[發明專利]一種β-環糊精為炭源的膨脹阻燃熱塑性聚醚酯彈性體及其制備方法

在審

• 申請號: 201510765338.0
• 申請日: 2015-11-11
• 公開（公告）號: CN105219038A
• 公開（公告）日: 2016-01-06
• 發明（設計）人: 吳唯;張祿沖;王錚;鐘宇華
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: C08L67/02
• 分類號: C08L67/02;C08L83/04;C08L5/16;C08K13/06;C08K5/3492;C08K5/5313;C08K3/34;C08K5/134;C08K5/526
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 胡紅芳

技術領域

本發明涉及高分子材料技術領域，具體涉及一種β-環糊精為炭源膨脹阻燃熱塑性聚醚酯彈性體及其制備方法。

背景技術

熱塑性聚醚酯彈性體具有橡膠的柔韌性、高彈性、可回復性，又可以利用熱塑性塑料加工方法加工改性，目前在一些領域已經或正在取代傳統橡膠。但是，常規混配的熱塑性聚醚酯彈性體易燃且有熔滴，限制了熱塑性聚醚酯彈性體的應用，因此需要對其進行阻燃改性。

目前商品化的阻燃熱塑性聚醚酯彈性體主要通過添加溴系阻燃劑改性，但溴系阻燃劑在燃燒時產生危及人類和環境安全的二噁英，導致部分溴系阻燃劑逐漸被禁止和取代。膨脹型阻燃劑以磷、氮為主要成分，不含鹵素，同時含有酸源、氣源和炭源，是一種快速發展的新型阻燃劑。然而，達到要求的阻燃性能，膨脹阻燃劑添加量較高，高效并且穩定的成炭劑對提高膨脹型阻燃劑阻燃效率，降低添加量具有重要意義。

發明內容

鑒于上述問題，本發明的目的是提供一種環保無鹵膨脹阻燃熱塑性聚醚酯彈性體；本發明的另一目的是提供上述無鹵膨脹阻燃熱塑性聚醚酯彈性體制備方法。具體技術方案如下：

一種β-環糊精為炭源的膨脹阻燃熱塑性聚醚酯彈性體，按質量份數計，其原料組份包括：

其中，所述熱塑性聚醚酯彈性體(TPEE)是一類含有聚對苯二甲酸丁二醇酯硬段和脂肪族聚醚軟段的線型嵌段共聚物；所述磷氮膨脹阻燃體系由酸源、氣源和炭源組分混合而成；所述酸源和氣源分別為有機次膦酸鹽阻燃劑和三聚氰胺類阻燃劑中的一種或兩者的組合，所述炭源為β-環糊精。

所述聚醚酯彈性體的相對分子質量為30,000～60,000g/mol，熔點為170～195℃，邵氏硬度為30～45D。

所述有機次磷酸鹽阻燃劑為科萊恩生產的Exolit系列有機次膦酸鹽，選自OP935、OP1240、OP1314中的一種。

所述三聚氰胺類阻燃劑為三聚氰胺(MC)、三聚氰胺聚磷酸鹽(MPP)、三聚氰胺氰尿酸鹽(MCA)中的一種或幾種。

作為炭源的所述β-環糊精未經二次處理。

所述阻燃協效劑為抗滴落劑，選自有機納米蒙脫土(OMMT)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)中的一種或兩種。

所述抗氧劑為抗氧劑168和抗氧劑1010中的一種或兩種。

上述任一所述的聚醚酯彈性體的制備方法，包括如下步驟：

(1)按照上述的質量份數稱取原料，烘干待用；

(2)將步驟(1)得到的熱塑性聚醚酯彈性體、阻燃協效劑和抗氧劑加入高混機中混合均勻；

(3)將步驟(1)得到的酸源、氣源和炭源三個組分加入高混機中，混合均勻，復配成膨脹阻燃體系；

(4)將步驟(2)所得的混合物料加入密煉機中，控制加工溫度為185～205℃，轉速為90～120轉/分鐘，物料熔融完全后加入步驟(3)所得的膨脹阻燃體系，繼續密煉共混；

(5)將步驟(4)的產物快速加入單螺桿擠出切粒機，控制加工溫度為135～160℃，擠出造粒，得到所述β-環糊精為炭源的膨脹阻燃熱塑性聚醚酯彈性體。

本發明的優點和有益效果如下：利用綠色環保成炭劑β-環糊精復配磷氮阻燃劑，組成膨脹阻燃體系，對熱塑性聚醚酯彈性體進行阻燃改性。得到的阻燃熱塑性聚醚酯彈性體不含鹵素，環保安全，阻燃性能達到UL94V-0級。

具體實施方式

下面結合實例對本發明做進一步詳細的說明，但不限于這些實例，該領域的工程師可以根據上述發明的內容對本發明進行非本質的改進和調整。

下述實施例的β-環糊精為炭源的膨脹阻燃熱塑性聚醚酯彈性體，按如下加工方法制備而成：

(1)按照配比稱量熱塑性聚醚酯彈性體(TPEE)、三聚氰胺系列阻燃劑(MPP/MCA/MC)、抗氧劑(168/1010)以及β-環糊精，于95℃烘12h；

(2)將熱塑性聚醚酯彈性體(TPEE)、阻燃協效劑(OMMT/PTFE)和抗氧劑(168/1010)按照配比在高混機中以800r/min的轉速高速混合5-10min；

(3)將酸源(OP935/OP1240/OP1314)、氣源(MPP/MCA/MC)和炭源(β-環糊精)三個組分加入高混機中以500r/min的轉速混合1-5min；

(4)將步驟(2)的共混物料加入密煉機，控制加工溫度為185～205℃，轉速90～120轉/分鐘，密練3min后，加入步驟(3)所得膨脹阻燃體系，繼續密練共混5min；