[發(fā)明專利]一種無鹵阻燃聚對苯二甲酸丁二醇酯PBT復合材料及制備方法

有效

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• 申請日: 2011-10-13
• 公開（公告）號: CN102391624A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發(fā)明（設計）人: 趙斌;趙民;王濤
• 申請（專利權）人: 龍甲（上海）實業(yè)有限公司
• 主分類號: C08L67/02
• 分類號: C08L67/02;C08L27/18;C08K13/06;C08K9/04;C08K3/34;C08K9/06;C08K7/14;C08K5/3492;C08K5/103;B29B9/06
• 代理公司: 上海三方專利事務所 31127
• 代理人: 吳干權

[技術領域]

本發(fā)明涉及到聚對苯二甲酸丁二醇酯復合材料，特別是涉及到使用一種無機材料與有機材料共混物經(jīng)有機化制得協(xié)效阻燃劑，使用協(xié)效阻燃劑協(xié)同氮系阻燃劑阻燃聚對苯二甲酸丁二醇酯復合材料。?

[背景技術]

聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)來源廣泛，價格低廉，具有優(yōu)異的耐化學性、耐蠕變性，耐疲勞，改性的PBT材料在提高PBT材料的強度、耐熱性、耐燃燒性等性能上后，更是被廣泛的應用在工程塑料領域。而PBT材料的應用領域的電子、電器、汽車運輸業(yè)對材料的阻燃性有著嚴格的要求。在PBT材料中添加有效的阻燃劑是目前提高阻燃性的最有效、最經(jīng)濟的手段之一。最常用的阻燃劑主要有三大類：鹵素類、磷氮類以及無機納米粉體類。對于鹵素阻燃劑在燃燒過程中會生成大量的煙和有毒、有腐蝕的氣體，對環(huán)境造成污染，尤其是歐盟WEEE和RoHS兩個指令中限制了電子電器產(chǎn)品的鹵素阻燃劑的使用，以及含鹵素阻燃PBT不能滿足電子電器對材料電性能的部分較高要求，無鹵化高CTI值(相對漏電起痕指數(shù))PBT工程塑料的開發(fā)成為國內(nèi)外塑料改性行業(yè)的研究趨勢之一。納米粉體類和磷氮類成為目前最受青睞的無鹵阻燃材料。納米粉體類阻燃劑有著寬泛的加工窗口，對設備磨損少，在生產(chǎn)、使用，廢棄時都沒有污染物出現(xiàn)，但是由于粉體類阻燃劑用量較大一般在40-60％，會嚴重影響了材料的機械性能，因此在制備阻燃增強PBT工程塑料中，較少采用粉體類阻燃劑。近年來，使用磷氮復配阻燃PBT材料方法正成為阻燃PBT材料的發(fā)展新方?向。氰尿酸三聚氰胺(又稱為三聚氰胺尿酸鹽MC)，MC在250-450℃發(fā)生分解反應，吸收大量的熱，并放出氮氣，沖淡了氧氣和聚合物分解產(chǎn)生的可燃氣體濃度，并且氣體的對流可以帶走大量的熱量，降低材料表面的溫度，在高溫時能夠脫水成碳。具有隔熱、隔氧的作用。MC的白色潔凈粉末外觀也適合本色PBT工程塑料。但是隨著環(huán)境保護的深入，越來越多的材料被要求低磷或無磷化，但是缺少磷系復配而單獨添加氮系阻燃劑不能滿足PBT無鹵阻燃材料的阻燃要求。納米蒙脫土用作阻燃材料具有添加量小，阻燃協(xié)同性能好，同時能夠提高材料的物理性能等優(yōu)勢。本發(fā)明提供了一種用熔融插層制備蒙脫土聚四氟乙烯共聚物協(xié)同阻燃填充聚對苯二甲酸丁二醇酯復合材料及其制備方法。協(xié)效阻燃劑由于不同阻燃劑之間作用力可以相對消弱同種阻燃劑的自聚力或聚集力，摻混過程中易于進行能量傳輸而形成良好的分散，充分發(fā)揮不同阻燃劑的各自優(yōu)勢，體現(xiàn)良好的堆砌作用，在達到阻燃效果的同時，大大減少使用同種阻燃劑阻燃時的用量，提高產(chǎn)品材料性能的同時，大大降低成本，獲得更高的經(jīng)濟效益。?

蒙脫土是一種層狀硅酸鹽粘土，其結構片層的厚度為1nm，長度在數(shù)十至數(shù)百納米之間，具有很高的比表面積和很大的長徑比。蒙脫土在聚合物中達到全剝離或部分剝離時，其分散相的最低尺寸為單片結構單元，即厚度在1nm左右，長度在數(shù)十至數(shù)百納米之間，能夠最大限度的發(fā)揮無極物增強材料與聚合物集體之間的復合作用，提高材料的綜合性能。?

聚四氟乙烯(英文縮寫為Teflon或[PTFE，F(xiàn)4])在工程塑料上應用的聚四氟乙烯類抗滴落劑為純的聚四氟乙烯粉末，純粉劑的防滴落劑使用好的前提是如何很好的解決分散方面的問題，現(xiàn)在市面上的抗滴落劑廠家都會對產(chǎn)品的表?面進行燒結處理，雖然增加了產(chǎn)品的流動性與分散性，使產(chǎn)品在預混時能夠很好的分散，但是在高填充量的阻燃體系中，由于聚四氟乙烯的親和力較小，因此還是存在分散不均勻的現(xiàn)象。蒙脫土無機物在工業(yè)應用上也需要有機化處理來提高無機填料與聚合物之間的親和力，因此我們采用聚四氟乙烯與蒙脫土混合同時有機化的處理方式，對于蒙脫土，可以利用蒙脫土片曾的離子交換和可插層性質，將含氟的有機分子引入到蒙脫土片層間，改善片層對聚合物的親和性，增大片層間距，從而有利于聚合物插層。對于聚四氟乙烯，不僅小分子的聚四氟乙烯可以被引入到大間距片層的蒙脫土中間，而且在熔融插層的時候，聚四氟乙烯會與剝離的蒙脫土片層一同均勻分散在基體材料中，形成網(wǎng)狀結構，能夠更好的提高材料的阻燃性。?

[發(fā)明內(nèi)容]

本發(fā)明的目的在于提供一種聚對苯二甲酸丁二醇酯復合材料，其強度、剛性、耐熱性均有提高，并保持阻燃性。?

為實現(xiàn)上述目的設計一種聚對苯二甲酸丁二醇酯復合材料，其特征在于該復合材料由質量百分比35～70％的聚對苯二甲酸丁二醇酯、1～6％的有機化蒙脫土和聚四氟乙烯共混物、10～30％玻璃纖維、10～25％氮系復配阻燃劑，還包括助劑，助劑占復合材料質量百分比為2.1％～4.3％，?