一種無滷阻燃增強pct/聚酯合金及其製備方法
2023-05-31 06:01:26 1
專利名稱：一種無滷阻燃增強pct/聚酯合金及其製備方法
技術領域：
本發明涉及高分子材料領域，具體地說，是一種無滷阻燃增強PCT/聚酯合金及其製備方法。
背景技術：
聚對苯二甲酸1，4-環己烷二甲醇酯(PCT)具有良好的力學性能、化學穩定性、耐熱性、易加工性及低吸溼性，是一種高性能的熱塑性工程塑料。但是由於其較高的加工溫度及較差的阻燃性能，極大的限制了其應用範圍。PCT很少單獨使用，其商品化產品幾乎均為與其他高分子聚合物共混或進行化學改性所得。PCT的商品，大致可分為填充型，共聚酯型和熔融共混型三種。近些年來國內外研究者對PCT共混改性做了大量研究，並已經有很多合金化產品在市場銷售，但此類合金的性能依然受到PCT加工溫度的影響，尺寸穩定性較差，而PCT/聚酯類合金不會受到吸溼性的影響，且同時可具有耐熱耐衝擊性能，成本較低。 因此PCT/聚酯類合金成為新的開發熱點。目前眾多的阻燃塑料製品採用的阻燃體系主要是溴系阻燃劑與三氧化二銻復配體系。隨著人們環保意識的增強，許多國家採取措施強制限制阻燃塑料製品中的滷素及重金屬的含量(R0HS及REACH法規)，要求相關產品必須具有環境友好性，因此無滷阻燃塑料製品已經成為阻燃塑料改性的大的趨勢。同時，PCT、PET、PTT和PBT等聚酯之間結構上雖然相似，但是結晶性能差異較大。為了縮小這種差距，優化合金性能，就需要使用成核劑。現今主要使用的成核劑有無機、有機以及高分子三大類。雖然上述材料均可以提高聚酯的結晶性，改善其力學性能和加工性能，但依然存在結晶性能不理想、成本較高等諸多問題。因此現有技術依然有待改進和提聞。中國專利文獻CN102453281A公開了一種PCT複合材料的製備方法，所述的複合材料按重量百分比計，包括以下組份PP粒子20-40 ；HDPE粒子10-20 ；LLDPE粒子10-20 ；碳酸鈣5-10 ;石蠟1-5 ;增韌劑5-10 ;增塑劑5-10。該複合材料不僅無毒、無味、無嗅，而且具有優良的耐熱性、耐磨性、延展性，同時抗應力，成型加工型好，用途廣泛。中國專利文獻CN102040811A公開了一種PCT工程塑料及製備方法。該PCT工程塑料包括如下重量份數的組分=PCT樹脂40-80 ;玄武巖纖維10-45 ;偶聯劑O. 2-0. 5 ;成核劑O. 2-1. O ;增韌劑3-5 ;抗氧劑與潤滑劑的混合物1-5。該工程塑料通過玄武巖纖維、成核劑的改性作用，使PCT的力學性能和耐熱性有較大幅度的提高，通過矽烷偶聯劑改善玄武巖纖維與Pd樹脂之間的界面作用力，提高玄武巖纖維與PCT樹脂間的相容性，通過增韌劑的改性作用，大大提高了 PCT工程塑料的衝擊強度，降低了材料的缺口敏感性。並且操作簡單、成本低廉，生產效率高，非常適於工業化生產。但是關於一種無滷阻燃增強PCT/聚酯合金及其製備方法目前還未見報導
發明內容
本發明的目的是針對現有技術中的不足，提供一種無滷阻燃增強PCT/聚酯合金。本發明的再一的目的是，提供一種無滷阻燃增強PCT/聚酯合金的製備方法。為實現上述目的，本發明採取的技術方案是一種無滷阻燃增強PCT/聚酯合金，所述的PCT/聚酯合金由 以下重量配比的原料製成
PCT20-50%,
聚酯10-30%，
復配型無滷阻燃劑 5-25%，
玻璃纖維10-40%，
增韌劑2-20%，
聚酯成核劑O. 3-1%,
抗氧劑O. 1-0. 9%，
潤滑劑O. 2-0. 6%。所述的PCT樹脂特定粘度為O. 62-0. 72 dl/g。所述的PCT 為 PCT Z6004、PCT Z6006 或 PCT Z6008。所述的聚酯為聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丙二醇酯或聚對苯二甲酸丙
