本發明涉及pbt材料，具體為一種新型環保阻燃增強高灼熱絲pbt材料及其制備方法。

背景技術：

1、pbt增強改性材料具有優異的機械性能、加工性能、電性能等，廣泛應用于電子電氣領域，在家電和汽車領域也有非常廣泛的應用。為了避免上述功能部件在使用過程中因接觸不良、過載、短路使產品過熱而導致主動著火的情況，因此需要提高pbt增強改性材料的灼熱絲性能。

2、iec60695標準中的灼熱絲起燃溫度(gwit)要求也要強制執行，對于長期無人監管的電器所用塑料件標準提出gwit必須滿足≥750℃。而現在隨著電子電氣產品的功能實現越來越多，對特定部件如電容器、連接器、繼電器外殼、斷路器外殼等gwit要求達到850℃或以上。目前市場上，一般要求灼熱絲全程不起燃溫度達750℃，越來越多的高端產品，對灼熱絲不起燃溫度由原來的750℃上升到850℃，對pbt改性材料的標準越來越高。

3、現有技術中，普遍采用磷酸三苯酯作為主要組分之一提高材料的灼熱絲溫度，該技術方案灼熱絲穩定好，灼熱絲起燃溫度高、此外磷酸三苯酯還能起到增塑作用，提高材料的韌性和材料的結晶速率，改善材料的加工性能和柔軟度。加入磷酸三苯酯的缺點：其熔點為47-53℃，熔點低，在加工過程中容易析出，該物質被列入高度關注物質（svhc）清單，列入環保管控要求。本發明通過加入新型的磷系環保阻燃劑，將磷系環保阻燃劑進行預處理，將磷系環保阻燃劑、協效阻燃劑、灼熱絲協效劑、抗氧劑、潤滑劑用高速打粉機均混分散，得到預處理的混合物a。將上述助劑處理后得到的混合物a，磷系環保阻燃劑、協效阻燃劑、灼熱絲協效劑、抗氧劑、潤滑劑充分分散包裹，提高材料的灼熱絲起燃溫度和灼熱絲穩定性，將上述預處理的混合物a、pbt樹脂、增韌劑、溴系阻燃劑、三聚氰胺氰尿酸鹽、玻璃纖維投入雙螺桿擠出機，加熱至熔融擠出，即制得一種新型環保阻燃增強高灼熱絲pbt材料。

4、目前現有技術，主要通過溴系阻燃劑體系中復配少量的三氧化二銻，并與大量的無鹵阻燃劑(三聚氰胺氰尿酸鹽和磷酸三苯酯復配)相結合來提升pbt材料阻燃和灼熱絲效果。

5、專利cn202210345439.2一種高流動、高灼熱絲阻燃增強pbt復合材料中通過聚磷腈阻燃劑、溴系阻燃劑、三氧化二銻阻燃協效劑復配制得新型高灼熱絲阻燃增強復合材料，但該技術方案灼熱絲全程不起燃溫度低，不能滿足850℃全程不起燃的要求。

6、因此，開發新型環保阻燃增強高灼熱絲pbt材料，滿足高灼熱絲、高性能、并具備優異防火性能的要求，具有廣闊的應用前景。

技術實現思路

1、針對現有技術的不足，本發明提供了一種新型環保阻燃增強高灼熱絲pbt材料及其制備方法，解決了上述背景技術中的問題。

2、為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：一種新型環保阻燃增強高灼熱絲pbt材料，原料按重量百分比包含如下組分：pbt樹脂23-44.8%、pet樹脂0-15%、增韌劑2-10%、溴系阻燃劑8-12%、協效阻燃劑1.5-3%、三聚氰胺氰尿酸鹽6-11%、磷系環保阻燃劑2-6%、灼熱絲協效劑0.3-3%、抗氧劑?0.2-1%、潤滑劑0.2-1%、玻璃纖維15%-35%。

3、優選的，所述pbt樹脂的特性粘度為0.65-1.0dl/g，熔體流動速率在250℃/2.16kg的測試條件下為20-120g/10min。所述所述pet樹脂的特性粘度為0.660-0.700dl/g，熔體流動速率在265℃/2.16kg的測試條件下為90～110g/10min。

4、優選的，所述溴系阻燃劑為溴化環氧、溴化聚苯乙烯中的一種或幾種。

5、所述協效阻燃劑為銻酸鈉、三氧化二銻、五氧化二銻中的一種或幾種；

6、所述三聚氰胺氰尿酸鹽，其游離三聚氰胺含量＜0.1%，優選旭森xs-mc-15。

7、所述磷系環保阻燃劑為1，3-亞苯基磷酸四酯、間苯二酚雙[二(2,6-二甲基苯基)磷酸酯]、對苯二酚雙（二苯基磷酸酯）、磷腈阻燃劑wsfr-5101、磷酸二氫鋇中的一種。

