[发明专利]无卤阻燃聚对苯二甲酸乙二醇酯工程塑料复合材料及其制备方法

说明书

技术领域：

本发明属于高分子材料领域，特别涉及聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)改性工程 塑料的制备工艺以及其产品PET工程塑料复合材料，该产品主要用于电子电器产品。

背景技术：

PET分为非工程塑料级和工程塑料级两大类。工程塑料级PET耐有机溶剂、耐 候性好。缺点是结晶速率慢，成型加工困难，模塑温度高，生产周期长，冲击性能差。 一般通过增强、填充、共混等方法改进其加工性和物性，以玻璃纤维增强效果明显， 提高树脂刚性、耐热性、耐药品性、电气性能和耐候性。玻璃纤维增强PET工程塑料 适用于电子电气和汽车行业，用于制造各种线圈骨架、变压器、电视机、录音机零部 件和外壳、汽车灯座、灯罩、白热灯座、继电器、硒整流器等。对PET工程塑料的研 究高潮始于上世纪九十年代，美国、欧洲、日本等国的各大化工材料公司纷纷开发PET 工程塑料，如美国的Dupont、GE塑料、欧洲的Bayer、Shell、日本的帝人、钟渊化 学、东丽等。现有技术采取添加成核剂和结晶促进剂等手段，改进PET工程塑料结晶 速度慢的弊病，加阻燃剂和防燃滴落剂可改进PET阻燃性和自熄性。

其中：常规磷酸酯阻燃剂用于增强聚酯材料的阻燃效果不佳，同时存在加料困难、 物理机械性能恶化严重等诸多弊端；国内外大量使用的无卤阻燃剂主要是红磷，而红 磷吸湿性强、可调色性差，加工中会产生毒性和腐蚀性物质，甚至会导致安全事故， 不是真正意义的环保阻燃剂。

在提高PET结晶速率方面，成核剂在PET工程塑料配方中已不可或缺。成核剂 缩短PET分子链结晶的成核诱导期，提高结晶速率。在PET工程塑料中加入结晶促 进剂(成核剂)，有利于PET分子链运动，加快PET结晶。结晶促进剂一般是与PET 相容性较好的高分子，可以使PET在较低模温下成型。如中科院化学所中国专利申 请96109335.8报道了用多嵌段聚酯聚醚共聚物促进PET结晶。申请人下属单位广东 华南精细化工研究院有限公司的专利申请200710028122.1就公开了一种有机磷酸酯 稀土盐成核剂，在有机磷酸酯的基础上引入了轻稀土元素(主要是镧、铈等轻稀土 元素)，该成核剂无毒、无放射性、使用安全，而且稳定性好，经多次热历程后成核 效果基本不变，并具有较高的晶型转化率和成核效率。

另一方面，在PET工程塑料制备成产品方面，还要考虑PET抗水解稳定性。PET 分子中的酯键在高温下只要有微量水分存在就会水解，分子量迅速下降，端羟基和端 羧基在高温下也极易发生热氧氧化。所以，在双螺杆挤出机中熔融加工PET的最大问 题是PET耐水解和耐热氧化稳定性很差；理论上，PET树脂含水率低于万分之二时， 加工中才可以忽略其降解问题，这只有在真空烘箱中长时间预干燥才能达到，而在实 际生产和应用中，几乎是无法实施，因此，对PET在加工和应用中降解的控制通常采 用添加受阻酚类和亚磷酸酯类抗氧剂。

上海大学在200810037742.6专利申请中公开了一种用于电子、电气、汽车等 领域的“无卤高阻燃性能的增强聚对苯二甲酸乙二醇酯工程塑料及其制备方法”技术。 它是由PET、复配阻燃剂、增强剂、成核剂、润滑剂、复配抗氧剂、增韧剂、增容剂 和扩链剂组成，其中复配阻燃剂为红磷和改性纳米级蒙脱土的混合物。其制备方法是 将干燥好的PET母粒与各种助剂在高速混合机中充分混合后，加入双螺杆挤出机中， 熔融挤出的同时，在双螺杆的第二个加料口加入玻纤熔融挤出，挤出造粒。该产品具 有优异的阻燃性能、低翘曲、高模量、高耐热和高冲击性能，但遗憾的是阻燃剂中仍 然使用了红磷成分，在安全性上还有待改善。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种高性能无卤阻燃聚对苯二甲酸乙二醇酯工程塑料复 合材料，使制备中PET具有结晶速率快、流动性好的特点，制备得到的PET工程塑料 复合材料产品综合性能优良，兼具环境友好性、环境关联物质含量符合欧盟RoHS标 准的特点。

本发明提供的无卤阻燃聚对苯二甲酸乙二醇酯工程塑料复合材料，由PET树脂、 玻璃纤维、增韧剂另外组配A和C两种组分制备而成；其中：

A组份：为有机稀土磷酸酯盐成核剂、抗氧剂、锑酸钠、外润滑剂、聚乙烯混合 后制备的母粒；

C组份：将含磷无机材料蜜胺焦磷酸盐、含磷有机材料多聚磷酸铵复配组成膦酸 酯盐，再用稀土偶联剂处理得到的阻燃体系。