[發明專利]高強度碳纖維增強無鹵阻燃PBT復合材料及其制備方法

無效

• 申請號: 201310342695.7
• 申請日: 2013-08-07
• 公開（公告）號: CN103450642A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 張強;郭建鵬;楊濤;陳曉東
• 申請（專利權）人: 上海日之升新技術發展有限公司
• 主分類號: C08L67/02
• 分類號: C08L67/02;C08L51/00;C08K13/06;C08K9/00;C08K7/06;C08K5/5313;C08K5/3492;C08K3/32;C08K5/5399;B29B9/06;B29C47/92
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 牛山;陳少凌

技術領域

本發明涉及一種尼龍復合材料，尤其是涉及本發明涉及一種高強度碳纖維增強無鹵阻燃PBT復合材料及其制備方法。

背景技術

PBT具有很好的機械強度、流動性好，特別適用于薄壁制件上的應用。對于纖維增強PBT阻燃改性，傳統的溴銻體系阻燃效率高，性能保持率好，但易形成二次污染而逐漸被淘汰。現代人類環保理念越來越強，無鹵阻燃劑是大勢所趨。紅磷阻燃劑雖然阻燃效率好但可能因阻燃劑析出造成制件腐蝕破壞的風險，國外的無鹵阻燃劑綜合性能好但價格過高，限制了其使用。本發明采用復配的磷氮系阻燃劑，確定磷含量＞30%，氮含量＞5%，磷氮比4:1的阻燃劑配方，達到最優的阻燃效果。

抗靜電改性方面，添加低分子量抗靜電劑是最常見的抗靜電措施，這種改性材料主要是利用抗靜電劑在材料表面吸附的水分降低表面電阻率，因此耐久性差，不耐洗，對環境濕度的依賴性大，國外有學者在含有醚鍵的聚合物內復合一定分量的金屬鹽溶膠，金屬離子和聚醚嵌段物的醚鍵配合，在其內部形成離子導電網絡，提高導電率，增強聚合物的導電能力，這兩種方法對材料的耐熱溫度和表面特性都有不同程度下降，不適用與增強增強材料。而經炭黑、金屬填料改性的聚合物，雖能獲得比較好的永久性抗靜電性能，但往往添加量大，性能破壞大且加工困難。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種高強度碳纖維增強無鹵阻燃PBT復合材料的制備方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

第一方面，本發明涉及一種高強度碳纖維增強無鹵阻燃PBT復合材料，所述復合材料由以下重量百分含量的各組分組成：

PBT??????????????????52.1～68.1%，

無鹵阻燃劑???????????15～20%，

碳纖維??????????????10～30%，

接枝型增韌改性劑????2～4%，

抗氧劑??????????????0.4%，

潤滑分散劑??????????0.5%。

優選地，所述PBT為普通注塑級樹脂，PBT樹脂的粘度為0.7～1.5Pa·s。

優選地，所述無鹵阻燃劑為氮磷系復配型阻燃劑，其中：以氮磷系復配型阻燃劑質量含量為100%計，磷≥30%，氮≥5%，磷與氮的質量含量比為4:1。

優選地，所述氮磷系復配型阻燃劑為次磷酸鹽與膨脹型磷氮系阻燃劑復配。

優選地，所述次磷酸鹽為二乙基次磷酸鹽、乙基次磷酸鹽、乙基丁基次磷酸鹽中的一種或者幾種的混合物。

優選地，所述膨脹型磷氮系阻燃劑為三聚氰胺氰尿酸鹽、三聚氰胺焦磷酸鹽、磷酸銨、磷腈、三嗪衍生物的一種或幾種的混合。

優選地，所述碳纖維為改性短切碳纖維，其長度為4～7mm。

優選地，所述碳纖維為聚丙烯腈基碳纖維，其拉伸強度＞500kg/mm²，拉伸模量＞250G·Pa。

優選地，所述抗氧劑為抗氧劑245。

優選地，所述接枝型增韌改性劑為乙烯與辛烯接枝共聚物。

優選地，所述潤滑分散劑為硅酮。

第二方面，本發明還涉及前述的高強度碳纖維增強無鹵阻燃PBT復合材料的制備方法，所述方法包括如下步驟：

（1）按照以下組分及重量百分比含量備料：

PBT??????????????????52.1～68.1%，

無鹵阻燃劑??????????15～20%，

碳纖維??????????????10～30%，

接枝型增韌改性劑????2～4%，

抗氧劑??????????????0.4%，

潤滑分散劑??????????0.5%；

（2）將上述原料放入高混機中混合3～5min后出料，得到混合物，碳纖維從側喂料口加入，然后控制雙螺桿擠出機的加工溫度210～240℃，螺桿轉數180～600轉/分，將混合物置于雙螺桿擠出機擠出造粒，即可。

與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果：

（1）本發明采用復配的無鹵磷氮系阻燃劑，次膦酸鹽與膨脹型磷氮系阻燃劑按比例復配，最終磷≥30%，氮≥5%，磷氮質量比4:1，達到最優的阻燃效果，復配克服了國產單一無鹵阻燃劑阻燃效率低、耐溫差的劣勢，與國外熟知的無鹵阻燃劑相比，達到同等阻燃效果，成本更低。