[发明专利]低翘曲高机械性能无卤阻燃增强的PBT材料及其制法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种低翘曲高机械性能无卤阻燃增强的PBT材料及其制法。

背景技术

PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯，英文名polybutylene terephthalate)是一种结晶型线形饱和聚酯树脂，具有高耐热性、韧性、耐疲劳性，自润滑、低摩擦系数，耐候性、吸水率低，在潮湿环境中仍保持各种物性(包括电性能)，电绝缘性，低温下可迅速结晶，成型性良好,所以被广泛应用于电子电气，汽车，节能灯和家用电气等领域。

其中，无卤阻燃增强PBT复合材料因具有高的相对漏电起痕指数(CTI)，而且在燃烧过程中不会产生大量有毒气体的优点，主要应用在电子电器上。但是由于其增强改性主要以玻纤增强形式存在，所以无卤阻燃增强PBT复合材料的一个明显缺点是成型制品会产生较大的翘曲,给制品的外观甚至制品功能的正常发挥都带来了不利影响。翘曲是材料不均匀收缩的结果。材料中组分的取向和结晶、注塑时采用不恰当的工艺条件、模具设计时浇口形状和位置不对、制品设计时壁厚厚薄不匀等都会造成制品的翘曲。无卤阻燃增强PBT复合材料的翘曲主要是玻纤在流动方向上的定向限制了树脂的收缩,PBT在玻纤以及无卤阻燃剂周围的诱导结晶又强化了这种效果,使得制品的纵向(流动方向)收缩小于横向(与流动方向垂直的方法),这种不均匀收缩便导致了无卤阻燃增强PBT复合材料的翘曲。

鉴于上述市场上PBT改性材料存在的问题，本项目目的在于研制一种低翘曲高机械性能的无卤阻燃增强PBT复合材料及产业化，以满足目前市场上要求无卤阻燃、低翘曲、高机械性能PBT材料。有利于提升公司的产品市场竞争力，同时又可以避免因产品翘曲变形而导致的产品不良，对公司的产品技术升级和品牌价值的营造具有重要的意义，具有重要的经济意义。

发明内容

本发是的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种低翘曲高机械性能的无卤阻燃增强PBT复合材料，该材料具有低翘曲，且具有良好的力学性能。

本发明的技术方案如下：

一种低翘曲高机械性能无卤阻燃增强的PBT材料，按重量百分数计，包括以下组分：

优选，所述硅烷偶联剂是对端氢基聚硅氧烷进行聚醚改性制成的聚醚改性有机硅烷。更加优选，KH560。

优选，所述无卤阻燃剂为磷氮系阻燃剂，更加优选，FR-003A。

优选，所述增韧相容剂为乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物。

优选，所述纳米级矿物填充母粒为纳米级滑石粉母粒、纳米级云母粉母粒或纳米级无水硫酸钙晶须母粒。

优选，所述抗氧剂是由四[甲基-b-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯与三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯按重量比1:1混合而成。

优选，所述润滑剂为聚硅氧烷和乙撑双硬脂酰胺按重量比1:1混合而成。

本发明还提供了所述的PBT材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将PBT、PET、无卤阻燃剂和纳米级矿物填充母粒在120～130℃下干燥3～5小时，含水率控制在0.03％以下，待用；

(2)按照权利要求1所述的重量百分数称取各个组分；

(3)将称取的PBT、PET、无卤阻燃剂、纳米级矿物填充母粒、增韧相容剂、硅烷偶联剂、抗氧剂和润滑剂混合3-7min。

(4)混合好的物料，加入玻璃纤维经过熔融反应，挤出造粒，得到PBT材料。

优选，所述挤出造粒是在双螺杆挤出机中进行，各阶段工艺条件为：

一区温度：200-210℃，二区温度：220-210℃，三区温度：230-220℃，四区温度：250-220℃，五区温度：240-220℃，六区温度：230-220℃，七区温度：230-210℃，八区温度：230-210℃，九区温度：230-220℃，机头温度：240-260℃；真空度0.03-0.15MP，螺杆转速：300～500r/min；喂料转速：10-30r/min。

优选，所述加入玻璃纤维是在双螺杆挤出机的排气口加入。

优选，所述的PBT特性粘度为0.8～1.0dl/g。

优选，所述的PET特性粘度为0.6～0.8dl/g。