8、灼熱絲協效劑為氧化鎂、蒙脫土、氧化鋁、氧化硅、氫氧化鎂、勃姆石中的一種或幾種。

9、所述抗氧劑為1010、168、1098中的一種或幾種。

10、所述潤滑劑為pets、540a、硅酮粉中的一種或幾種。

11、所述玻璃纖維的直徑為8-16微米。

12、優選的，增韌劑通過改性得到，具體由以下步驟制備：

13、b1：與聚硅氧烷共混

14、將乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯與端羥基聚硅氧烷在密煉機中進行共混、端羥基聚硅氧烷的添加量為乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯重量的?5%-10%、密煉溫度控制在?150-170°c，轉子轉速?30-50rpm/min，共混過程中，端羥基聚硅氧烷的羥基可與甲基丙烯酸縮水甘油酯的環氧基團發生反應，形成化學鍵合，從而將聚硅氧烷鏈段引入到增韌劑分子結構中。這一步驟的目的是提高增韌劑的耐熱性和潤滑性，聚硅氧烷鏈段的引入可以降低材料的表面能，使材料具有更好的脫模性能，并且在高溫下能保持較好的穩定性，減少材料在加工和使用過程中的熱降解。

15、b2：碳酸鈣復合；

16、取第一次改性后的產物與碳酸鈣進行復合，碳酸鈣的粒徑為?30-60nm，其添加量為b1得到產物重量的?3%-6%、采用溶液共混法，將兩者溶解在磷系環保阻乙酸乙酯中，在超聲輔助下充分混合均勻得到共混物、之后將共混物在雙螺桿擠出機中進一步混煉，擠出溫度為?170-190°c，螺桿轉速?400-600rpm/min；碳酸鈣具有成本相對較低、來源廣泛的特點，它可以在增韌劑基體中起到增強作用，提高材料的硬度和模量，同時其納米尺寸效應也有助于在一定程度上提高材料的韌性，并且在材料燃燒時，碳酸鈣能夠分解產生二氧化碳等惰性氣體，起到一定的阻燃協效作用。

17、b3：引入阻燃基團

18、將b2得到的材料與?9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物（dopo）進行反應，其添加量為b2得到的材料重量的?4%-8%、在有三乙胺存在的條件下催化，并在180-200°c的溫度范圍內進行反應?2-4小時、dopo?中的活性磷-氫基團可以與甲基丙烯酸縮水甘油酯的環氧基團發生加成反應，將阻燃性的磷元素引入到增韌劑分子結構中。這樣改性后的增韌劑自身具有一定的阻燃性能，能夠與體系中的溴系阻燃劑、磷系環保阻燃劑等協同作用，提高整個?pbt?材料的阻燃效果，使其滿足高灼熱絲要求，并且由于反應是化學鍵合，阻燃基團的穩定性更高，不易遷移和滲出。

19、b4：抗水解處理

20、使用碳化二亞胺類化合物對b3得到的增韌劑進行抗水解處理、將兩者在高速混合機中混合均勻后，在雙螺桿擠出機中擠出。碳化二亞胺類化合物能夠與材料中的羧基、羥基等易水解基團發生反應，將其轉化為穩定的脲基等結構，從而提高增韌劑的抗水解性能。在pbt?材料的加工和使用過程中，尤其是在潮濕環境下，抗水解性能的提高可以防止增韌劑因水解而導致性能下降，保證材料長期的力學性能和其他性能的穩定性。

21、經過這四次改性后的乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯增韌劑，在新型環保阻燃增強高灼熱絲?pbt?材料中，能夠同時兼顧增韌、耐熱、潤滑、抗紫外線、阻燃、抗水解等多種功能，與其他組分協同作用，制備出性能優異、滿足多種復雜工況要求的?pbt?材料，可廣泛應用于電子電器、汽車、航空航天等領域。

22、優選的，b4中碳化二亞胺類化合物的添加量為b3得到增韌劑重量的?1%-3%。

23、優選的，b4中擠出溫度為?160-180°c，螺桿轉速?300-500rpm/min。

24、一種新型環保阻燃增強高灼熱絲pbt材料的制備方法，制備步驟包括：

25、通過高速打粉機對磷系環保阻燃劑進行前處理，然后將所有物料投入雙螺桿擠出機造粒，制備步驟包括：

26、a1、將磷系環保阻燃劑、協效阻燃劑、灼熱絲協效劑、抗氧劑、潤滑劑加入高速打粉機中，用高速打粉機均混分散4-8分鐘，制得預處理的混合物a、

27、a2、將所述預處理的混合物a、pbt樹脂、增韌劑、溴系阻燃劑、三聚氰胺氰尿酸鹽投入攪拌機中，混合攪拌均勻，制得混合物b。

28、a3、將混合b和玻璃纖維投入雙螺桿擠出機，加熱至熔融擠出，即制得所述一種新型環保阻燃增強高灼熱絲pbt材料。

29、優選的，a3中所述熔融擠出溫度為180-260℃，螺桿轉速為300-600r/min。

30、本發明提供了一種新型環保阻燃增強高灼熱絲pbt材料及其制備方法。具備以下有益效果：

31、本發明制備的一種新型環保阻燃增強高灼熱絲pbt材料具有力學性能高、防火性能好、可滿足750℃以及更高等級的850℃灼熱絲全程不起燃的市場需求，并滿足市場上最新的環保管控要求，市場應用前景廣泛。

32、通過采用磷系環保阻燃劑進行前處理，灼熱絲的協效作用得到顯著增強，灼熱絲起燃溫度明顯提高，灼熱絲測試不起燃的穩定性更好。

33、生產工藝簡單，可操作性強，容易大規模推廣應用，制得一種新型環保阻燃增強高灼熱絲pbt材料。