g。

4.根据权利要求1所述的阻燃增强PBT复合材料，其特征在于：所述溴化环氧树脂的分子量为20000～30000。

5.根据权利要求1所述的阻燃增强PBT复合材料，其特征在于：所述锑化合物为三氧化二锑、五氧化二锑、锑酸钠中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的阻燃增强PBT复合材料，其特征在于：所述树枝状超支化聚合物为端羟基超支化聚酯。

7.根据权利要求1所述的阻燃增强PBT复合材料，其特征在于：所述增韧剂为POE接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、甲基丙烯酸酯-丙烯酸酯共聚物、硅系增韧剂中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的阻燃增强PBT复合材料，其特征在于：所述抗老化剂由主抗氧剂、辅助抗氧剂和紫外线吸收剂按照质量比1:2:3复配而成，主抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、含硫化合物类抗氧剂中的至少一种，辅助抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂、硫代酯类抗氧剂中的至少一种，紫外线吸收剂为二苯甲酮类紫外线吸收剂、苯并***类紫外线吸收剂、三嗪类紫外线吸收剂中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的阻燃增强PBT复合材料，其特征在于：所述润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯、乙撑双硬脂酰胺、润滑剂TAF、硅酮中的至少一种。

10.权利要求1～9中任意一项所述的阻燃增强PBT复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)对PBT树脂和PET树脂进行干燥；

2)将PBT树脂、PET树脂、溴化环氧树脂、锑化合物、树枝状超支化聚合物、增韧剂、抗老化剂、润滑剂、成核剂和色母加入高速搅拌机，混匀；

3)将高速搅拌机内物料转入双螺杆挤出机，并将玻璃纤维和玻璃微珠从玻纤口或侧喂料注入双螺杆挤出机，挤出造粒，得到阻燃增强PBT复合材料。