CN114685952A - 一种pbt复合材料及其制备和应用 - Google Patents

一种pbt复合材料及其制备和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN114685952A
CN114685952A CN202210187922.2A CN202210187922A CN114685952A CN 114685952 A CN114685952 A CN 114685952A CN 202210187922 A CN202210187922 A CN 202210187922A CN 114685952 A CN114685952 A CN 114685952A
Authority
CN
China
Prior art keywords
composite material
phosphate
glass fiber
pbt
flame retardant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202210187922.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114685952B (zh
Inventor
冯健
陈平绪
叶南飚
付学俊
龚德君
熊志星
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kingfa Science and Technology Co Ltd
Original Assignee
Kingfa Science and Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kingfa Science and Technology Co Ltd filed Critical Kingfa Science and Technology Co Ltd
Priority to CN202210187922.2A priority Critical patent/CN114685952B/zh
Publication of CN114685952A publication Critical patent/CN114685952A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114685952B publication Critical patent/CN114685952B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L67/00Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L67/02Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00Properties
    • C08L2201/02Flame or fire retardant/resistant
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00Properties
    • C08L2201/22Halogen free composition
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00Applications
    • C08L2203/20Applications use in electrical or conductive gadgets
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/24Crystallisation aids

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明涉及一种PBT复合材料及其制备和应用,组分包括:PBT、PCT、无卤阻燃剂、无卤协效剂、玻璃纤维、离子型聚合物、酯交换抑制剂、环氧型扩链剂、润滑剂、抗氧剂。本发明PBT复合材料可达到0.4mm V‑0的阻燃等级以及较好的水口料强度保持率。

