納米級無鹵阻燃pbt復合材料的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種納米級無鹵阻燃PBT復合材料，其組分按質量百分數配比為：PBT60%～75%、納米粒子5%～15%、無鹵阻燃劑18%～25%、表面處理劑0.1%～0.3%、潤滑劑0.2%～1.5%、抗氧劑0.1%～1%、色料0～0.5%。本發明的有益效果是，將納米粒子與PBT共混，并加入適量的無鹵阻燃劑、表面處理劑等，不但大大提高材料的剛性、耐熱性及穩定性，可起到增韌、增強和保持較好強度的效果，而且無鹵阻燃具有抑煙、無毒、環保的高阻燃效能，其綜合性能優良，加工性能好，成本低。
【專利說明】納米級無鹵阻燃PBT復合材料
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種高分子材料，具體地說是一種納米級無鹵阻燃PBT復合材料。
【背景技術】
[0002]聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)是五大工程塑料之一，被廣泛用于電子、電氣、家電等行業。然而，純PBT存在缺口沖擊韌性低、脆性大和阻燃性差等缺點，限制其在某些領域的應用。現有技術通常使用阻燃劑對PBT進行阻燃改性，目前應用較多的鹵系阻燃劑的阻燃效果雖然很好，但在阻燃過程中可能產生二嗯英、呋喃等毒性物質，不能符合健康、環保要求。

【發明內容】

[0003]本發明的目的在于，提供一種良好缺口沖擊韌性、較好力學強度和無鹵阻燃環保條件好的納米級無鹵阻燃PBT復合材料。
[0004]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:納米級無鹵阻燃PBT復合材料，其組分按質量百分數配比為:PBT 60%~75%、納米粒子5%~15%、無鹵阻燃劑18%~25%、表面處理劑0.1%~0.3%、潤滑劑0.2%~1.5%、抗氧劑0.1%~1%、色料O~0.5%。
[0005]所述的PBT為聚對苯二甲酸丁二醇酯，特性黏度為0.85~1.2dl/g。
[0006]所述的納米 粒子為納米二氧化硅、納米碳酸鈣、納米滑石粉、納米硅藻土、納米蒙脫土、納米高嶺土和納米氮化硅與碳化硅復配物中的一種,這種納米粒子的平均粒徑在IOnm ~IOOnm 之間。
[0007]所述的無鹵阻燃劑為有機磷系阻燃劑、有機硅系阻燃劑或氮系阻燃劑。
[0008]所述的表面處理劑為脂肪酸、硬脂酸鈣、硬脂酸鈉、硬脂酸鎂、鋁酸酯和烷基酸鹽中的一種。
[0009]所述的潤滑劑為聚硅氧烷、EVA蠟、TAS-2A、乙撐雙硬酯酰胺中的一種或幾種的混合物。
[0010]所述的抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑1076、抗氧劑1010或抗氧劑1076與抗氧劑168的復配物、抗氧劑1010或抗氧劑1076與抗氧劑JC-242的復配物中的一種。
[0011]上述的納米級無鹵阻燃PBT復合材料的制備方法，包括以下步驟:
(1)將納米粒子與表面處理劑按重量配比稱取后，加入超聲振蕩發生器或高速混合機中，于100°C~200°C溫度下攪拌20~60分鐘，使均勻分散，然后冷卻至低于40°C出料，待用；
(2)將PBT在130°C~140°C下干燥3~5小時，含水率控制在0.03%以下，待用；
(3)按重量配比稱取干燥處理后的PBT、無鹵阻燃劑、潤滑劑、抗氧劑和色料，加入高速混合機，同時將步驟(1)的經過表面處理劑處理過的納米粒子加入高速混合機，使一起充分混合3~5分鐘；
