一种新能源汽车用接插件阻燃聚酯材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种新能源汽车用接插件阻燃聚酯材料及其制备方法。本发明专利技术的材料包括以下重量份数的组分：聚对苯二甲酸丁二醇酯40‑80份，聚碳酸酯10‑50份，聚酯弹性体1‑20份，阻燃剂15‑30份，纳米增强剂0.5‑5份，阻燃协效剂0.5‑10份，玻璃纤维0‑20份，其他助剂0.5‑1.5份。本发明专利技术材料具备优异的成型流动性的前提下，满足新能演汽车对接插件材料高阻燃、超薄制品、高尺寸稳定性、高强度、高耐热、优良阻燃特性要求，满足汽车集成性要求。比现有材料性能大幅提升，产品可设计体积减小到原来的30‑50％。同时还兼具有低气味、低VOC特点，能够有效改善汽车车内空气质量，满足主机厂环保和散发要求。

A new energy vehicle connector flame retardant polyester material and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种新能源汽车用接插件阻燃聚酯材料及其制备方法
本专利技术涉及一种汽车空调材料及其制备方法，尤其是一种新能源汽车用接插件阻燃聚酯材料及其制备方法，属于材料

技术介绍
随着环境污染和石油危机，新能源汽车以其独特优势成为汽车发展新方向。因其动力电池重量远远超过燃油汽车动力装置，因此，车身零部件重量及集成性要求比燃油车更高。尤其对于电子接插件。极小体积、超薄设计意味着可提供更大空间和更多集成性，因此，已经成为新能源汽车电子接插件发展方向。然而，由于他是新能源汽车动力传递的关键，来自电池高压输电使得它又要具备更高机械性能、尺寸稳定性、优异耐热性、优良阻燃特性。然而，一方面，往往阻燃改性后，材料机械性能会及尺寸稳定性会大幅损失，耐热性也会下降，另一方面，无法满足小体积、薄壁达到0.5-0.6mm薄度。电子接插件力学拉拔力要求，同时还要满足产品高表观质量要求。面临的挑战如下：1)、薄壁化后，单位厚度的产品强度、刚性急剧下降，目前材料难以满足产品插拔力要求；2)、薄壁化后，材料耐热性变差，出现产品变形，无法正常接插问题；3)、薄壁化后，接插件装配过程中，极易出现开裂，尤其是低温情况下，出现安全隐患。
技术实现思路
本专利技术材料具备优异的成型流动性，满足1.2mm及以下厚度的汽车空调薄壁成型要求。在实现高阻燃情况下，实现了纳米增强高强度、高流动性、高韧性、平衡、高表观要求(不能用玻纤)、满足高低温性能。介电性能好。吸水率低，尺寸稳定性好，满足新能源汽车对电子连接件，尤其是高压电子连接件使用要求。>为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种新能源汽车用接插件阻燃聚酯材料，包括以下重量份数的组分：聚对苯二甲酸丁二醇酯40-80份聚碳酸酯10-50份，聚酯弹性体1-20份阻燃剂15-30份纳米增强剂0.5-5份阻燃协效剂0.5-10份玻璃纤维0-20份其他助剂0.5-1.5份。进一步方案，所述聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)熔体流动速率大于等于20g/10min，235℃，2.16kg。优选熔体流动速率为50g/10min的PBT。进一步方案，所述聚碳酸酯(PC)熔体流动速率大于等于20g/10min，260℃，5kg。优选熔体流动速率为40g/10min的聚碳酸酯进一步方案，所述聚酯弹性体为含有聚酯硬段和聚醚软段的线型嵌段共聚物，优选含有PBT硬段和聚乙二醇醚软段的共聚物。进一步方案，所述阻燃剂为2-羧乙基苯基次膦酸(CEPPA)、烷基次膦酸盐(APCP),三聚氰胺氰脲酸盐(MCA)、磷酸三苯酯、间苯二酚二苯基磷酸酯、葫芦脲、环三磷腈、三嗪衍、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种或几种组合物，优选烷基次膦酸盐(APCP)与葫芦脲的组合物。进一步方案，所述的纳米增强剂为多壁碳纳米管、纳米层状硅酸盐、石墨烯、纳米晶须中的一种，优选石墨烯。进一步方案，所述阻燃协效剂为纳米硼酸锌、纳米钼酸锌、纳米硅酸镁、热塑性酚醛树脂、甲基三硼硅烷、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯中的一种，优选纳米钼酸锌。进一步方案，所述的玻璃纤维为无碱玻纤，直径小于等于5μm；所述其他助剂为抗氧剂和润滑剂，其中，抗氧剂为1010、168、138、1098中的一种，优选1098；润滑剂为硅酮、硬脂酸盐、氧化聚乙烯蜡、硬脂酸酯、大环寡聚酯中的一种，优选大环寡聚脂。进一步方案，所述新能源汽车用接插件阻燃聚酯材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)将聚对苯二甲酸丁二醇酯40-80份，聚碳酸酯10-50份，聚酯弹性体1-10份，阻燃剂15-30份，纳米增强剂0.5-5份，阻燃协效剂0.5-10份，其他助剂0.5-2份。放入混料机中混合1-3min，获得混合物。(2)将此混合物通过料斗加入到双螺杆挤出机中；将玻璃纤维0-20份通过侧喂料口喂入挤出机，通过挤出、牵条、造粒制备可适用于新能源汽车的电子接插件阻燃聚酯材料。其中，双螺杆挤出机料筒温度为190-280℃，真空度-0.6～-1.0MPa，螺杆转速500～800r/min。有益效果与现有技术相比，本专利技术具有如下显著优点：1、本专利技术通过合理设计材料配方，在满足材料UL94-V0阻燃要求的基础上，实现了集优良成型性、高强度、高耐热、高尺寸稳定性于一体的聚酯材料，比现有材料性能大幅提升，可使产品设计体积减小到原来的30-50％，为客户提供更多集成性和灵活设计空间。同时还兼具有低气味、低VOC特点，能够有效改善汽车车内空气质量，满足主机厂环保和散发要求。同时，纳米增强剂与聚酯弹性体复合，最大限度降低材料强度损失的情况下，实现了体系优良抗撕裂性能和良好的低温韧性，有效解决了薄壁产品后期装配及低温下易开裂、易翘曲变形等缺陷。采用少量优异性能纳米增强剂与玻璃纤维等高长径比填料协效配合，与现有产品相比，有效改善了材料的抗拉强度，至少提高30％，满足接插件产品缩小体积、薄壁化设计之后，产品结构的力学性能要求。2、本专利技术采用聚碳酸酯与PBT复配，大幅提升原有PBT材料的热变形温度，超过目前市场材料至少10℃，满足了产品薄壁化后的受热变形及长期热老化不过的问题。3、本专利技术提供该材料的制备方法，工艺简单，生产成本低，效率高、易于实现工业化。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的说明。实施例1所述新能源汽车用接插件阻燃聚酯材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)将聚对苯二甲酸丁二醇酯40份，聚碳酸酯50份，聚酯弹性体为PBT-聚乙二醇共聚物1份，阻燃剂15份为APCP10份与葫芦脲5份组合物；纳米增强剂为石墨烯0.5份，阻燃协效剂为纳米钼酸锌0.5份，其他助剂中抗氧剂为0.5份抗氧剂1098和0.3份抗氧剂168组合物，润滑剂为大环寡聚酯0.5份；放入混料机中混合3min，获得混合物；(2)将此混合物通过料斗加入到双螺杆挤出机中；将玻璃纤维为无碱玻纤20份通过侧喂料口喂入挤出机，通过挤出、牵条、造粒制备可适用于新能源汽车的电子接插件阻燃聚酯材料；其中，双螺杆挤出机料筒温度为190-250℃，真空-0.6MPa，螺杆转速500r/min。所述的聚对苯二甲酸丁二醇酯PBT熔体流动速率为50g/10min；所述聚碳酸酯(PC)熔体流动速率为40g/10min；所述的无碱玻纤，直径为5μm。实施例2(1)将聚对苯二甲酸丁二醇酯50份，聚碳酸酯30份，聚酯弹性体为PC-聚乙二醇共聚物20份，阻燃剂30份为CEPPA20份与环三磷腈10份的组合物；纳米增强剂为多壁碳纳米管2份，阻燃协效剂为纳米硼酸锌5份和甲基三硼硅烷5份组成的组合物，其他助剂中抗氧剂为0.2份抗氧剂1098和0.3份抗氧剂168组合物，润滑剂为硅酮1份；放入混料机中混合2min，获得混合物；(2)将此混合物通过料斗加入到双螺杆挤出机中；将玻璃纤维为无碱玻纤10份通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新能源汽车用接插件阻燃聚酯材料，其特征在于，包括以下重量份数的组分：/n聚对苯二甲酸丁二醇酯40-80份/n聚碳酸酯10-50份，/n聚酯弹性体1-20份阻燃剂15-30份/n纳米增强剂0.5-5份/n阻燃协效剂0.5-10份/n玻璃纤维0-20份/n其他助剂0.5-1.5份。/n

