一种高灼热丝起燃温度、高CTI玻纤增强PBT/PA合金材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高灼热丝起燃温度、高CTI 玻纤增强PBT/PA合金材料，其由以下组分按重量分数制成：PBT16.5‑55.5%、聚酰胺0‑10%、玻璃纤维10‑30%、复配阻燃剂20‑25%、协效阻燃剂4‑7%、相容剂3‑5%、增韧剂3‑5%、抗氧剂0.1‑0.5%、润滑剂0.1‑1%。本发明专利技术的材料使用溴系阻燃剂与红磷母粒复配，并与复配协效阻燃剂共同使用；可以达到UL94 V0等级阻燃效果，同时可以使灼热丝不起燃温度达到875度，相比漏电起痕指数(CTI)可以达到425V。同时，由于引入PA6和适当的相容剂，使得基体树脂的韧性得到改善，扩大材料的应用范围。

High burning wire ignition temperature and high CTI glass fiber reinforced PBT/PA alloy material and preparation method thereof

The invention discloses a high hot wire ignition temperature, high CTI glass fiber reinforced PBT/PA alloy material, which comprises the following components: PBT16.5 made according to the weight fraction of 55.5%, 10%, 0 polyamide 10, glass fiber 30% flame retardants 20 25%, 4 7% synergistic flame retardant, compatibilizer 3 5%, 3 toughening agent 5%, 0.5%, 0.1 antioxidant 0.1 lubricant 1%. The material of the present invention used brominated flame retardants and red phosphorus masterbatch compound, and used together with the compound synergistic flame retardant; can reach UL94 V0 grade flame retardant effect, but also can make the hot wire ignition temperature does not reach 875 degrees, comparative tracking index (CTI) can reach 425V. At the same time, because of the introduction of PA6 and proper compatibilizer, the toughness of the matrix resin is improved, and the application range of the material is enlarged.

【技术实现步骤摘要】
一种高灼热丝起燃温度、高CTI玻纤增强PBT/PA合金材料及其制备方法
本专利技术属于聚合物改性加工
，涉及一种PBT/PA合金材料及其制备方法。
技术介绍
聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)具有力学性能优异、易快速成型、阻燃性和电性能好等优点，目前已广泛应用于电子电器、汽车、机械设备和精密仪器的零部件。以取代铜、锌、铝、及铁铸件等金属材料，酚醛树脂、醇酸树脂等热固性塑料，成为五大通用工程塑料中发展较快的一种。特别是它吸水率低、吸湿对其强度变化影响不大等优点，使其在电子电气方面、汽车工业方面得到广泛应用。但其在某些物理力学性能方面尚存在一些不足，比如对缺口敏感、缺口冲击强度低、高温下刚性差、韧性不足等也严重限制了其应用。尼龙6(PA6)是重要的工程塑料，具有优良的力学性能、自润滑性和耐化学药品腐蚀性等，成型加工型好，广泛应用于多个领域。但PA6含有的酰胺键使得PA6的分子具有强极性，吸水率大、吸湿后材料力学稳定性和尺寸稳定性变差、电绝缘性降低等，限制了PA6在电子电气等对力学稳定性、尺寸精度以及电绝缘性要求高的行业的应用。结合PA6与PBT的优势制备共混物，弥补各自缺陷，从而得到综合性能优良的合金材料，可用于高性能的工程塑料。但PA6和PBT的溶解度参数差别较大，是热力学不相容体系，所以在选择相容剂的时候要更加注意。随着中国电子电器工业的迅速发展，人们对电子电器产品的安全性能日益重视，对于高灼热丝性能阻燃增强工程塑料的需求日益增长。PBT工程塑料广泛应用于电子电器元件中，如接插件、变压器、熔断器外壳、开关、继电器、节能灯、线圈骨架、连接器等。电子电器中的塑料元件在过载、短路、漏电等情况下会造成局部过热并可能引起燃烧，因此，必须降低塑料元件的着火危险程度。其中，灼热丝起燃温度(GWIT)是衡量塑料元件着火安全性的重要指标。通常地，电子电气行业对材料大多有阻燃要求，一般要求灼热丝全程不起燃温度达750℃。早期的PBT材料通过添加大量的阻燃剂改性，灼热丝全程不起燃温度可达到750℃。随着社会的发展，电子产品越来越趋向于高端发展，欧洲电子产品对PBT材料的标准又提高了一个台阶，对灼热丝不起燃温度由原来的750℃上升到850℃。然而，按照传统的改进方法，在灼热丝不起燃温度达750℃的PBT材料上继续添加阻燃剂，虽然能使PBT材的灼热丝不起燃温度达850℃，但材料的力学性能会完全丧失，没有实际应用价值。例如，现有使用溴代三嗪、三氧化二锑、：氰尿酸三聚氰胺阻燃剂复合，提高PBT材料的阻燃性能，但获得的PBT材料力学性能非常差。而且，由于阻燃剂添加量大，材料的电绝缘性也会受到很大的影响，如相比漏电起痕指数(CTI)从600V下降到250V，甚至更低，直接影响了材料在电子电器领域的应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种具有高灼热丝起燃温度、高CTI玻纤增强PBT/PA合金材料及其制备方法。该材料使用溴系阻燃剂与红磷母粒复配，并与复配协效阻燃剂共同使用；可以达到UL94V0等级阻燃效果，同时可以使灼热丝不起燃温度达到875度，相比漏电起痕指数(CTI)可以达到425V。同时，由于引入PA6和适当的相容剂，使得基体树脂的韧性得到改善，扩大材料的应用范围。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种具有高灼热丝起燃温度、高CTI玻纤增强PBT/PA合金材料，由以下组分及其重量分数制备；所述的PBT为聚对苯二甲酸丁酯，特性粘数1.1-1.5dL/g；所述的聚酰胺为聚己内酰胺，特性粘数2.3-2.6dL/g所述的玻璃纤维为无碱玻璃纤维，该玻璃纤维的表面是经过硅烷偶联剂处理的，即为经硅烷偶联剂表面处理的玻璃纤维，其处理方法为本领域常用的如将玻璃纤维浸泡在硅烷偶联剂溶液中10-30min，取出干燥即可；所述的复配阻燃剂为红磷与溴系阻燃剂复配所得，其中红磷与溴系阻燃剂的重量比为5-8:15-20。其中，所述的红磷为微胶囊包覆红磷母粒；其中，所述的溴系阻燃剂为十溴二苯乙烷、溴化环氧树脂齐聚物、聚溴化苯乙烯、溴化聚苯乙烯或溴化聚碳酸酯低聚物中的一种或多种；所述的协效阻燃剂为三氧化二锑、硼酸锌、滑石粉、云母、高岭土、云母的一种或多种；优选为三氧化二锑与选自硼酸锌、滑石粉、云母、高岭土和云母中的至少一种按重量比1-3：1-3的复配。其中所述硼酸锌包括3.5水硼酸锌和无水硼酸锌；所述的相容剂为乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯无规三元共聚物。所述的增韧剂为马来酸酐接枝乙烯丙烯酸乙酯、乙烯丙烯酸乙酯、乙烯辛烯共聚物、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝乙烯辛烯共聚物中的一种或多种；所述的抗氧剂为抗氧剂1010和168的复配。1010：168＝1：1～2。所述的润滑剂为PETS、聚乙烯蜡、乙烯丙烯酸共聚物、硬脂酸钙的一种或多种；本专利技术的具有高灼热丝起燃温度、高CTI的PBT/PA合金材料的制备方法，包含步骤：(1)处理阻燃剂：将复配阻燃剂、协效阻燃剂、润滑剂在高速搅拌机中室温下搅拌3min,转速1200-1500rpm,(2)按照上述比例将PBT、聚酰胺、相容剂、增韧剂、抗氧剂在高速搅拌机中室温下搅拌3min；(3)加入双螺杆挤出机中，从玻纤口加入玻璃纤维，经熔融挤出，造粒。所述的挤出机各段温度为：一区210-220℃，二区220-230℃，三区230-240℃，四区240-250。本专利技术一种具有高灼热丝起燃温度、高CTI玻纤增强PBT/PA合金材料及其制备方法。该材料可以达到UL94V0等级阻燃效果，同时可以使灼热丝不起燃温度达到875度，同时相比漏电起痕指数(CTI)可以达到425V。具体实施方式下面结合实施例，对本专利技术作进一步详细说明：实施例1-9所用原材料配比：将上述不同配比的原材料进行如下步骤加工处理：(1)处理阻燃剂：将复配阻燃剂、协效阻燃剂、润滑剂在高速搅拌机中室温下搅拌3min,转速1200-1500rpm,(2)按照上述比例将PBT、聚酰胺、相容剂、增韧剂、抗氧剂在高速搅拌机中室温下搅拌2-3min；(3)加入双螺杆挤出机中，从玻纤口加入玻璃纤维，经熔融挤出，造粒。所述的挤出机各段温度为：一区210-220℃，二区220-230℃，三区230-240℃，四区240-250。各实例的性能测试数据依次如下表所示：本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高灼热丝起燃温度、高CTI 玻纤增强PBT/PA合金材料，由以下组分按重量分数制成：PBT                  16.5‑55.5%聚酰胺               0‑10%玻璃纤维             10‑30%复配阻燃剂           20‑25%协效阻燃剂           4‑7%相容剂               3‑5%增韧剂               3‑5%抗氧剂               0.1‑0.5%润滑剂               0.1‑1%。