Description

一种PBT复合材料及其制备和应用
技术领域
本发明属于工程塑料技术领域,特别涉及一种PBT复合材料及其制备和应用。
背景技术
聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)被广泛应用于汽车、电子电气等行业,随着人们防火安全意识的提高,在家电、电子电气等行业中阻燃已成必然需求。近年来,无卤阻燃PBT具有环保、污染小等优点,是现行的研究技术难点和热点。
现有研究虽取得一些进展,但仍有以下不足:PBT材料熔点225℃,导致无卤PBT材料的耐温性不佳,尤其是新能源行业对无卤PBT的耐温性要求更高,对其热变形温度和RTI要求更高;另一方面,无卤PBT材料的回收性能较差,表现在产品水口性能差,其主要原因是无卤阻燃剂耐温不足,分解出的酸性物质能够诱导PBT分子链断链,导致材料的力学性能大幅衰减。最后现有报道中阻燃等级大部分都是1.6mm厚度,对于超薄无卤阻燃PBT研究很少。
发明内容
针对现有技术的缺陷,本发明所要解决的技术问题是提供一种PBT复合材料及其制备和应用。
本发明的一种PBT复合材料,按重量份数,组分包括:
Figure BDA0003524403700000011
PCT也即聚对苯二甲酸1,4-环己烷二甲酯。
优选地,所述无卤阻燃剂是二乙基次磷酸盐阻燃剂;无卤协效剂为三聚氰胺聚磷酸盐。
无卤协效剂一方面在高温下能分解产生不燃气体,能有效稀释小分子可燃挥发物;另一方面无卤协效剂在高温下还会生产多聚磷酸盐,起到部分固相阻燃作用。
优选地,所述离子型聚合物为离子型聚合物为钠离子型聚合物;所述钠离子型聚合物为乙烯-甲基丙烯酸钠聚合物。
优选地,所述环氧类扩链剂为双酚A二缩水甘油醚、3,4-环氧环己基甲基-3’,4’-环氧环己烷甲酸酯中的一种或者两种。
优选地,所述酯交换抑制剂为焦磷酸二氢二钠、磷酸二氢锌中的一种或几种;润滑剂为蜡类润滑剂、酯类润滑剂中的一种或几种;抗氧剂为受阻酚类抗氧剂。
优选地,所述玻璃纤维为磷酸酯改性玻璃纤维;所述磷酸酯为1,3-亚苯基磷酸(2,6-二苯甲基)四酯、磷酸三苯酯的一种或者两种。
优选地,所述磷酸酯改性玻璃纤维为:将玻璃纤维在80-90℃下加热2-3h,然后加入磷酸酯溶液,继续在搅拌机中搅拌加热,温度80-90℃,时间为1-2h,转速300~400转/分,得到磷酸酯改性玻璃纤维;其中磷酸酯和玻璃纤维的质量比为1/100-10/100。
优选地,所述磷酸酯和玻璃纤维的质量比2/100-6/100。
磷酸酯添加量不宜多,过量的磷酸酯对材料会起到增塑作用,会降低材料强度,熔体强度下降,燃烧可能有滴落引燃风险;同时可能会导致阻燃剂析出风险。
所述磷酸酯溶液的溶剂为乙醇。
本发明自制改性玻璃纤维目的是将磷元素充分分散在玻璃纤维表面,这样有利于加强树脂成碳,阻燃效率更高;另一方面,通过改方法处理过的玻璃纤维,玻璃纤维表面极性增加,更有利于玻纤与树脂基体结合,因此力学性能更优。
优选地,按重量份数,组分包括:
Figure BDA0003524403700000021
本发明的一种所述PBT复合材料的制备方法,包括:
(1)将无卤阻燃剂、无卤阻燃协效剂、抗氧剂、离子型聚合物、酯交换抑制剂、环氧类扩链剂、润滑剂放入高速混合机中干混2~4分钟,转速700~900转/分;
(2)将PBT树脂、PCT树脂放入高速混合机中干混2~4分钟,转速600~800转/分;
(3)将步骤(1)得到的混合物、步骤(2)得到的混合物以及玻璃纤维分别加入挤出机,进行混合、分散、熔融挤出、造粒,得到PBT复合材料。
优选地,所述挤出机为双螺杆挤出机,双螺杆挤出机从喂料口到机头的一区温度为200~230℃,二区温度为240~260℃,三区温度为235~255℃,四区温度为235~255℃,五区温度为235~255℃,六区温度为240~260℃,七区温度为240~260℃,八区温度为220~240℃,九区温度为220~240℃,十区温度为240~260℃,所述双螺杆挤出机的螺杆转速为200~450转/分钟。
本发明的一种所述PBT复合材料在家电或电子电器领域中的应用,如空调、继电器、电容器等。
本发明的一种所述的PBT复合材料玻纤为磷酸酯改性玻璃纤维,相比于普通玻纤具有更好的阻燃效果,因此阻燃等级可以做到更高。而且磷酸酯处理的玻璃纤维表面极性增加,更有利于玻纤与体树脂结合,因此力学性能更优;另一方面,本发明的离子型聚合物不仅作为增韧剂和成核剂,而且还可以与环氧类扩链剂配合使用,减少PBT由于热加工导致的分子链断链,减缓性能衰减,水口拉伸保持率提升。
有益效果
本发明PBT复合材料无卤阻燃等级高、水口性能保持率佳,更符合家电和电子电气行业的发展要求。
具体实施方式
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
一、原料组分及来源
表1各组分来源
Figure BDA0003524403700000031
Figure BDA0003524403700000041
平行实施例和对比例的抗氧剂使用同一市售产品。
磷酸酯改性玻璃纤维-1:
取20克固体磷酸酯PX-200分散在200ml的无水乙醇中,超声震荡使其充分分散在酒精中,将分散好的溶液备用。将1千克HMG436S-10-4.0玻纤在搅拌机中,温度设置85℃、2h,使玻纤充分加热。将制备好的含有磷酸酯的酒精溶液缓慢加入到搅拌器中,继续在搅拌机中搅拌加热1h,温度80-90℃,转速300~400转/分,使酒精充分挥发,收好玻纤备用,其中磷酸酯和玻纤的质量比为2:100。
磷酸酯改性玻璃纤维-2,具体制备方法同上,区别仅在于磷酸酯PX-200替换为磷酸酯DTZR-TPP。
磷酸酯改性玻璃纤维-3,具体制备方法同磷酸酯改性玻璃纤维-1的制备,区别仅在于磷酸酯和玻纤的质量比为7:100。
二、测试标准和方法
1.阻燃性测试方法:垂直燃烧样条,样条尺寸127*13*0.8mm和127*13*0.4mm,测试标准UL94。
2.拉伸强度测试方法:注塑国标力学样条,做拉伸测试,样条尺寸150*10*4mm,测试标准ISO 527-2:2012,拉伸速度10mm/min;一次水口料性能先把材料注塑成样条,然后破碎,烘干之后再次注塑,测试拉伸强度。
3.水口拉伸强度:样条尺寸150*10*4mm,测试标准ISO 527-2:2012,拉伸速度10mm/min。
实施例1-8
按重量配比称取各组分,如表2所示。
制备方法:
(1)将无卤阻燃剂、无卤阻燃协效剂、抗氧剂、离子型聚合物、酯交换抑制剂、环氧类扩链剂以及润滑剂放入高速混合机中干混2~4分钟,转速700~900转/分;
(2)将PBT树脂、PCT树脂放入高速混合机中干混2~4分钟,转速600~800转/分;
(3)将步骤(1)得到的混合物、步骤(2)得到的混合物以及玻璃纤维分别通过喂料器加入双螺杆挤出机,进行混合、分散、熔融挤出、造粒。
其中所述双螺杆挤出机从喂料口到机头的一区温度为200~230℃,二区温度为240~260℃,三区温度为235~255℃,四区温度为235~255℃,五区温度为235~255℃,六区温度为240~260℃,七区温度为240~260℃,八区温度为220~240℃,九区温度为220~240℃,十区温度为240~260℃,所述双螺杆挤出机的螺杆转速为200~450转/分钟。
表2实施例1-8各组分配比(重量份)
Figure BDA0003524403700000051
Figure BDA0003524403700000061
对比例1-3
按重量配比称取各组分,如表3所示,具体制备方法同实施例。
表3对比例1-3各组分配比(重量份)
Figure BDA0003524403700000062
表4实施例的性能效果
Figure BDA0003524403700000063
表5对比例的性能效果
Figure BDA0003524403700000064
实施例2和实施例3相比于实施例1,玻纤换成磷酸酯改性玻璃纤维,阻燃等级提升至0.4mm V-0,说明用磷酸酯改性玻璃纤维有助于提升阻燃效果;实施例1与对比例1-2相比,离子型聚合物作为增韧剂,与YD-019配合使用,协同作用,可以减少PBT分子链断链,减缓性能衰减,水口拉伸保持率提升。实施例1与对比例3相比,更变阻燃协效剂,材料力学和阻燃效果大幅下降。

