本發明涉及高分子材料改性，尤其涉及一種低阻燃增強pc-pbt合金材料的制備方法和應用。

背景技術：

1、聚碳酸酯(pc)具有良好剛韌性、優良的耐蠕變性、耐熱性和良好的介電特性，是五大通用工程塑料之一，被廣泛應用于汽車、電子、機械等領域。

2、pbt是一種結晶度高的線性飽和聚酯，它具有優異的力學性能、耐化學藥品性、易成型及吸濕率低等，是一種綜合性能優良的熱塑性工程塑料。

3、但pbt材料具有tg溫度低、成型收縮率大、缺口敏感性高等缺點。將pc與pbt材料復合，可有效改進材料的機械性能，尤其是韌性，但pc與pbt易發生酯交換反應，阻礙了pbt的有效結晶，影響材料耐熱性能。

技術實現思路

1、本發明的目的在于提出一種能有效抑制酯交換反應且具有優異的機械性能的阻燃增強pc-pbt合金材料制備方法。

2、為達到上述目的，本發明提出一種阻燃增強pc-pbt合金材料的制備方法，所述pc-pbt合金材料由如下重量份數的各組分組成：

3、pc:20-60份、pbt：20-60份、增強填料：5-50份、阻燃劑：5-12份、阻燃協效劑：0.1-3份、末端烯酸酯：0.1-2份、增韌劑：0.1-2份、偶聯劑：0.5-5份、抗氧劑：0.01-5份、潤滑劑：0.01-5份；

4、所述pc-pbt合金材料的制備方法包括：

5、步驟1：按照所述重量份數配比，稱取原料組分，在混合前預先烘料，溫度為85-100℃。

6、步驟2：干燥后的原料加入到高速混料機中，混合攪拌均勻；

7、優選地，所述混合的轉速為300-700rpm，例如可以為350rpm、400rpm、450rpm、500rpm、550rpm、600rpm或650rpm，以及上述點值之間的具體點值。

8、優選地，所述混合的時間為3-15min，例如可以為4min、5min、6min、8min、10min、12min或14min，以及上述點值之間的具體點值。

9、步驟3：將混合物投入擠出機，在240-270℃下熔融混煉，所述熔融混煉的溫度可以為245℃、250℃、255℃、260℃、265℃以及上述點值之間的具體點值；

10、步驟4：將熔融混煉后所得熔體經擠出機擠出，再經過冷卻和造粒，得到阻燃增強pc-pbt合金材料。

11、進一步的，所述末端烯酸酯由末端烯酸和脂肪族醇類反應制得，末端烯酸和脂肪族醇類的反應比例為1:1-1.5。

12、所述末端烯酸酯的合成方法為：將稀酸和脂肪醇在溶劑中進行攪拌回流反應，萃取分離，從而得到末端稀酸酯改性劑；其中，所述稀酸包括己稀酸、10-十一碳稀酸這類長碳鏈末端稀酸；所述脂肪醇包括乙醇、丙醇、丁醇這類脂肪醇；所述溶劑包括如濃硫酸等酸性溶液，用于催化反應。

13、進一步的，所述增強填料為無堿玻璃纖維，直徑10-30um。

14、進一步的，所述阻燃劑為溴系阻燃劑、硅系阻燃劑或磷系阻燃劑中任意一種。

15、進一步的，所述阻燃協效劑為三氧化二銻、含結晶水的氧化鈣、氫氧化鎂和氫氧化鋁中的任意一種。

16、進一步的，所述潤滑劑包括季戊四醇硬脂酸酯、乙烯蠟或硅油中的任意一種或至少兩種的組合。

17、進一步的，所述增韌劑包括甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物彈性體、乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物或甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-有機硅共聚物中的任意一種或至少兩種的組合。

18、進一步的，所述偶聯劑包括硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑或鋁酸酯偶聯劑中的任意一種或至少兩種的組合；其中，所述硅烷偶聯劑包括γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷或γ-縮水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷中的任意一種或至少兩種的組合；所述鈦酸酯偶聯劑包括異丙基二油酸酰氧基(二辛基磷酰氧基)鈦酸酯。

19、進一步的，所述抗氧劑包括受阻酚抗氧劑、受阻胺類抗氧劑、亞磷酸酯類抗氧劑或硫酯類抗氧劑中的任意一種或至少兩種的組合。

20、進一步的，所述擠出機螺桿轉速為350-700r/min，例如可以為400rpm、450rpm、500rpm、550rpm、600rpm、650rpm或700rpm，以及上述點值之間的具體點值。

21、本發明還提出一種阻燃增強pc-pbt合金材料的應用，所述阻燃增強pc-pbt合金材料應用于電控系統周邊材料電控盒和電池模組制件，從而應用于新能源汽車和電子電器制造業。

