一種具有高cti的阻燃增強pbt複合材料及其生產工藝的製作方法

2023-05-29 21:47:01 1

專利名稱：一種具有高cti的阻燃增強pbt複合材料及其生產工藝的製作方法
一種具有高CTI的阻燃增強PBT複合材料及其生產工藝本發明涉及改性工程塑料領域，具體地說是一種具有高CTI的阻燃增強PBT複合 材料及其生產工藝。目前高相對漏電痕跡指數(CTI)的阻燃增強PBT複合材料一般是通過添加無滷阻 燃體系來實現的，但是由於無滷阻燃體系製作的高相對漏電痕跡指數的阻燃增強PBT複合 材料成本昂貴，同時相對目前普遍採用的溴系阻燃體系而言，無滷阻燃體系添加量大而導 致材料力學性能較差，根本不適合於製作應用在無人看管的白色家電領域的薄壁的電子元 器件，很容易引起產品的開裂或脆裂。另外溴系阻燃體系的阻燃增強PBT複合材料由於其 力學性能良好而廣泛應用在各個行業，但是由於溴系阻燃體系存在游離溴而導致材料的相 對漏電痕跡指數偏低，一般在CTI175 CTI225之間。而無人看管的白色家電所採用的電 子元器件材料的相對漏電痕跡指數必須要達到或超過CTI250，這就嚴重製約了普通溴系阻 燃體系的阻燃增強PBT複合材料的應用。本發明的目的是使阻燃增強PBT複合材料同時擁有良好的力學性能和高CTI。為了實現上述目的，設計一種具有高CTI的阻燃增強PBT複合材料，由PBT、複合增 韌劑、十溴二苯乙烷、三氧化二銻、氟樹脂和無鹼玻璃纖維組成，其特徵在於按照質量百分 比配比如下PBT53. 5% 69. 5%
複合增韌劑4. 3%--5. 6%
十溴二苯乙烷7. 7%--10. 8%
三氧化二銻3. 9%--5. 5%
氟樹脂0. 2%--0. 8%
無鹼玻璃纖維10% 30%。所述PBT特性粘度為0. 83dl/g。所述複合增韌劑採用聚乙烯乙烯/醋酸乙烯共聚酯按3 1配比混合。所述氟樹脂採用聚四氟乙烯和聚偏氟乙烯混合物。生產工藝步驟將PBT在鼓風烘箱中於140°C下烘乾4hr後後取出，與複合增韌 劑、十溴二苯乙烷、三氧化二銻、氟樹脂和無鹼玻璃纖維按質量百分比配比混合均勻，然後 通過雙螺杆擠出機中共混造粒，將得到的複合材料在注塑機中注塑成型。所述雙螺杆擠出機的各段溫度依次為250°C、245°C、240°C、235°C、230°C、225°C、 230°C、235°C、240°C、245。C，螺杆轉速300轉/分；所述注塑機各段溫度依次為250°C、 250、250°C、250°C、230。所述阻燃增強PBT複合材料性能如下拉伸屈服強度在50mm/min條件下為114. 6 115. 7MPa，斷裂伸長率為3. 05%~ 3. 60%，拉伸彈性模量為10041 10739MPa, 彎曲強度在2mm/min條件下為170. 4 173. IMPa，彎曲模量為7797 8219MPa，熱變形溫 度在0. 45MPa條件下為223. 0°C 223. 3°C，熱變形溫度在1. 82MPa條件下為210. 5°C 210. 9°C, CTI 指數為 CTI250 CTI350, UL94 阻燃性達到 94UL-V0 級(0. 8mm, 1. 6mm)，IZOD 缺口衝擊強度在23°C條件下為12. 7 13. 3KJ/m2，同時完全滿足薄壁產品(厚度在0. 8mm 以下)的韌性要求和注塑工藝要求。本發明與現有技術相比，在保留溴系阻燃體系的基礎上，配方體系中引入了表面 特殊處理的氟樹脂組分，可以獲得相對漏電痕跡指數>CTI250，最高可以獲得CTI350，阻 燃性達到94UL-V0級(0. 8mm, 1. 6mm)，同時保持了良好的材料力學性能，滿足應用在無人看 管的白色家電領域的電子元器件的材料要求，並且完全滿足薄壁產品(厚度在0. 8mm以下) 的韌性要求和注塑工藝要求，比目前市面上的材料更加優異，且成本較低，同時也拓展了普 通溴系阻燃體系的阻燃增強PBT複合材料的應用領域。

