一种低烟高韧无卤阻燃PBT/PTT复合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种低烟高韧无卤阻燃PBT/PTT复合物及其制备方法和应用。该低烟高韧无卤阻燃PBT/PTT复合物，包括如下组分：聚对苯二甲酸丁二醇酯，聚对苯二甲酸丙二醇酯，无卤阻燃剂，乙烯基改性聚硅氧烷，玻璃纤维，环氧树脂，勃姆石，高岭土，硬脂酸镁，抗氧剂，其中PBT与PTT的重量比为(1～6)∶1；所述无卤阻燃剂为有机次磷酸铝与三聚氰胺聚磷酸盐的复配物。该PBT/PTT复合物具有极低的烟密度且优异的韧性，烟密度达到EN45545

【技术实现步骤摘要】
一种低烟高韧无卤阻燃PBT/PTT复合物及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及工程塑料
，更具体的，涉及一种低烟密度无卤阻燃 PBT/PTT复合物及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]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
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2标准所要求的烟密度2级或以上水平(ISO5659
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2测试烟密度Ds max≤300)。
[0003]聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)作为一种高性能的结晶性工程塑料，经玻璃纤维增强并阻燃改性的PBT材料广泛已应用于照明灯具、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。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
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2标准测试烟密度Ds max一般在500～600的水平，远远达不到前述行业的基本要求。
[0004]聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)是由对苯二甲酸和1,3
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丙二醇缩聚而成的聚酯，自身具有良好的弹性，同时兼具了尼龙的柔软性、腈纶的蓬松性、涤纶的抗污性。但PTT也存在阻燃效果较差、燃烧时烟密度较高的缺陷。
[0005]受制于价格及性能等因素，目前市面上有卤阻燃增强塑料材料仍然是主流。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。但无卤阻燃的塑料体系存在韧性明显偏低的缺陷，虽然通过适量添加增韧剂可以一定程度上改善材料韧性，但实验证明这样会带来烟密度的大幅上升。
[0006]中国专利申请CN101460591A公开了一种无卤阻燃性聚酯组合物，包括PBT、 PTT等热塑性聚酯，无卤阻燃体系、纤维增强剂和冲击改性剂等组分。其制得的组合物具有一定程度的阻燃耐热性，但缺口冲击强度≤5.2MPa，难以满足实际的高韧性需求，且未涉及烟密度等指标。
[0007]因此，需要开发出一种具有低烟密度、高韧性的无卤阻燃PBT/PTT复合物。

技术实现思路

[0008]本专利技术为克服上述现有技术所述的烟密度高、韧性低的缺陷，提供一种低烟高韧无卤阻燃PBT/PTT复合物，该PBT/PTT复合物达到EN45545
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2标准所要求的烟密度2级或以上水平，且具有良好的韧性。
[0009]本专利技术的另一目的在于提供上述PBT/PTT复合物的制备方法。
[0010]本专利技术的另一目的在于提供上述PBT/PTT复合物在制备低烟密度且高韧性的阻燃PBT/PTT复合材料中的应用。
[0011]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：
[0012]一种低烟高韧无卤阻燃PBT/PTT复合物，包括如下重量份的组分：
[0013]聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)18～55份，
[0014]聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)6～33份，
[0015]无卤阻燃剂15～25份，
[0016]乙烯基改性聚硅氧烷1～3份，
[0017]玻璃纤维10～30份，
[0018]环氧树脂0.5～1.5份，
[0019]勃姆石2～5份，
[0020]高岭土3～6份，
[0021]硬脂酸镁0.5～1.5份，
[0022]抗氧剂0.1～0.5份，
[0023]其中PBT与PTT的重量比为(1～6)∶1；
[0024]所述无卤阻燃剂为有机次磷酸铝与三聚氰胺聚磷酸盐的复配物。
[0025]PTT由于存在较多柔性链段，其自身具有优良的回弹特性。专利技术人研究发现，将PTT以一定的重量比加入PBT体系中，可以显著改善复合物的韧性，提升复合物的缺口冲击强度。PBT与PTT的重量比应满足(1～6)∶1的范围，若PTT 的添加量过多，会导致复合物的刚性劣化；若PTT添加量过少，则复合物韧性得不到明显改善。
[0026]优选地，所述PBT与PTT的重量比为(2～3)∶1。
[0027]优选地，所述PBT在25℃下的特性粘度为0.8～1.2dL/g，所述PTT在25℃下的特性粘度为0.7～0.9dL/g。
[0028]上述粘度范围的PBT和PTT能够使得PBT/PTT复合物具有更好的综合性能。
[0029]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(2～5)：1。
[0030]乙烯基改性聚硅氧烷作为相容剂，在保有良好的乙烯基反应活性的同时，聚硅氧烷可以提供更多硅氧烷反应活性，在本专利技术的PBT/PTT复合物体系中，能够显著改善PBT和PTT间的相容性，从而进一步提升复合物的韧性。
[0031]优选地，所述乙烯基改性聚硅氧烷粘度为3.5～4.5mm2/s。乙烯基改性聚硅氧烷的粘度测试方法依照GB/T265
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1988，使用毛细管粘度计测定。
[0032]优选地，所述乙烯基改性聚硅氧烷优选为乙烯基三(2
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甲氧乙氧基)硅烷、两末端乙烯基
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二甲基聚硅氧烷、两末端乙烯基二苯基
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二甲基聚硅氧烷、两末端乙烯基
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苯基甲基聚硅氧烷、两末端乙烯基
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二乙基聚硅氧烷、侧链乙烯基
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二甲基聚硅氧烷或乙烯基甲氧基聚硅氧烷中的一种或几种。
[0033]更优选地，所述乙烯基改性聚硅氧烷为乙烯基三(2
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甲氧乙氧基)硅烷。
[0034]勃姆石(Boehmite)，又称一水铝石或薄水铝石，常见的分子式，如α
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AlOOH、γ
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AlOOH等。专利技术人通过大量实验研究，意外地发现勃姆石、高岭土和硬脂酸镁这三种组分在PBT/PTT复合体系中，能够通过协同作用使得PBT/PTT复合物在燃烧过程中发烟量得到明显降低，同时复合物仍能保持良好的韧性。而若仅添加其中一种或两种组分，或某种组分添加量过少，都不足以达到显著降低烟密度的效果。
[0035]勃姆石的粒径越低，在PBT/PTT复合体系中加工分散性越好，能够更大程度地降低PBT/PTT复合物的烟密度。
[0036]优选地，所述勃姆石的D
50
粒径<2.5μm。
[0037]优选地，所述高岭土的吸油量为45～55g/100g。
[0038]高岭土的吸油量会影响高岭土与PBT、PTT间的浸润分散状态。通过选择合适的高岭土吸油量范围，可以控制浸润分散状态在适当的水平，从而使PBT/PTT 具备良好的韧性和极低的烟密度。
[0039]优选地，所述硬脂酸镁中游离脂肪酸含量＜1.5％。游离酸脂肪酸含量测试方法依照GB/T 22933
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低烟高韧无卤阻燃PBT/PTT复合物，包括如下重量份的组分：聚对苯二甲酸丁二醇酯18～55份，聚对苯二甲酸丙二醇酯6～33份，无卤阻燃剂15～25份，乙烯基改性聚硅氧烷1～3份，玻璃纤维10～30份，环氧树脂0.5～1.5份，勃姆石2～5份，高岭土3～6份，硬脂酸镁0.5～1.5份，抗氧剂0.1～0.5份，其中PBT与PTT的重量比为(1～6)∶1；所述无卤阻燃剂为有机次磷酸铝与三聚氰胺聚磷酸盐的复配物。2.根据权利要求1所述的低烟高韧无卤阻燃PBT/PTT复合物，其特征在于，所述PBT与PTT的重量比为(2～3)∶1。3.根据权利要求1所述的低烟高韧无卤阻燃PBT/PTT复合物，其特征在于，所述乙烯基改性聚硅氧烷的粘度为3.5～4.5mm2/s。4.根据权利要求1所述的低烟高韧无卤阻燃PBT/PTT复合物，其特征在于，所述乙烯基改性聚硅氧烷为乙烯基三(2
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甲氧乙氧基)硅烷。5.根据权利要求1所述的低烟高韧无卤阻燃PBT/PTT复合物，其特征在于，所述勃姆...

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