[发明专利]一种溴/锑阻燃增强PBT复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种溴/锑阻燃增强PBT复合材料及其制备方法，涉及新型高分子材料领域。该材料组合物包括以下质量百分比的组分：PBT树脂50‑60%；溴系阻燃剂5‑10%；锑化合物1‑3%；激光打标助剂0.5‑2%；自制白色激光标记助剂母粒3‑6%；碳黑0.05‑0.5%；抗氧剂0.2‑0.4%；玻璃纤维0‑40%。本发明得到的溴/锑阻燃增强PBT复合材料，具有溴/锑阻燃体系优异的力学性能和阻燃性，同时兼具白色激光标记功能，通过添加自制的白色激光标记助剂后材料激光标记的白度、清晰度和与基材的对比度明显提高。

技术领域

本发明涉及一种高分子材料领域，特别是一种溴/锑阻燃增强PBT复合材料及其制备方法。

背景技术

目前，各行业为了能够在塑料终端制品上进行有效标记、产品防伪和产品追溯，需要在塑料表面进行标识。激光标记是利用激光的热效应使物体表面发生炭化、发泡或变色反应，从而得到不同于物体基体颜色的标识。激光标记技术作为一种新型标记方法，具有环境友好、标识永久、标识灵活等优点。同时激光标记速度快、精度高和可高度自动化的特点，使其正迅速代替传统的油墨印刷和丝网印刷，成为一种高效、常规的加工手段。

聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)是一种结晶型热塑性饱和聚酯，具有优异的耐热性,较好的力学性能、电绝缘性能、低摩擦系数和易于加工成型等诸多优点，被广泛应用于汽车零部件、工业机械设备、家用生活电器、电子电气及精密仪器等领域。由于PBT树脂存在阻燃性差、热变形温度低、缺口冲击强度低和成型收缩率大等问题，目前多采用玻璃增强、增韧和阻燃等改性手段对PBT进行改性，以解决其在电子电气、家电和汽车等领域的应用限制。

通常卤素阻燃剂主要是溴系和氯系两大类，因氯系阻燃剂阻燃效率较差，溴系阻燃剂成为目前世界上用量最大，适用范围最广的有机阻燃剂类别。虽然近年来关于对溴系阻燃剂的燃烧、生物累积毒性的争论和困惑一直存在，但经科学证明目前除已禁用的五溴二苯醚、八溴二苯醚存在多溴代二苯并二恶烷和多溴代二苯并呋喃燃烧毒性争论，以及六溴环十二烷存在持久生物累积毒性外，其它溴系阻燃剂在今后仍将占据主导地位。目前世界的溴系阻燃剂年总用量约为30万t，在阻燃剂中所占比例达20％以上，全球电子电气产品所用的阻燃剂约有80％左右是溴系阻燃剂。

溴系阻燃剂与锑化合物复配使用，通过相互间的协效作用使阻燃剂用量降低，阻燃效果明显提高。溴系阻燃剂的分解温度大多在200-300℃，与大多数塑料的分解温度相匹配，能够在在材料燃烧过程中的气相及凝聚相同时起到阻燃作用。溴/锑阻燃体系因其阻燃高效，价格低廉等因素，目前使用量最大，应用范围最广。但溴锑阻燃剂的加入大幅降低了PBT材料的激光标记性能，尤其是阻燃增强PBT黑色材料的激光标记标识清晰度较差。

中国专利CN 101423653 B(申请号为200810203792.7)公开了一种具有激光打印标记功能的玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯组合物及其制备方法，但是该方案中没有添加阻燃剂。

中国专利CN 104448735 B(申请号为201410814197.2)公开了一种PBT增强阻燃激光打印材料及其制备方法。其原料包括：PBT树脂、PBT激光粉、阻燃剂抗氧剂、流动助剂、脱模剂、增韧剂5-8％、玻纤。该材料耐高温、在黑色基底的情况下激光打印白色字体且字体清晰。该技术方案采用的阻燃体系是有机硅系阻燃剂与金属无机氢氧化物的混合物。

中国专利CN 107057301 A(申请号为201710336694.X)公开了一种优异激光打印效果的阻燃增强PBT复合材料及其制备方法。其原料组成为：PBT树脂40-50份；阻燃剂15-25份；阻燃协效剂3-5份；玻璃纤维15-30份；增韧剂2-5份；激光打标剂0.5-1.5份；激光打标协效树脂3-5份；抗氧剂0.2-0.4份。其中阻燃体系为乙撑双四溴二甲酰亚胺和二乙基次膦酸铝的混合物，阻燃协效剂是由三氧化锑与硼酸锌或氧化锌中的一种或两种的混合物。