二醇酯。所述的復配型無滷阻燃劑為磷系阻燃劑及氮系阻燃劑復配而成；所述的磷系阻燃劑為磷酸三苯脂、磷酸三乙脂、間亞苯基四苯基雙磷酸酯中的一種或幾種；所述的氮系阻燃劑為三聚氰胺、焦磷酸三聚氰胺、聚磷酸三聚氰胺中的一種或幾種。所述的玻璃纖維為無鹼長玻纖，其表面經矽烷偶聯劑處理。所述的增韌劑為乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯無規三元共聚物。所述的成核劑為納米級纖維狀矽酸鹽礦物、長鏈線性飽和羧酸鈉鹽和山梨醇類的一種或幾種。所述的抗氧劑為抗氧劑1010，所述的潤滑劑為硬脂酸醯胺、石蠟、矽氧烷中的一種或幾種。為實現上述第二個目的，本發明採取的技術方案是一種無滷阻燃增強PCT/聚酯合金的製備方法，所述的製備方法包括以下步驟
(1)按重量配比稱取原料=PCT20-50%，聚酯10-30%，復配型無滷阻燃劑5_25%，增韌劑2-20%，聚酯成核劑O. 3-1%，抗氧劑O. 1-0. 9%，潤滑劑O. 2-0. 6%，放入高混機中混合2-5分鐘，後由雙螺杆擠出機第一段筒體加入；
(2)如用固體磷系阻燃劑則其與步驟(I)中的其它原料於高混機中共混，由雙螺杆擠出機第一段筒體加入；如用液體磷系阻燃劑則其由雙螺杆擠出機第五段筒體通過餵料泵加A ；
(3)將重量配比為10-40%的玻璃纖維由雙螺杆擠出機第四段筒體加入；
(4)上述物料經雙螺杆擠出機擠出並造粒，螺杆機的轉速為200-500轉/分，溫度為230-250 O。本發明優點在於
1、本發明採用合適的成核劑，改善了聚酯的結晶性，優化了合金的加工性能；
2、該PCT合金具有良好的力學性能、阻燃性、絕緣性及易加工成型等優點，同時滿足歐盟RoHS、IEC無滷化及Reach法規要求，同時其耐老化性以及耐水解性較PC合金更好，更具
應用前景。
附圖I是本發明的無滷阻燃增強PCT/聚酯合金的製備工藝流程圖，製備採用雙螺杆擠出機。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明提供的具體實施方式
作詳細說明。
本發明中，所述的「PCT/聚酯合金」是指「PCT和聚酯合金」，也即「/」是指前後二者為「和」的關係而不是「或」的關係。一種無滷阻燃增強PCT/聚酯合金，所述的PCT/聚酯合金由以下重量配比的原料製成
PCT20-50%,
聚酯10-30%，
復配型無滷阻燃劑 5-25%，
玻璃纖維10-40%，
增韌劑2-20%，
聚酯成核劑O. 3-1%,
抗氧劑O. 1-0. 9%，
潤滑劑O. 2-0. 6%。製備方法包括以下步驟
(1)按重量配比稱取原料=PCT20-50%，聚酯10-30%，復配型無滷阻燃劑5_25%，增韌劑2-20%，聚酯成核劑O. 3-1%，抗氧劑O. 1-0. 9%，潤滑劑O. 2-0. 6%，放入高混機中混合2-5分鐘，後由雙螺杆擠出機第一段筒體加入(圖I);
(2)如用固體磷系阻燃劑則其與步驟(I)中的其它原料於高混機中共混，由雙螺杆擠出機第一段筒體加入；如用液體磷系阻燃劑則其由雙螺杆擠出機第五段筒體通過餵料泵加A ；
(3)將重量配比為10-40%的玻璃纖維由雙螺杆擠出機第四段筒體加入；
