[发明专利]PVA纤维增强阻燃PBT-PC合金复合材料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及高分子复合材料领域，具体涉及一种PVA纤维增强阻燃PBT‑PC合金复合材料，以重量份计包括如下组分：聚对苯二甲酸丁二醇酯21‑38份，聚碳酸酯21‑38份，主阻燃剂13‑18份，辅助阻燃剂4‑6份，抗氧剂0.2‑2份，偶联剂0.2‑2份，润滑剂0.5‑2份，相容剂0.2‑2份，交联剂0.5‑2份以与聚乙烯醇纤维10‑40份。本发明还提供了聚乙烯醇纤维增强阻燃聚对苯二甲酸丁二醇酯与聚碳酸酯合金复合材料的制备方法和应用。本发明以PVA纤维对PBT‑PC合金复合材料进行改性，同时加入复配阻燃剂，使改性后的PBT‑PC合金复合材料不仅强度提高，而且韧性也同时提高，克服了玻璃纤维增强材料脆性大的缺点，同时PBT‑PC合金阻燃性能也达到垂直燃烧UL94标准的V0级别，扩大材料的应用范围。

技术领域

本发明涉及高分子复合材料领域，具体涉及一种PVA纤维增强阻燃PBT-PC合金复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)与聚碳酸酯(PC)合金是一种常用的有较高韧性和耐疲劳性，有自润滑性和耐磨性的热塑性聚酯材料，在工业生产中常用玻璃纤维对其进行增强改性后，可制成高强度并可耐一定高温(热变形温度>220℃)的工程塑料，可广泛用于各种家用电器，汽车零配件等行业。但加入玻璃纤维(GF)之后，合金的脆性以及缺口敏感性强，缺口冲击强度较低，玻璃纤维(GF)与聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)与聚碳酸酯(PC)合金复合材料韧性不够，限制了其使用范围。

赵兴等在《聚乙烯醇纤维应用与研究进展》(天津纺织科技[J].2007(1):9-13)中指出，高强高模聚乙烯醇(PVA)纤维可以应用在玻璃纤维的替代上，可以成为玻璃纤维在建材应用中的一个比较好的替代材料。但PVA纤维用于合金复合材料时，由于其耐热水性比较差、受热容易分解，使PVA纤维与合金粘合不稳定；而且PVA纤维在力学性能也不尽如人意(如玻纤模量为225～263cN/dtex，PVA纤维的模量为176～236cN/dtex)，使得其增强后的合金材料的力学性能也不出众；此外，PVA纤维与合金材料共混时还存在容易膨化的缺点，因此目前本领域技术人员鲜有将PVA纤维用于增强增韧合金复合材料。

而且，随着人们防火安全意识的提高，在汽车、电子电气等行业中应用的高分子材料阻燃改性已成必然需求。PBT-PC合金通常需要添加第三组分增韧剂才能有效改善合金的缺口冲击性能，而阻燃剂的加入则不能大幅度破坏PBT、PC、增韧剂三者之间的界面粘结力，同时阻燃剂要满足与基材具有良好的相容性，才能使阻燃PBT-PC合金在达到阻燃的同时保持力学性能，尤其是缺口冲击性能。

专利CN101328305A公开了一种无卤阻燃PBT-PC合金组合物及其制备方法，尽管合金达到了阻燃改性的目的，但阻燃剂与基材的相容性差，其缺口冲击强度不高，小于7kJ/m²。这是因为，阻燃剂与基材的相容性差，往往容易充当应力集中点的角色，从而大幅度破坏材料的力学性能，尤其是缺口冲击性能。

目前高分子的阻燃都青睐于无卤阻燃，如磷系阻燃剂、硅系阻燃剂，其中，磷系阻燃剂目前仍存在一些不足如热稳定性及水解稳定性差，生产加工和使用过程中副反应多，虽然价格较低，但掺量大导致力学性能较大幅度下降；硅系阻燃剂虽然在合金材料中具有掺量低且高效阻燃特点，但也存在单独使用效果差等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种聚乙烯醇纤维增强阻燃聚对苯二甲酸丁二醇酯与聚碳酸酯合金复合材料，以解决上述问题中的一个或几个。

本发明的另一个目的在于提供上述聚乙烯醇纤维增强阻燃聚对苯二甲酸丁二醇酯与聚碳酸酯合金复合材料的制备方法与应用，以解决上述问题中的一个或几个。