【技术特征摘要】
1.一种新能源汽车用接插件阻燃聚酯材料，其特征在于，包括以下重量份数的组分：
聚对苯二甲酸丁二醇酯40-80份
聚碳酸酯10-50份，
聚酯弹性体1-20份阻燃剂15-30份
纳米增强剂0.5-5份
阻燃协效剂0.5-10份
玻璃纤维0-20份
其他助剂0.5-1.5份。


2.根据权利要求1所述新能源汽车用接插件阻燃聚酯材料，其特征在于：所述聚对苯二甲酸丁二醇酯熔体流动速率大于等于20g/10min，235℃，2.16kg；所述聚碳酸酯熔体流动速率大于等于20g/10min，260℃，5kg。


3.根据权利要求2所述新能源汽车用接插件阻燃聚酯材料，其特征在于：聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)熔体流动速率为50g/10min；所述聚碳酸酯熔体流动速率为40g/10min。


4.根据权利要求1所述新能源汽车用接插件阻燃聚酯材料，其特征在于，其特征在于：所述聚酯弹性体为含有聚酯硬段和聚醚软段的线型嵌段共聚物。


5.根据权利要求4所述新能源汽车用接插件阻燃聚酯材料，其特征在于，其特征在于所述聚酯弹性体为含有聚对苯二甲酸丁二醇酯硬段和聚乙二醇醚软段的共聚物。


6.根据权利要求1所述新能源汽车用接插件阻燃聚酯材料，其特征在于：所述阻燃剂为2-羧乙基苯基次膦酸、烷基次膦酸盐,三聚氰胺氰脲酸盐、磷酸三苯酯、间苯二酚二苯基磷酸酯、葫芦脲、环三磷腈、三嗪衍、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种或几种组合物；所述阻燃协效剂为纳米硼酸锌、纳米钼酸锌、纳米硅酸镁、热塑性酚醛树脂、甲基三硼硅烷、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯中的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：王滨，刘曙阳，蒋顶军，
申请(专利权)人：南京聚隆科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32