(4)上述物料經雙螺杆擠出機擠出並造粒，螺杆機的轉速為200-500轉/分，溫度為230-250 O。需要說明的是，所述的PCT樹脂特定粘度為O. 62-0. 72 dl/g,優選的為美國伊斯曼公司生產的 PCT Z6004、PCT Z6006 或 PCT Z6008。所述的聚酯為聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚對苯二甲酸丙二醇酯(PTT)或聚對苯二甲酸丙二醇酯(PBT)。所述的復配型無滷阻燃劑為磷系阻燃劑及氮系阻燃劑復配而成。所述的磷系阻燃劑為有機磷系阻燃劑磷酸三苯脂、磷酸三乙脂、間亞苯基四苯基雙磷酸酯中的一種或幾種。所述的氮系阻燃劑為三聚氰胺、焦磷酸三聚氰胺、聚磷酸三聚氰胺中的一種或幾種。所述的玻璃纖維為無鹼長玻纖，將玻璃纖維加入矽烷偶聯劑中，使其表面經矽烷偶聯劑處理。所述的增韌劑為乙烯一丙烯酸甲酯一甲基丙烯酸縮水甘油酯無規三元共聚物，可選用法國阿克瑪公司生產的AX8900。所述聚酯專用成核劑為納米級纖維狀矽酸鹽礦物、長鏈線性飽和羧酸鈉鹽和山梨醇類的一種或幾種。優選德國科萊恩公司生產的的成核劑NaVlOl。所述的抗氧劑為抗氧劑1010。所述的潤滑劑為硬脂酸醯胺、石蠟、矽氧烷中的一種或幾種。實施例I
Cl)按重量配比稱取原料PCT Z6004 :20%，聚對苯二甲酸丙二醇酯(PTT) :15. 1%，間亞苯基四苯基雙磷酸酯8%，聚磷 酸三聚氰胺10%，聚酯成核劑(NaVlOl) :1%，AX8900 :5%，抗氧劑0. 3%，潤滑劑0. 6%。(2)將上述除間亞苯基四苯基雙磷酸酯外的其他材料於高混機中共混5分鐘，由雙螺杆擠出機主餵料加入。(3)將重量比為40%的無鹼長玻纖由雙螺杆擠出機第四段加入，間亞苯基四苯基雙磷酸酯通過餵料泵由雙螺杆擠出機第五段加入。(4)上述物料經雙螺杆擠出機擠出並造粒，螺杆機的轉速為450轉/分，溫度為230。。。實施例2
Cl)按重量配比稱取原料PCT Z6006 28. 4%，聚對苯二甲酸丙二醇酯(PTT) :16. 2%，磷酸三苯酯8%，三聚氰胺:4%，聚酯成核劑(NAVlOl) :0. 5%，AX8900 :7%，抗氧劑0. 5%，潤滑劑0. 4%ο(2)將上述原料於高混機中共混5分鐘，由雙螺杆擠出機主餵料加入。(3)將重量比為35%的無鹼長玻纖由雙螺杆擠出機第四段加入。(4)上述物料經雙螺杆擠出機擠出並造粒，螺杆機的轉速為500轉/分，溫度為240。。。實施例3
Cl)按重量配比稱取原料PCT Z6004 25. 1%，聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET) :25. 1%，磷酸三乙酯10%，焦磷酸三聚氰胺10%，聚酯成核劑(NAVlOl) :0. 4%，AX8900 :8%，抗氧劑O. 8%，潤滑劑0. 6%。(2)將上述原料於高混機中共混2分鐘，由雙螺杆擠出機主餵料加入。(3)將重量比為20%的無鹼長玻纖由雙螺杆擠出機第四段加入。(4)上述物料經雙螺杆擠出機擠出並造粒，螺杆機的轉速為200轉/分，溫度為235。。。實施例4
Cl)按重量配比稱取原料PCT Z6008 :42%，聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET) :21%，磷酸三乙酯7%，三聚氰胺8%，聚酯成核劑(NAVlOl) :0. 8%，AX8900 :10%，抗氧劑:0. 6%，潤滑劑O. 6%。
(2)將上述原料於高混機中共混3分鐘，由雙螺杆擠出機主餵料加入。(3)將重量比為10%的無鹼長玻纖由雙螺杆擠出機第四段加入。(4)上述物料經雙螺杆擠出機擠出並造粒，螺杆機的轉速為300轉/分，溫度為240。。。實施例5
Cl)按重量配比稱取原料PCT Z6006 :37. 2%，聚對苯二 甲酸丙二醇酯(PTT) :12. 4%，磷酸三乙酯8%，焦磷酸三聚氰胺:5%，聚酯成核劑(NAVlOl) :0. 9%，AX8900 :15%，抗氧劑O. 9%，潤滑劑0. 6%。(2)將上述原料於高混機中共混4分鐘，由雙螺杆擠出機主餵料加入。(3)將重量比為20%的無鹼長玻纖由雙螺杆擠出機第四段加入。(4)上述物料經雙螺杆擠出機擠出並造粒，螺杆機的轉速為350轉/分，溫度為250。。。實施例6