Claims (10)

1.一种PBT复合材料,其特征在于,按重量份数,组分包括:
Figure FDA0003524403690000011
2.根据权利要求1所述复合材料,其特征在于,所述无卤阻燃剂是二乙基次磷酸盐阻燃剂;无卤协效剂为三聚氰胺聚磷酸盐。
3.根据权利要求1所述复合材料,其特征在于,所述离子型聚合物为钠离子型聚合物;所述钠离子型聚合物为乙烯-甲基丙烯酸钠聚合物。
4.根据权利要求1所述复合材料,其特征在于,所述环氧类扩链剂为双酚A二缩水甘油醚、3,4-环氧环己基甲基-3’,4’-环氧环己烷甲酸酯中的一种或者两种。
5.根据权利要求1所述复合材料,其特征在于,所述酯交换抑制剂为焦磷酸二氢二钠、磷酸二氢锌中的一种或几种;润滑剂为蜡类润滑剂、酯类润滑剂中的一种或几种;抗氧剂为受阻酚类抗氧剂。
6.根据权利要求1所述复合材料,其特征在于,所述玻璃纤维为磷酸酯改性玻璃纤维;所述磷酸酯为1,3-亚苯基磷酸(2,6-二苯甲基)四酯、磷酸三苯酯中的一种或者两种。
7.根据权利要求6所述复合材料,其特征在于,所述磷酸酯改性玻璃纤维为:将玻璃纤维在80-90℃下加热2-3h,然后加入磷酸酯溶液,继续在搅拌机中搅拌加热,温度80-90℃,转速300~400转/分,得到磷酸酯改性玻璃纤维;其中磷酸酯和玻璃纤维的质量比为1/100-10/100。
8.根据权利要求1所述PBT复合材料,其特征在于,按重量份数,组分包括:
Figure FDA0003524403690000012
Figure FDA0003524403690000021
9.一种权利要求1所述PBT复合材料的制备方法,包括:
(1)将无卤阻燃剂、无卤阻燃协效剂、抗氧剂、离子型聚合物、酯交换抑制剂、环氧类扩链剂、润滑剂放入高速混合机中干混2~4分钟,转速700~900转/分;
(2)将PBT树脂、PCT树脂放入高速混合机中干混2~4分钟,转速600~800转/分;
(3)将步骤(1)得到的混合物、步骤(2)得到的混合物以及玻璃纤维分别加入挤出机,进行混合、分散、熔融挤出、造粒,得到PBT复合材料。
10.一种权利要求1所述PBT复合材料在家电或电子电器领域中的应用。
CN202210187922.2A 2022-02-28 2022-02-28 一种pbt复合材料及其制备和应用 Active CN114685952B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210187922.2A CN114685952B (zh) 2022-02-28 2022-02-28 一种pbt复合材料及其制备和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210187922.2A CN114685952B (zh) 2022-02-28 2022-02-28 一种pbt复合材料及其制备和应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114685952A true CN114685952A (zh) 2022-07-01
CN114685952B CN114685952B (zh) 2024-07-23