(4)再將步驟(3)的混合物投入雙螺桿擠出機，控制螺桿轉速在200~500轉/分鐘，機筒溫度在21 (TC~240°C，經雙螺桿擠出機擠出造粒，即得納米級無鹵阻燃PBT復合材料。
[0012]本發明的有益效果是，將納米粒子與PBT共混，并加入適量的無鹵阻燃劑、表面處理劑等，不但大大提高材料的剛性、耐熱性及穩定性，可起到增韌、增強和保持較好強度的效果，而且無鹵阻燃具有抑煙、無毒、環保的高阻燃效能，其綜合性能優良，加工性能好，成本低。
【具體實施方式】
[0013]下面結合具體實施例來進一步說明本發明的技術方案。
[0014]實施例1:
一種納米級無鹵阻燃PBT復合材料，其組分按質量百分數配比為:PBT 70%、納米二氧化硅10%、有機磷系阻燃劑18%、脂肪酸0.2%、聚硅氧烷1%、抗氧劑1010 0.6%、色料0.2%，其中，PBT的特性黏度為0.85~1.2dl/g，納米二氧化硅的平均粒徑在IOnm~IOOnm之間。
[0015]制備方法:(1)將納米二氧化硅與脂肪酸按重量配比稱取后，加入超聲振蕩發生器或高速混合機中，于100°c~200°C溫度下攪拌20~60分鐘，使均勻分散，然后冷卻至低于40°C出料，待用；(2)將PBT在130°C~140°C下干燥3~5小時，含水率控制在0.03%以下，待用；(3)按重量配比稱取干燥處理后的PBT、有機磷系阻燃劑、聚硅氧烷、抗氧劑1010和色料，加入高速混合機，同時將步驟(1)的經過脂肪酸處理過的納米二氧化硅加入高速混合機，使一起充分混合3~5分鐘；(4)再將步驟(3)的混合物投入雙螺桿擠出機，控制螺桿轉速在200~500轉/分鐘，機筒溫度在210°C~240°C，經雙螺桿擠出機擠出造粒，即得納米級無鹵阻燃PBT復合材料。
[0016]實施例2:
一種納米級無鹵阻燃PBT復合材料，其組分按質量百分數配比為:PBT 60%、納米碳酸鈣12%、有機磷系阻燃劑25%、硬脂酸`鈣0.3%、TAS-2A 1.5%、抗氧劑1076與抗氧劑168的復配物0.9%、色料0.3%，其中，PBT的特性黏度為0.85~1.2dl/g，納米碳酸鈣的平均粒徑在IOnm ~IOOnm 之間。
[0017]制備方法:(1)將納米碳酸鈣與硬脂酸鈣按重量配比稱取后，加入超聲振蕩發生器或高速混合機中，于100°c~200°C溫度下攪拌20~60分鐘，使均勻分散，然后冷卻至低于40°C出料，待用；(2)將PBT在130°C~140°C下干燥3~5小時，含水率控制在0.03%以下，待用；(3)按重量配比稱取干燥處理后的PBT、有機磷系阻燃劑、TAS-2A、抗氧劑1076與抗氧劑168的復配物和色料，加入高速混合機，同時將步驟(1)的經過硬脂酸鈣處理過的納米碳酸鈣加入高速混合機，使一起充分混合3~5分鐘；(4)再將步驟(3)的混合物投入雙螺桿擠出機，控制螺桿轉速在200~500轉/分鐘，機筒溫度在210°C~240°C，經雙螺桿擠出機擠出造粒，即得納米級無鹵阻燃PBT復合材料。
[0018]實施例3:
一種納米級無鹵阻燃PBT復合材料，其組分按質量百分數配比為:PBT 75%、納米氮化硅與碳化硅復配物5%、有機磷系阻燃劑18%、硬脂酸鎂0.1%、乙撐雙硬酯酰胺1.5%、抗氧劑1076與抗氧劑JC-242的復配物0.4%，其中，PBT的特性黏度為0.85~1.2dl/g，納米氮化娃與碳化娃復配物的平均粒徑在IOnm~IOOnm之間。