Cl)按重量配比稱取原料PCT Z6004 :25%，聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET) :19. 5%，間亞苯基四苯基雙磷酸酯10%，三聚氰胺8%，聚酯成核劑(NAVlOl) :0. 3%, AX8900 :11%，抗氧劑0. 6%，潤滑劑0. 6%。(2)將除間亞苯基四苯基磷酸酯外的上述原料於高混機共混5分鐘，後由雙螺杆擠出機主餵料加入。(3)將重量比為25%的無鹼長玻纖由雙螺杆擠出機第四段加入，間亞苯基雙磷酸酯通過餵料泵由雙螺杆擠出機第五段加入。(4)上述物料經雙螺杆擠出機擠出並造粒，螺杆機的轉速為400轉/分，溫度為245。。。實施例7
Cl)按重量配比稱取原料PCT Z6008 36. 5%，聚對苯二甲酸丙二醇酯(PTT) :28. 2%，磷酸三苯酯5%，聚磷酸三聚氰胺:10%，聚酯成核劑(NAVlOl) :0. 6%，AX8900 :4%，抗氧劑O. 3%，潤滑劑0. 4%。(2)將上述原料於高混機中共混4分鐘，由雙螺杆擠出機主餵料加入。(3)將重量比為15%的無鹼長玻纖由雙螺杆擠出機第四段加入，雙酚A雙(二苯基磷酸酯)通過餵料泵由雙螺杆擠出機第五段加入。(4)上述物料經雙螺杆擠出機擠出並造粒，螺杆機的轉速為450轉/分，溫度為240。。。實施例8
Cl)按重量配比稱取原料PCT Z6006 :50%，聚對苯二甲酸丙二醇酯(PBT) :10%，磷酸三苯酯3%，三聚氰胺2%，納米級纖維狀矽酸鹽礦物成核劑0. 7%，AX8900 :20%，抗氧劑O. 1%，潤滑劑0. 2%。(2)將上述原料於高混機中共混5分鐘，由雙螺杆擠出機主餵料加入。(3)將重量比為14%的無鹼長玻纖由雙螺杆擠出機第四段加入。(4)上述物料經雙螺杆擠出機擠出並造粒，螺杆機的轉速為500轉/分，溫度為240。。。
實施例9
Cl)按重量配比稱取原料PCT Z6006 :31%，聚對苯二甲酸丙二醇酯(PBT) :30%，磷酸三苯酯:10%，三聚氰胺15%,山梨醇類成核劑1%，AX8900 :2%，抗氧劑0. 5%，潤滑劑0. 5%。(2)將上述原料於高混機中共混5分鐘，由雙螺杆擠出機主餵料加入。(3)將重量比為10%的無鹼長玻纖由雙螺杆擠出機第四段加入。
(4)上述物料經雙螺杆擠出機擠出並造粒，螺杆機的轉速為500轉/分，溫度為240。。。實施例10
對比例I :
(I)按重量配比稱取原料PCT Z6004 :20%，聚對苯二甲酸丙二醇酯(PTT) :15. 1%，間亞苯基四苯基雙磷酸酯8%，聚磷酸三聚氰胺10%，成核劑(苯甲酸鈉)1%，AX8900 :5%，抗氧劑0. 3%，潤滑劑0. 6%。(2)將上述除間亞苯基四苯基雙磷酸酯外的其他材料於高混機中共混5分鐘，由雙螺杆擠出機主餵料加入。(3)將重量比為40%的無鹼長玻纖由雙螺杆擠出機第四段加入，間亞苯基四苯基雙磷酸酯通過餵料泵由雙螺杆擠出機第五段加入。(4)上述物料經雙螺杆擠出機擠出並造粒，螺杆機的轉速為450轉/分，溫度為230。。。對比例2
Cl)按重量配比稱取原料PCT Z6006 28. 4%，聚對苯二甲酸丙二醇酯(PTT) :16. 2%，磷酸三苯酯8%，三聚氰胺4%，聚酯成核劑(乙烯甲基丙烯酸鈉鹽):0. 5%，AX8900 :7%，抗氧劑O. 5%，潤滑劑0. 4%。(2)將上述原料於高混機中共混5分鐘，由雙螺杆擠出機主餵料加入。(3)將重量比為35%的無鹼長玻纖由雙螺杆擠出機第四段加入。(4)上述物料經雙螺杆擠出機擠出並造粒，螺杆機的轉速為500轉/分，溫度為240。。。對比例1-2和實施例1-7製備的合金的物理性能見下表I。表I實施例1-7和對比例1-2製備的合金的物理性能
