[发明专利]一种无卤阻燃PBT材料

说明书

本申请是申请号为201510309013.1，申请日为2015年6月8日，发明创造名称为“无卤阻燃PBT材料及其制备方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种高分子材料及其制备方法，具体涉及一种无卤阻燃PBT材料及其制备方法。

背景技术

聚对苯二甲酸丁二醇酯（polybutylene terephthalate，简称PBT）是由1,4-丁二醇与对苯二甲酸或者对苯二甲酸酯缩聚得到的热塑性聚酯树脂。由于PBT具有耐热性、耐候性、耐药品性、电气特性佳、吸水性小、光泽良好等优点，被广泛应用于电子电器、汽车零件、机械、家用品等领域，是五大泛用工程塑料之一。目前使用的阻燃PBT包括卤/锑的阻燃PBT和无卤阻燃PBT。前一类阻燃PBT由于热裂及燃烧时产生大量的腐蚀性有毒气体及烟尘，易产生次生灾害。因此根据国际市场对阻燃高分子材料的应用发展趋势，提倡采用无卤阻燃PBT材料，特别是电子电器、汽车零件行业。另外，现在有不少部件要求小型、薄壁、轻质且制造快速，这更为新的无卤阻燃PBT提供了机遇。

现有的无卤阻燃PBT材料存在的最大问题在于：需要较大用量的阻燃剂才能获得较好的阻燃效果，这样将会大大降低PBT材料的力学性能，尤其是使得脆性增大，从而限制了其在工程领域中的应用。

中国专利文献CN102002218A公开了一种用于玻纤增强PBT材料的无卤复合阻燃剂及其制备方法，该无卤复合阻燃剂由如下组分组成：20-80%重量比的苯基次膦酸铝，10-60%重量比的三聚氰胺氰尿酸盐，1-20%重量比的硼酸锌，1-10%重量比的磷酸三苯酯，1-5%重量比的季戊四醇硬脂酸四酯。

中国专利文献CN103205017A公开了一种无卤阻燃剂以及无卤阻燃PBT复合材料的制备方法，该无卤阻燃剂包括次膦酸盐45～65份，三聚氰胺聚磷酸盐15～30份，间苯二酚双（二苯基磷酸酯）10～25份，硅烷偶联剂0.3份，季戊四醇硬脂酸酯0.2份。

上述两种无卤复合阻燃剂存在相同的问题：（1）阻燃体系协同效应不佳，阻燃剂用量较小则阻燃效果不佳，阻燃剂用量较大则会降低力学性能；（2）耐热性不佳，需要添加玻璃纤维提高耐热性，而玻璃纤维的加入则会在生产及成型过程中对生产设备造成严重磨损。

发明内容

本发明的目的之一在于解决上述问题，提供一种阻燃性能、力学强度以及耐热性均较好的无卤阻燃PBT材料。

本发明的另一目的在于提供上述无卤阻燃PBT材料的制备方法。

实现本发明目的之一的技术方案是：一种无卤阻燃PBT材料，它是由下述重量份的组分制成：PBT 树脂100份，无卤复合阻燃剂15～35份，加工助剂0.5～5份以及复合抗氧剂0.05～0.10份。

所述的无卤复合阻燃剂由季戊四醇双磷酸酯密胺盐、三聚氰胺氰尿酸盐、次磷酸铝、磷酸三苯酯按照（2～10）∶（1～8）∶（10～30）:（1～5）的重量比组成。

无卤复合阻燃剂重量份以PBT 树脂100份计优选15～25份。

所述的无卤复合阻燃剂优选由季戊四醇双磷酸酯密胺盐、三聚氰胺氰尿酸盐、次磷酸铝、磷酸三苯酯按照（4～6）∶（1～4）∶（13～21）:（1～4）的重量比组成。

所述的加工助剂为聚硅氧烷。

所述的复合抗氧剂由抗氧剂1076和抗氧剂168按照（0.02～0.03）:（0.04～0.06）的重量比组成。

实现本发明另一目的的技术方案是：上述无卤阻燃PBT材料的制备方法，具有以下步骤：

①将按照配方称取的PBT树脂、无卤复合阻燃剂、加工助剂以及复合抗氧剂倒入高速混合机中混合，直至混合所产生的摩擦热使得物料温度升高至80℃～90℃，出料冷却。

②将冷却后的混合物料送入到双螺杆挤出机中熔融挤出，所挤出的条料经水槽冷却、牵引进入切粒机造粒，即得无卤阻燃PBT材料。

上述步骤②中，双螺杆挤出机各区的温度为：T₁=190～200℃，T₂=195～205℃，T₃=200～210℃，T₄=205～215℃，T₅=210～220℃，T₆=215～225℃，T₇=220～230℃，T₈=225～235℃，T₉=230～240℃，T_模=220～230℃。