[0019]制備方法:(1)將納米氮化硅與碳化硅復配物與硬脂酸鎂按重量配比稱取后，加入超聲振蕩發生器或高速混合機中，于100°c~200°C溫度下攪拌20~60分鐘，使均勻分散，然后冷卻至低于40°C出料，待用；(2)將PBT在130°C~140°C下干燥3~5小時，含水率控制在0.03%以下，待用；(3)按重量配比稱取干燥處理后的PBT、有機磷系阻燃劑、乙撐雙硬酯酰胺和抗氧劑1076與抗氧劑JC-242的復配物，加入高速混合機，同時將步驟(1)的經過硬脂酸鎂處理過的納米氮化硅與碳化硅復配物加入高速混合機，使一起充分混合3~5分鐘；(4)再將步驟(3)的混合物投入雙螺桿擠出機，控制螺桿轉速在200~500轉/分鐘，機筒溫度在210°C~240°C，經雙螺桿擠出機擠出造粒，即得納米級無鹵阻燃PBT復合材 料。
【權利要求】
1.一種納米級無鹵阻燃PBT復合材料，其特征在于，其組分按質量百分數配比為:PBT60%~75%、納米粒子5%~15%、無鹵阻燃劑18%~25%、表面處理劑0.1%~0.3%、潤滑劑0.2%~1.5%、抗氧劑0.1%~1%、色料O~0.5%ο
2.根據權利要求1所述的納米級無鹵阻燃PBT復合材料，其特征在于，所述的PBT為聚對苯二甲酸丁二醇酯，特性黏度為0.85~1.2dl/g。
3.根據權利要求1所述的納米級無鹵阻燃PBT復合材料，其特征在于，所述的納米粒子為納米二氧化娃、納米碳酸韓、納米滑石粉、納米娃藻土、納米蒙脫土、納米高嶺土和納米氮化硅與碳化硅復配物中的一種,這種納米粒子的平均粒徑在IOnm~IOOnm之間。
4.根據權利要求1所述的納米級無鹵阻燃PBT復合材料，其特征在于，所述的無鹵阻燃劑為有機磷系阻燃劑、有機硅系阻燃劑或氮系阻燃劑。
5.根據權利要求1所述的納米級無鹵阻燃PBT復合材料，其特征在于，所述的表面處理劑為脂肪酸、硬脂酸鈣、硬脂酸鈉、硬脂酸鎂、鋁酸酯和烷基酸鹽中的一種。
6.根據權利要求1所述的納米級無鹵阻燃PBT復合材料，其特征在于，所述的潤滑劑為聚硅氧烷、EVA蠟、TAS-2A、乙撐雙硬酯酰胺中的一種或幾種的混合物。
7.根據權利要求1所述的納米級無鹵阻燃PBT復合材料，其特征在于，所述的抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑1076、抗氧劑1010或抗氧劑1076與抗氧劑168的復配物、抗氧劑1010或抗氧劑1076與抗氧劑JC-242的復配物中的一種。
8.根據權利要求1所述的納米級無鹵阻燃PBT復合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1) 將納米粒子與表面處理劑按重量配比稱取后，加入超聲振蕩發生器或高速混合機中，于100°C~200°C溫度下攪拌20~60分鐘，使均勻分散，然后冷卻至低于40°C出料，待用； (2)將PBT在130°C~140°C下干燥3~5小時，含水率控制在0.03%以下，待用； (3)按重量配比稱取干燥處理后的PBT、無鹵阻燃劑、潤滑劑、抗氧劑和色料，加入高速混合機，同時將步驟(1)的經過表面處理劑處理過的納米粒子加入高速混合機，使一起充分混合3~5分鐘； (4)再將步驟(3)的混合物投入雙螺桿擠出機，控制螺桿轉速在200~500轉/分鐘，機筒溫度在210°C~240°C，經雙螺桿擠出機擠出造粒，即得納米級無鹵阻燃PBT復合材料。
【文檔編號】C08K3/36GK103709616SQ201210368748
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2012年9月28日 優先權日:2012年9月28日
【發明者】不公告發明人 申請人:青島欣展塑膠有限公司