【技术特征摘要】
1.一种高灼热丝起燃温度、高CTI玻纤增强PBT/PA合金材料，由以下组分按重量分数制成：PBT16.5-55.5%聚酰胺0-10%玻璃纤维10-30%复配阻燃剂20-25%协效阻燃剂4-7%相容剂3-5%增韧剂3-5%抗氧剂0.1-0.5%润滑剂0.1-1%。2.如权利要求1所述高灼热丝起燃温度、高CTI玻纤增强PBT/PA合金材料，其特征在于，所述的PBT为聚对苯二甲酸丁酯，特性粘数1.1-1.5dL/g。3.如权利要求1所述高灼热丝起燃温度、高CTI玻纤增强PBT/PA合金材料，其特征在于，所述的聚酰胺为聚己内酰胺，特性粘数2.3-2.6dL/g。4.如权利要求1所述高灼热丝起燃温度、高CTI玻纤增强PBT/PA合金材料，其特征在于，所述的玻璃纤维为无碱玻璃纤维，该玻璃纤维的表面是经过硅烷偶联剂处理的。5.如权利要求1所述高灼热丝起燃温度、高CTI玻纤增强PBT/PA合金材料，其特征在于，所述的复配阻燃剂为红磷与溴系阻燃剂的复配，所述的红磷为微胶囊包覆红磷母粒，所述的溴系阻燃剂为十溴二苯乙烷、溴化环氧树脂齐聚物、聚溴化苯乙烯、溴化聚苯乙烯和溴化聚碳酸酯低聚物中的一种或多种；所述的协效阻燃剂为三氧化二锑、硼酸锌、滑石粉、云母、高岭土、云母的一种或多种。6.如权利要求1所述高灼热丝起燃温度、高CTI玻纤增强PBT/PA合金材料，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨桂生，高茜，朱新宇，
申请(专利权)人：合肥杰事杰新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34