[發明專利]玻纖增強聚對苯二甲酸乙二酯納米阻燃復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201310202967.3
• 申請日: 2013-05-27
• 公開（公告）號: CN103289332A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 郭正虹;陳超;冉詩雅;劉增勇;方征平
• 申請（專利權）人: 浙江大學寧波理工學院
• 主分類號: C08L67/02
• 分類號: C08L67/02;C08K13/04;C08K7/14;C08K7/00;C08K5/5317
• 代理公司: 寧波市鄞州甬致專利代理事務所(普通合伙) 33228
• 代理人: 代忠炯

技術領域

本發明涉及有機合成、高分子復合材料的共混、材料阻燃性能測試技術領域，具體涉及一種玻纖增強聚對苯二甲酸乙二酯納米阻燃復合材料及其制備方法。

技術背景

聚對苯二甲酸乙二酯（PET）是應用最為廣泛的合成纖維材料之一，被大量用作纖維和薄膜材料，而近年來PET作為工程塑料越來越受人們的重視，特別是玻纖增強PET工程塑料(Glass-fiber?reinforced?Poly(ethylene?terephthalate)，簡寫為GF-PET)，不僅價格低廉，而且具有優異的尺寸穩定性、高強度和高模量等優點，使其在汽車、家電、電氣、機械等領域有著越來越廣泛的用途。然而，GF-PET不可忽視的缺點之一便是其易燃性，18～20%的低氧指數值以及燃燒時產生的大量煙，極易引發火災并導致火勢迅速蔓延，這對PET材料的廣泛應用造成極大限制。因此，開展PET材料尤其是GF-PET的阻燃研究尤為必要。

目前，在PET中添加有效的阻燃劑是最常見、有效而經濟的方式之一。其中對聚酯類有效的阻燃劑可分為三類：（1）鹵系阻燃劑，其較早被開發用于聚酯的阻燃劑，且阻燃效率高、阻燃穩定性好、適應性廣，一度占據統治地位，常見的有十溴二苯醚（DBDPO）、十溴二苯乙烷（DBDPE）、溴代聚苯乙烯（BPS）、溴代環氧樹脂（BER）等。由于存在環保問題，曾經有些歐洲國家一度限制某些鹵系阻燃劑的使用。但合成環保的鹵系阻燃劑或者降低鹵系阻燃劑的添加量均為可行的研究方向。（2）磷系阻燃劑，其可以分為有機和無機兩種，其中無機磷系阻燃劑主要有紅磷、磷酸三銨、磷酸氫二銨以及聚磷酸銨等；有機磷系阻燃劑主要有含鹵磷酸酯、非鹵磷酸酯、膦酸酯以及膦氧化合物等。最近出現的烷基次膦酸鹽對尼龍和線性聚酯阻燃效果明顯。磷系阻燃劑以其對聚酯優異的阻燃性能、環保和優良的綜合性能而受到越來越多的研究。（3）無機氫氧化物阻燃劑，氫氧化鎂等無機氫氧化物是另一種被應用于PET的阻燃劑，以環境友好性贏得了業內人士的青睞；但該類阻燃劑添加量需達到40wt%～60wt%才有好的阻燃效果，這嚴重影響了材料的機械性能，因此，在高分子材料加工的過程中，需要對其進行復配，從而提高阻燃效率，改善力學性能。

為了提高阻燃劑的阻燃效率，減少阻燃劑的用量，很多的阻燃協效劑被研究和開發。金屬離子的協效作用已被廣泛的證實，常見的元素有銻、鋯、鉬、鐵、錳、鋅等，一般多以金屬鹽的形式加入到基體中發揮作用。

稀土元素(RareEarth)是指元素周期表中鑭系元素——鑭(La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(Nd)、钷(Pm)、釤(Sm)、銪(Eu)、釓(Gd)、鋱(Tb)、鏑(Dy)、鈥(Ho)、鉺(Er)、銩(Tm)、鐿(Yb)、镥(Lu)，以及與鑭系密切相關的兩個元素——鈧(Sc)和釔(Y)共17種元素，簡稱稀土(Re或R)。作為一種戰略資源，多用于軍事、冶金、石油化工、以及發光、永磁等新材料，素有“工業維生素”之稱，其在我國資源豐富，品種齊全。但如何以稀土作為原料制備一種能降低鹵素用量且又能充分提高阻燃效果的復合材料，成為本領域亟待解決的技術問題。

發明內容

本發明針對現有技術的上述不足，提供一種鹵素用量少又能充分提高阻燃效果的玻纖增強聚對苯二甲酸乙二酯納米阻燃復合材料。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：一種玻纖增強聚對苯二甲酸乙二酯納米阻燃復合材料，其特征在于，該材料由以下重量百分比的各組分制備：

（1）玻纖增強聚對苯二甲酸乙二酯??80～100%，

（2）苯基膦酸稀土鹽??????????????0～10%，

（3）含鹵阻燃劑??????????????????0～15%，

（4）抗氧劑??????????????????????0～3%；

上述各組分重量百分比之和為100%。

作為優選，所述的玻纖增強聚對苯二甲酸乙二酯納米阻燃復合材料,其特征在于：該材料由以下重量百分比的各組分制備：

（1）玻纖增強聚對苯二甲酸乙二酯??80～99.9%，

（2）苯基膦酸稀土????????????????1～10%，

（3）含鹵阻燃劑??????????????????1～15%，

（4）抗氧劑??????????????????????0.05～3%；

上述各組分重量百分比之和為100%。