一种高CTI有卤阻燃增强PBT复合材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种高CTI有卤阻燃增强PBT复合材料及其制备方法和应用。高CTI有卤阻燃增强PBT复合材料以重量份数计，包括如下组分：PBT树脂40～60份；无碱玻璃纤维25～40份；溴系阻燃剂7～15份；阻燃协效剂2～6份；线性低密度聚乙烯1～3份；增韧剂3～6份；氧化聚乙烯蜡1～3份；其它功能加工助剂0～1份。本发明专利技术的有卤阻燃增强PBT复合材料不仅具有高CTI性能，CTI≥400V，且阻燃性能满足V0级要求，同时兼顾优异的机械性能，拉伸强度在125MPa以上，缺口冲击强度≥12kJ/m

【技术实现步骤摘要】
一种高CTI有卤阻燃增强PBT复合材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及高分子工程塑料领域，更具体地，涉及一种高CTI有卤阻燃增强PBT复合材料及其制备方法和应用。
技术介绍
现代的电子和电器设备有40％以上重量的部件由易燃的塑胶绝缘材料组成，电子和电器设备会因过热、漏电、短路、火花和老化等引燃这些材料而造成火灾，对人们生命和财产安全造成巨大威胁。为此，世界各国先后出台了法规对电子和电器设备上使用的塑胶绝缘材料的阻燃性能、耐热性能和电气性能等作了苛刻的规定。电子电器产品对于塑胶绝缘材料的电器性能，通常都有要求高CTI，这是因为塑料绝缘材料有一个特殊的电器破坏现象：当材料表面比较潮湿、有杂物且电场足够大时，表面会形成碳化导电路，最终形成短路，进而极有可能导致火灾，CTI就是模拟这种使用场景的测试方法。随着材料技术的发展，客户对CTI的要求也越来越严苛，对于阻燃增强PBT来说，有卤和无卤体系的CTI性能有较大差异，有卤体系的CTI≤250V，无卤体系CTI≥500V，但目前无卤体系的机械性能较有卤体系尚有较大差距，因此，开发高CTI(≥400V)的有卤阻燃增强PBT显得尤为迫切。有卤阻燃增强PBT的CTI研究中，CN105385118A公开了一种高CTI值阻燃增强PBT复合材料，包含下列重量份数的原料，聚对苯二甲酸丁二醇酯40～80份，无碱玻璃纤维10～50份，氮化硼3～5份，纳米粘土5～10份，硼酸锌3～5份，聚乙烯吡咯烷酮5～10份，季戊四醇硬脂酸酯3～8份，复合阻燃剂10～40份，增韧剂5～15份，主要通过加入氮化硼、纳米粘土、硼酸锌和复合阻燃剂获得高CTI的阻燃增强PBT产品，硼酸锌等物质加入后易导致PBT的降解从而降低机械性能。CN101851405A公开了一种无人看管电器用高CTI、高GWIT环保阻燃增强PBT工程塑料及其制备方法，PBT工程塑料由PBT树脂、复配阻燃剂、马来酸酐接枝聚乙烯、玻璃纤维、成炭剂组成，所述复配阻燃剂是由三种不同类型的阻燃剂：溴系阻燃体系A组份、氮系阻燃剂B组份和磷系阻燃体系C组份组成。阻燃增强PBT主要通过使用溴系阻燃体系、氮系阻燃剂和磷系阻燃体系提高CTI，众所周知，磷氮系阻燃剂与PBT相容性较差，对PBT的机械性能伤害较大，还容易有析出，以上引入的物质多与PBT有负面反应导致机械性能下降，很难兼顾优异的机械性能和高CTI性能。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有的阻燃PBT材料，尤其是有卤阻燃PBT材料难以兼顾优异的机械性能和高CTI性能的缺陷和不足，提供一种高CTI有卤阻燃增强PBT复合材料，通过线性低密度聚乙烯LLDPE、增韧剂和氧化聚乙烯蜡三者协同复配其他组分得到一种具有高CTI，同时力学性能和阻燃性能优异的有卤阻燃PBT材料。本专利技术的另一目的在于提供一种高CTI有卤阻燃增强PBT复合材料的制备方法。本专利技术的再一目的在于提供一种高CTI有卤阻燃增强PBT复合材料在制备电子电气行业的电子元器件中的应用。本专利技术上述目的通过以下技术方案实现：一种高CTI有卤阻燃增强PBT复合材料，以重量份数计，包括如下组分：PBT树脂40～60份；无碱玻璃纤维25～40份；溴系阻燃剂7～15份；阻燃协效剂2～6份；线性低密度聚乙烯1～3份；增韧剂3～6份；氧化聚乙烯蜡1～3份；加工助剂0～1份。本专利技术的高CTI有卤阻燃增强PBT复合材料包括PBT树脂、无碱玻璃纤维、溴系阻燃剂、阻燃协效剂、线性低密度聚乙烯、增韧剂、氧化聚乙烯蜡和加工助剂，其中无碱玻璃纤维可以提高PBT材料的力学强度和抗冲击能力，增韧剂可以提升材料的韧性，达到拉伸强度在125MPa以上，缺口冲击强度≥12kJ/m2，溴系阻燃剂与阻燃协同剂协同作用，共同提升材料阻燃等级，阻燃性具有UL-94标准0.8mmV-0等级。其中有卤阻燃增强PBT复合材料的高CTI性能的实现主要通过线性低密度聚乙烯LLDPE、增韧剂和氧化聚乙烯蜡三者协同共用实现。线性低密度聚乙烯LLDPE与PBT树脂的相容性较差，注塑后在材料表面形成一层均匀的薄膜，其自身的CTI性能优异，且其是非极性的疏水性物质，与水溶液的接触角较大，CTI测试时液滴在材料易溅弹开而不是覆盖在材料表面，因此对提升CTI的效果明显。但是LLDPE的相容性不好，分散存在不均匀的情况，导致测试时稳定性较差，加多后又易在注塑过程中析出，氧化聚乙烯蜡OPE蜡也是PE类物质，其与LLDPE的效果类似，但OPE蜡与树脂的相容性好，分散更加均匀，CTI效果较LLDPE稍差，OPE蜡能提高树脂与LLDPE之间的相容性，加入后也不会导致析出，因此，两者搭配使用会在制件表面形成致密的PE层，提升CTI性能。增韧剂的PE基含量很高，自身的CTI性能也很优异，其主要分布在内层，CTI在高压测试时，表面的PE层有可能被突破，电极自身的重量会导致电极下陷进入到材料内部，此时增韧剂开始发挥其作用，能保证电极在突破表面后依然能通过测试，实现高CTI需要三者共同作用，缺一不可。在本专利技术的有卤阻燃增强PBT复合材料中各原料组分的质量百分比也是非常重要的影响因素，只有将本专利技术的线性低密度聚乙烯LLDPE、增韧剂和氧化聚乙烯蜡三者的协同用量控制在本专利技术的保护范围之内，才能实现CTI才能达到400V(2级)的材料性能提升。其他组分含量也同样重要，例如溴系阻燃剂的含量过高则会影响整体的流动性能，不利于后期加工成型，影响材料机械性能，也会增加制造成本，含量过低则无法很好的保持阻燃PBT的阻燃效果，同样无碱玻纤成分含量过低也会影响材料的力学性能的增强和相应V0级阻燃性能的实现，过量则会造成固含过高，影响后面的造粒加工成型。本专利技术的高CTI有卤阻燃增强PBT复合材料可以有效提高有卤阻燃增强PBT复合材料的CTI，达到400V(2级)，且可实现V0级阻燃，同时拉伸强度在125MPa以上，冲击强度≥12KJ/m2，具有高强度，高韧性，易成型等优点，电子电器中对CTI的高要求。其中需要说明的是：优选地，所述无碱玻璃纤维为经过偶联剂处理的无碱玻璃纤维。无碱玻璃纤维较普通玻璃纤维来抗拉强度更高，电绝缘性更好，偶联剂处理后可有效提升玻纤与树脂的界面强度，提升性能。其中，本专利技术的偶联剂处理主要是通过硅烷偶联剂处理。优选地，所述阻燃协效剂为含锑阻燃剂，例如可以为锑白或锑酸钠。锑白和锑酸钠与溴系阻燃剂具有很好的协效阻燃效果，热稳定性好，对性能影响小。优选地，所述加工助剂包括抗氧剂、着色剂、润滑剂，抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯抗氧剂、有机硫抗氧剂中的一种或几种组成的复合抗氧体系。优选地，以重量份数计，包括如下组分：PBT树脂40～60份；无碱玻璃纤维25～40份；溴系阻燃剂7～15份；阻燃协效剂2～6份；线性低密度聚乙烯2～3份；增韧剂3～6份；氧化聚乙烯蜡1～3份；加工助剂0～1份。进一步优选地，以重量份数计，包括如下组分：PBT树脂40～60份；无碱玻璃纤维25～40份；溴系阻燃剂7～15份；阻燃协效剂2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高CTI有卤阻燃增强PBT复合材料，其特征在于，以重量份数计，包括如下组分：/nPBT树脂40～60份；无碱玻璃纤维25～40份；溴系阻燃剂7～15份；阻燃协效剂2～6份；线性低密度聚乙烯1～3份；增韧剂3～6份；氧化聚乙烯蜡1～3份；加工助剂0～1份。/n