Family

ID=82137794

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210187922.2A Active CN114685952B (zh) 2022-02-28 2022-02-28 一种pbt复合材料及其制备和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114685952B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116023769A (zh) * 2022-12-28 2023-04-28 金发科技股份有限公司 一种阻燃pbt复合材料及其制备方法和应用

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6351393A (ja) * 1986-08-21 1988-03-04 Daihachi Kagaku Kogyosho:Kk 有機燐珪素化合物
CN102516725A (zh) * 2011-12-07 2012-06-27 深圳市科聚新材料有限公司 一种耐高温水解pbt复合材料及其制备方法
CN103073855A (zh) * 2012-09-17 2013-05-01 金发科技股份有限公司 一种聚酯组合物、制备方法及其应用
CN104610713A (zh) * 2015-02-03 2015-05-13 上海日之升新技术发展有限公司 汽车点火线圈用高介电高耐热pbt玻纤增强材料及制备方法
WO2018099224A1 (zh) * 2016-11-29 2018-06-07 金发科技股份有限公司 一种玻纤增强的耐冷媒pbt树脂组合物及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6351393A (ja) * 1986-08-21 1988-03-04 Daihachi Kagaku Kogyosho:Kk 有機燐珪素化合物
CN102516725A (zh) * 2011-12-07 2012-06-27 深圳市科聚新材料有限公司 一种耐高温水解pbt复合材料及其制备方法
CN103073855A (zh) * 2012-09-17 2013-05-01 金发科技股份有限公司 一种聚酯组合物、制备方法及其应用
CN104610713A (zh) * 2015-02-03 2015-05-13 上海日之升新技术发展有限公司 汽车点火线圈用高介电高耐热pbt玻纤增强材料及制备方法
WO2018099224A1 (zh) * 2016-11-29 2018-06-07 金发科技股份有限公司 一种玻纤增强的耐冷媒pbt树脂组合物及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王文广主编, 中国轻工业出版社 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116023769A (zh) * 2022-12-28 2023-04-28 金发科技股份有限公司 一种阻燃pbt复合材料及其制备方法和应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN114685952B (zh) 2024-07-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101497738B (zh) 一种无卤阻燃pbt及其制备方法
CN109370043B (zh) 一种低成本可通过ul94-5va的短玻纤增强无卤阻燃聚丙烯材料及其制备方法
CN102061071A (zh) 具有激光打标功能的无卤阻燃聚酯及其制备方法
CN103602061A (zh) 一种高灼热丝起燃温度无卤阻燃增强尼龙复合材料及其制备方法
CN115304913B (zh) 具备高灼热丝起燃温度的增强阻燃次磷酸盐/尼龙复合材料及其制备方法
CN114685952B (zh) 一种pbt复合材料及其制备和应用
CN103450549A (zh) 一种膨胀型无卤阻燃电缆料
CN102061070A (zh) 一种具有高灼热丝温度的阻燃增强pbt/ptt复合材料及其制备方法
CN1995133A (zh) 一种聚对苯二甲酸丁二醇酯阻燃改性材料及其制备方法
CN104693701A (zh) 低翘曲无卤阻燃玻纤增强pbt/as合金及其制备方法
CN102731955B (zh) 无卤阻燃耐高温弹性体插头料及其制备方法
CN101659778A (zh) 一种膨胀无卤阻燃abs复合材料
CN100484993C (zh) 用于电器壳体的无卤阻燃抗静电改性聚丙烯组合物
CN101851405B (zh) 无人看管电器用高cti、高gwit环保阻燃增强pbt工程塑料及其制备方法
CN115011078A (zh) 一种阻燃环保pet塑料及其制备方法
CN109575561B (zh) 低烟密度无卤阻燃pc/pbt合金材料及其制备方法
CN103525024A (zh) 一种玻纤增强无卤阻燃pbt及其制备方法
CN102942796B (zh) 阻燃木质复合门芯材料及其制备方法
CN100429269C (zh) 无卤阻燃抗静电聚丙烯母粒
CN111234367A (zh) 一种阻燃抗静电聚丙烯薄膜复合材料及其制备方法
CN114015164A (zh) 一种阻燃聚丙烯材料及其制备方法
CN103660306A (zh) 一种无卤阻燃热塑性聚酯组合物的成型方法
CN101348599A (zh) 一种阻燃环氧树脂材料
CN112480630A (zh) 一种高铁用良外观无卤阻燃聚碳酸酯组合物及其制备方法
CN106751571B (zh) 一种抗热氧老化阻燃导电pbt复合材料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant