一种低烟密度高性能无卤阻燃增强PBT复合物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种低烟密度高性能无卤阻燃增强PBT复合物及其制备方法。所述低烟密度高性能无卤阻燃增强PBT复合物包括如下重量份的组分：PBT 36.5～58.7份，有机次磷酸铝14～16.5份，三聚氰胺聚磷酸盐3.5～7份，玻璃纤维10～30份，环氧树脂0.3～0.8份，氰尿酸三聚氰胺盐3～8份，钼酸盐3～5份，反应型抑烟剂2～4份，抗氧剂0.2～0.5份。本发明专利技术将PBT、有机次磷酸铝、三聚氰胺聚磷酸盐、玻璃纤维、氰尿酸三聚氰胺盐、钼酸盐、反应型抑烟剂及其他组分互相配合制备得到低烟密度高性能无卤阻燃增强PBT复合物，该低烟密度高性能无卤阻燃增强PBT复合物抑烟性能优异，同时维持了良好的力学性能。

【技术实现步骤摘要】
一种低烟密度高性能无卤阻燃增强PBT复合物及其制备方法
本专利技术涉及工程塑料
，更具体地，涉及一种低烟密度高性能无卤阻燃增强PBT复合物及其制备方法。
技术介绍
塑料材料在燃烧过程中一般会伴随大量烟雾产生，会造成环境的污染并对人体造成巨大伤害。近年来，随着塑料阻燃技术的发展，低烟阻燃已成为阻燃塑料发展的新方向。轨道交通、建材、线缆等行业在低烟阻燃方面的需求越专利技术朗且规范化，该类行业已明确要求，应用中的塑料部件必须达到EN45545-2标准所要求的烟密度2级或以上水平(即按照ISO5659-2测试烟密度Dsmax≤300)。聚对苯二甲酸丁二醇酯，简称PBT，是由对苯二甲酸和丁二醇通过缩聚反应聚合而成的，其熔点为225～235℃，属结晶性材料。目前市面上最为广泛使用的PBT材料为经玻璃纤维增强并且阻燃改性的产品，并大量应用于照明灯具、冷却风扇、连接器、线圈骨架、电器外壳及其它电子电气部件中。但普通阻燃增强改性的PBT材料在燃烧过程中会伴随大量烟雾产生，其1mm厚度样板按照ISO5659-2标准测试烟密度Dsmax一般在500～600的水平，远远达不到前述行业的基本要求。因而要使PBT材料在前述行业得到应用，必须进行低烟密度改性。目前对于低烟密度PBT方面的专利和研究相对较少，且受制于价格及性能等因素，目前市面上含卤阻燃增强PBT材料仍然是主流。但随着近年来欧盟和世界各国对环保的日益重视以及各类环保法规的陆续推出，塑胶材料无卤化的趋势已不可逆转。中国专利申请CN109575561A公开了一种低烟密度无卤阻燃PC/PBT合金材料及其制备方法，但该体系非典型PBT材料，合金中PBT树脂占比也很低，并且也不是玻璃纤维增强体系，材料的力学性能水平均较低，极大地限制了材料的应用范围。所以，还需开发出具有低烟密度且高性能的无卤阻燃增强PBT复合物。
技术实现思路
本专利技术为克服上述现有技术所述的无卤阻燃PBT材料烟密度较高且力学性能较低的缺陷，提供一种低烟密度高性能无卤阻燃增强PBT复合物，所述低烟密度高性能无卤阻燃增强PBT复合物抑烟性能优异，同时维持了良好的力学性能。本专利技术的另一目的在于提供上述低烟密度高性能无卤阻燃增强PBT复合物的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种低烟密度高性能无卤阻燃增强PBT复合物，包括如下重量份的组分：PBT36.5～58.7份，有机次磷酸铝14～16.5份，三聚氰胺聚磷酸盐3.5～7份，玻璃纤维10～30份，环氧树脂0.3～0.8份，氰尿酸三聚氰胺盐(MCA)3～8份，钼酸盐3～5份，反应型抑烟剂2～4份，抗氧剂0.2～0.5份；所述反应型抑烟剂分子式为C39H33O8N3P2。本专利技术中使用的反应型抑烟剂的牌号为山东华恩橡塑新材料有限公司的塑料抑烟剂SL-18。优选地，所述钼酸盐为八钼酸铵。反应型抑烟剂的分子式为C39H33O8N3P2，其具有非常优异的加工热稳定以及耐水、耐光老化、无毒等特性，并且无析出性。专利技术人研究发现，在MCA、钼酸盐和反应型抑烟剂三种抑烟剂的共同作用下，本专利技术的复合物在燃烧过程中发烟量得到非常显著的降低，能顺利通过ISO5659-2标准烟密度Dsmax≤300的测试要求(样品厚度1mm)；且添加此三种抑烟剂不会使PBT复合物的力学性能有明显损失。MCA通过稀释降低不燃物的浓度，从而降低烟密度；钼酸盐通过在塑料燃烧时热分解初期促进分子间的交联反应生成碳化物，使可燃性组分减少而起到抑烟效果；反应型抑烟剂的抑烟机理是促进烟尘的进一步燃烧，从而降低发烟量。本专利技术使用有机次磷酸铝和三聚氰胺聚磷酸盐的复配物作无卤阻燃剂复合物。优选地，所述有机次磷酸铝与三聚氰胺聚磷酸盐的复配重量比为5∶1～2∶1。优选地，所述PBT的特性粘度为0.8～1.2dL/g(25℃)。该粘度范围的PBT树脂能使得本专利技术的PBT复合物具有更好的综合性能。优选地，所述玻璃纤维经过偶联剂处理。经偶联剂处理的玻璃纤维的使用能显著提升本专利技术PBT复合物的机械性能。更优选地，所述偶联剂为N-(β-氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和异丙基二(甲基丙烯酰基)异硬脂酰基钛酸酯的共混物，三者共混重量比为1∶2∶1。所述环氧树脂可以是酚醛环氧树脂、双酚A型缩水甘油醚。优选地，所述环氧树脂为双酚A型缩水甘油醚。优选地，所述环氧树脂的环氧当量为2500～3100g/eq。环氧树脂的加入能改善本专利技术PBT复合物的性能稳定性。优选地，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂。更优选地，所述受阻酚类抗氧剂为β(3,5二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八醇酯(抗氧剂1076)或1,3,5-三(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苄基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮(抗氧剂1790)。抗氧剂1076具有相容性好、抗氧性能高，不着色、不污染、耐洗涤、挥发性小等优点；抗氧剂1790具有杰出的耐析出性能，能使产品具有更好的热稳定性和更长的使用寿命。本专利技术还保护上述低烟密度高性能无卤阻燃增强PBT复合物的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：S1.将钼酸盐、反应型抑烟剂、环氧树脂、抗氧剂进行混合，得到混合物A；S2.将有机次磷酸铝、三聚氰胺聚磷酸盐、MCA进行混合，得到混合物B；S3.将PBT、玻璃纤维、步骤S1得到的混合物A和步骤S2得到的混合物B加入双螺杆挤出机，进行混合、分散、熔融挤出、造粒，得到低烟密度高性能无卤阻燃增强PBT复合物。优选地，制备方法步骤S3中，双螺杆挤出机从喂料口到机头的一区温度为200～230℃，二区温度为240～260℃，三区温度为235～255℃，四区温度为235～255℃，五区温度为235～255℃，六区温度为240～260℃，七区温度为240～260℃，八区温度为220～240℃，九区温度为220～240℃，十区温度为240～260℃，所述双螺杆挤出机的螺杆转速为200～450转/分钟。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术将PBT、有机次磷酸铝、三聚氰胺聚磷酸盐、玻璃纤维、MCA、钼酸盐、反应型抑烟剂及其他组分互相配合制备得到低烟密度高性能无卤阻燃增强PBT复合物，该低烟密度高性能无卤阻燃增强PBT复合物抑烟性能优异，能达到EN45545-2标准所要求的的烟密度2级或以上(即按照ISO5659-2测试烟密度Dsmax≤300)，同时能维持良好的力学性能。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步的说明。实施例中的原料均可通过市售得到，具体如下：除非特别说明，本专利技术采用的试剂、方法和设备为本
常规试剂、方法和设备。实施例1～16实施例1～16分别提供一种低烟密度高性能无卤阻燃增强PBT复合物。实施例1～16中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低烟密度高性能无卤阻燃增强PBT复合物，其特征在于，包括如下重量份的组分：PBT36.5～58.7份，有机次磷酸铝14～16.5份，三聚氰胺聚磷酸盐3.5～7份，玻璃纤维10～30份，环氧树脂0.3～0.8份，氰尿酸三聚氰胺盐3～8份，钼酸盐3～5份，反应型抑烟剂2～4份，抗氧剂0.2～0.5份；/n所述反应型抑烟剂分子式为C

【技术特征摘要】
1.一种低烟密度高性能无卤阻燃增强PBT复合物，其特征在于，包括如下重量份的组分：PBT36.5～58.7份，有机次磷酸铝14～16.5份，三聚氰胺聚磷酸盐3.5～7份，玻璃纤维10～30份，环氧树脂0.3～0.8份，氰尿酸三聚氰胺盐3～8份，钼酸盐3～5份，反应型抑烟剂2～4份，抗氧剂0.2～0.5份；
所述反应型抑烟剂分子式为C39H33O8N3P2。


2.根据权利要求1所述的低烟密度高性能无卤阻燃增强PBT复合物，其特征在于，所述钼酸盐为八钼酸铵。


3.根据权利要求1所述的低烟密度高性能无卤阻燃增强PBT复合物，其特征在于，所述有机次磷酸铝与三聚氰胺聚磷酸盐的重量比为5∶1～2∶1。


4.根据权利要求1所述的低烟密度高性能无卤阻燃增强PBT复合物，其特征在于，所述PBT的特性粘度为25℃下0.8～1.2dL/g。


5.根据权利要求1所述的低烟密度高性能无卤阻燃增强PBT复合物，其特征在于，所述玻璃纤维经过偶联剂处理。


6.根据权利要求5所述的低烟密度高性能无卤阻燃增强PBT复合物，其特征在于，所述偶联剂为N-(β-氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟，黄险波，叶南飚，陈锐，付学俊，丁超，
申请(专利权)人：金发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44