【技术特征摘要】
1.一种高CTI有卤阻燃增强PBT复合材料，其特征在于，以重量份数计，包括如下组分：
PBT树脂40～60份；无碱玻璃纤维25～40份；溴系阻燃剂7～15份；阻燃协效剂2～6份；线性低密度聚乙烯1～3份；增韧剂3～6份；氧化聚乙烯蜡1～3份；加工助剂0～1份。


2.如权利要求1所述高CTI有卤阻燃增强PBT复合材料，其特征在于，以重量份数计，包括如下组分：
PBT树脂40～60份；无碱玻璃纤维25～40份；溴系阻燃剂7～15份；阻燃协效剂2～6份；线性低密度聚乙烯2份；增韧剂4～6份；氧化聚乙烯蜡1～3份；加工助剂0～1份。


3.如权利要求1所述高CTI有卤阻燃增强PBT复合材料，其特征在于，所述线性低密度聚乙烯为熔点在120～130℃的线性低密度聚乙烯。


4.如权利要求1所述高CTI有卤阻燃增强PBT复合材料，其特征在于，所述增韧剂为乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物、乙烯-丙烯酸酯二元共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝乙烯-辛烯共聚物中的一种或几种。


5.如权利要求1所述高CTI有卤阻燃增强PBT复合材料，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚德君，黄险波，叶南飚，付学俊，冯健，莫文杰，朱文，
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