22、與現有技術相比，本發明的優勢之處在于：

23、1、本發明將pc與pbt材料復合，有效改進該pc-pbt合金材料的機械性能，又通過添加末端烯酸酯助劑，進一步抑制了pc和pbt的酯交換反應，提高材料耐熱性能，獲得機械性能良好的阻燃增強pcpbt合金材料，該合金材料在阻燃協效劑的存在下，可使得僅使用少量阻燃劑時就得到阻燃性好的增強pc-pbt材料。

24、2、通過本發明方法得到的合金材料不僅具有優異的機械性能，同時，還通過阻燃劑和阻燃協效劑調控增強材料阻燃特性，優化其介電特性，以便更好地滿足電控系統周邊材料電控盒以及電池模組等制件的需求，可應用于新能源汽車、電子電器等制造業中。

技術特征：

1.一種阻燃增強pc-pbt合金材料的制備方法，其特征在于，所述pc-pbt合金材料由如下重量份數的各組分組成：

2.根據權利要求1所述的阻燃增強pc-pbt合金材料的制備方法，其特征在于，所述末端烯酸酯由末端烯酸和脂肪族醇類反應制得，末端烯酸和脂肪族醇類的反應比例為1:1-1.5；所述末端烯酸酯的合成方法為：將末端稀酸和脂肪醇在溶劑中進行攪拌回流反應，再萃取分離，從而得到末端稀酸酯改性劑；其中，所述稀酸包括己稀酸和10-十一碳稀酸類長碳鏈末端稀酸；所述脂肪醇包括乙醇、丙醇和丁醇類脂肪醇；所述溶劑包括濃硫酸溶液。

3.根據權利要求1所述的阻燃增強pc-pbt合金材料的制備方法，其特征在于，所述增強填料為無堿玻璃纖維，直徑10-30um。

4.根據權利要求1所述的阻燃增強pc-pbt合金材料的制備方法，其特征在于，所述阻燃劑為溴系阻燃劑、硅系阻燃劑或磷系阻燃劑中任意一種。

5.根據權利要求1所述的阻燃增強pc-pbt合金材料的制備方法，其特征在于，所述阻燃協效劑為三氧化二銻、含結晶水的氧化鈣、氫氧化鎂和氫氧化鋁中的任意一種。

6.根據權利要求1所述的阻燃增強pc-pbt合金材料的制備方法，其特征在于，所述潤滑劑包括季戊四醇硬脂酸酯、乙烯蠟或硅油中的任意一種或至少兩種的組合。

7.根據權利要求1所述的阻燃增強pc-pbt合金材料的制備方法，其特征在于，所述增韌劑包括甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物彈性體、乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物或甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-有機硅共聚物中的任意一種或至少兩種的組合。

8.根據權利要求1所述的阻燃增強pc-pbt合金材料的制備方法，其特征在于，所述偶聯劑包括硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑或鋁酸酯偶聯劑中的任意一種或至少兩種的組合。

9.根據權利要求1所述的阻燃增強pc-pbt合金材料的制備方法，其特征在于，所述抗氧劑包括受阻酚抗氧劑、受阻胺類抗氧劑、亞磷酸酯類抗氧劑或硫酯類抗氧劑中的任意一種或至少兩種的組合。

10.一種如權利要求1-9任意一項所述的阻燃增強pc-pbt合金材料的應用，其特征在于，所述阻燃增強pc-pbt合金材料應用于電控系統周邊材料電控盒和電池模組制件，從而應用于新能源汽車和電子電器制造業。

技術總結
本發明提出一種阻燃增強PC?PBT合金材料的制備方法和應用，所述PC?PBT合金材料由如下重量份數的各組分組成：PC:20?60份、PBT：20?60份、增強填料：5?50份、阻燃劑：5?12份、阻燃協效劑：0.1?3份、末端烯酸酯：0.1?2份、增韌劑：0.1?2份、偶聯劑：0.5?5份、抗氧劑：0.01?5份、潤滑劑：0.01?5份；制備方法包括：按照重量份數配比，稱取原料組分加入到高速混料機中混合攪拌均勻；將混合物投入擠出機熔融混煉；將混煉后所得熔體經擠出機擠出，得到阻燃增強PC?PBT合金材料。本發明將PC與PBT材料復合，又通過末端烯酸酯助劑，進一步抑制PC和PBT的酯交換反應，獲得機械性能良好的阻燃增強PCPBT合金材料，可滿足電控系統周邊材料電控盒以及電池模組等制件的需求，可應用于新能源汽車、電子電器等制造業中。

技術研發人員：劉春艷,劉向東
受保護的技術使用者：上海中鐳新材料科技有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28