權利要求
1.一種無滷阻燃增強PCT/聚酯合金，其特徵在於，所述的PCT/聚酯合金由以下重量配比的原料製成 PCT20-50%, 聚酯10-30%， 復配型無滷阻燃劑 5-25%， 玻璃纖維10-40%， 增韌劑2-20%， 聚酯成核劑O. 3-1%, 抗氧劑O. 1-0. 9%， 潤滑劑O. 2-0. 6%。
2.根據權利要求I所述的PCT/聚酯合金，其特徵在於，所述的PCT樹脂特定粘度為O.62-0. 72 dl/g。
3.根據權利要求2所述的PCT/聚酯合金，其特徵在於，所述的PCT為PCTZ6004、PCTZ6006 或 PCT Z6008。
4.根據權利要求I所述的PCT/聚酯合金，其特徵在於，所述的聚酯為聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丙二醇酯或聚對苯二甲酸丙二醇酯。
5.根據權利要求I所述的PCT/聚酯合金，其特徵在於，所述的復配型無滷阻燃劑為磷系阻燃劑及氮系阻燃劑復配而成；所述的磷系阻燃劑為磷酸三苯脂、磷酸三乙脂、間亞苯基四苯基雙磷酸酯中的一種或幾種；所述的氮系阻燃劑為三聚氰胺、焦磷酸三聚氰胺、聚磷酸三聚氰胺中的一種或幾種。
6.根據權利要求I所述的PCT/聚酯合金，其特徵在於，所述的玻璃纖維為無鹼長玻纖，其表面經矽烷偶聯劑處理。
7.根據權利要求I所述的PCT/聚酯合金，其特徵在於，所述的增韌劑為乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯無規三元共聚物。
8.根據權利要求I所述的PCT/聚酯合金，其特徵在於，所述的成核劑為納米級纖維狀矽酸鹽礦物、長鏈線性飽和羧酸鈉鹽和山梨醇類的一種或幾種。
9.根據權利要求I所述的PCT/聚酯合金，其特徵在於，所述的抗氧劑為抗氧劑1010，所述的潤滑劑為硬脂酸醯胺、石蠟、矽氧烷中的一種或幾種。
10.一種無滷阻燃增強PCT/聚酯合金的製備方法，其特徵在於，所述的製備方法包括以下步驟 (1)按重量配比稱取原料=PCT20-50%，聚酯10-30%，復配型無滷阻燃劑5_25%，增韌劑2-20%，聚酯成核劑O. 3-1%，抗氧劑O. 1-0. 9%，潤滑劑O. 2-0. 6%，放入高混機中混合2-5分鐘，後由雙螺杆擠出機第一段筒體加入； (2)如用固體磷系阻燃劑則其與步驟(I)中的其它原料於高混機中共混，由雙螺杆擠出機第一段筒體加入；如用液體磷系阻燃劑則其由雙螺杆擠出機第五段筒體通過餵料泵加A ； (3)將重量配比為10-40%的玻璃纖維由雙螺杆擠出機第四段筒體加入； (4)上述物料經雙螺杆擠出機擠出並造粒，螺杆機的轉速為200-500轉/分，溫度為230-250 O。
全文摘要
本發明涉及一種無滷阻燃增強PCT/聚酯合金，所述的PCT/聚酯合金由以下重量配比的原料製成PCT20-50%，聚酯10-30%，復配型無滷阻燃劑5-25%，玻璃纖維10-40%，增韌劑2-20%，聚酯成核劑0.3-1%，抗氧劑0.1-0.9%，潤滑劑0.2-0.6%。本發明還提供這種合金的製備方法。本發明優點在於本發明採用合適的成核劑，改善了聚酯的結晶性，優化了合金的加工性能；該PCT合金具有良好的力學性能、阻燃性、絕緣性及易加工成型等優點，同時滿足歐盟RoHS、IEC無滷化及Reach法規要求，同時其耐老化性以及耐水解性較PC合金更好，更具應用前景。
文檔編號C08L67/02GK102964785SQ201210512120
公開日2013年3月13日 申請日期2012年12月4日 優先權日2012年12月4日
發明者王瑞元, 陳曉東, 徐群傑, 王尹傑, 才勇 申請人:上海日之升新技術發展有限公司