圖1為本發明的阻燃增強30% PBT複合材料的性能測試數據表；圖2為本發明配方體系中不同含量的氟樹脂組分獲得的材料CTI值測試數據表。以下結合附圖對本發明創造做進一步詳細說明，這種製造技術對本專業的人士來 說是清楚的。本發明創造產品按照質量百分比配比如下1、PBT(聚對苯二甲酸丁二醇酯，特性粘度0.83dl/g) 53. 5-69.5%,2、復配增韌劑(聚乙烯乙烯/醋酸乙烯共聚酯=3 1) 4. 3-5. 6%,3、十溴二苯乙烷7· 7-10. 8%，4、三氧化二銻3· 9-5. 8%,5、氟樹脂(聚四氟乙烯和聚偏氟乙烯共混物)0· 20-0. 80%6、無鹼玻璃纖維10_30% ；將PBT在鼓風烘箱中於140°C下烘乾4hr，按上述技術配方的組分配方進行混合 均勻，然後通過雙螺杆擠出機中共混造粒，同時將得到的複合材料在注塑機中注塑成標準 樣條。其中雙螺杆擠出機的各段溫度依次為250 V、245 V、240 V、235 V、230 V、225 V、 230°C、235°C、24(TC、245°C，螺杆轉速300轉/分。注塑成型條件注塑機各段溫度依次為250°C、250°C、25(rC、25(rC、23(rC。其中，原材料採用1、PBT :B2550，德國巴斯夫公司2、聚乙烯PE :1C7A，北京燕山石化公司3、乙烯/醋酸乙烯共聚酯(EVA) 18-3，北京東方石油化工有限公司有機化工廠4、十溴二苯乙烷FM2100，美國大湖公司5、三氧化二銻雲南木利銻業有限公司6、無鹼玻璃纖維T635C，泰山玻纖集團
7、氟樹脂(聚四氟乙烯和聚偏氟乙烯共混物)HER0L UB C，德國巴斯夫公司設備與儀器採用1、035同向雙螺杆擠出機SHJ_65B，南京廣達化工設備有限公司2、熔體流動速率儀XNR-400，承德金建檢測儀器有限公司3、漏電起痕試驗儀LDQ_2，上海埃微電子科技有限公司4、水平垂直燃燒試驗儀HVL_75，上海埃微電子科技有限公司5、灼熱絲試驗儀ZRF_JT，上海競田電子科技有限公司6、塑料擺錘衝擊試驗機ZGC7501_2，美特斯工業系統(中國)有限公司7、電子萬能試驗機CMT6104，美特斯工業系統(中國)有限公司8、熱變形維卡軟化點試驗機ZWK1302_1，美特斯工業系統(中國)有限公司9、注塑機PT80，寧波力勁有限公司
權利要求
1. 一種具有高CTI的阻燃增強PBT複合材料，由PBT、複合增韌劑、十溴二苯乙烷、三氧 化二銻、氟樹脂和無鹼玻璃纖維組成，其特徵在於按照質量百分比配比如下PBT53. 5% 69. 5%複合增韌劑4. 3%--5. 6%十溴二苯乙烷7. 7%--10. 8%三氧化二銻3. 9%--5. 5%氟樹脂0. 2%--0. 8%無鹼玻璃纖維10% 30%。
2.如權利要求1所述的一種具有高CTI的阻燃增強PBT複合材料，其特徵在於所述PBT 特性粘度為0. 83dl/g。
3.如權利要求1所述的一種具有高CTI的阻燃增強PBT複合材料，其特徵在於所述復 合增韌劑採用聚乙烯乙烯/醋酸乙烯共聚酯按3 1配比混合。
4.如權利要求1所述的一種具有高CTI的阻燃增強PBT複合材料，其特徵在於所述氟 樹脂採用聚四氟乙烯和聚偏氟乙烯混合物。
5.一種具有高CTI的阻燃增強PBT複合材料的生產工藝，其特徵在於工藝步驟將PBT 在鼓風烘箱中於140°C下烘乾4hr後取出，與複合增韌劑、十溴二苯乙烷、三氧化二銻、氟樹 脂和無鹼玻璃纖維按質量百分比配比混合均勻，然後通過雙螺杆擠出機中共混造粒，將得 到的複合材料在注塑機中注塑成型。
6.如權利要求5所述的一種具有高CTI的阻燃增強PBT複合材料的生產工藝，其特 徵在於所述雙螺杆擠出機的各段溫度依次為250 V、245 V、240 V、235 V、230 V、225 V、 230°C、235°C、24(TC、245°C，螺杆轉速300轉/分；所述注塑機各段溫度依次為250°C、 250、250°C、250°C、230。
7.如權利要求1或5所述的一種具有高CTI的阻燃增強PBT複合材料，其特徵在於 所述阻燃增強PBT複合材料的性能如下拉伸屈服強度在50mm/min條件下為114. 6 115. 7MPa，斷裂伸長率為3. 05% 3. 60%，拉伸彈性模量為10041 10739MPa，彎曲強度在 2mm/min條件下為170. 4 173. IMPa,彎曲模量為7797 8219MPa，熱變形溫度在0. 45MPa 條件下為223. 0°C~ 223. 3°C，熱變形溫度在1. 82MPa條件下為210. 5°C 210. 9°C,CTI指 數為CTI250 CTI350，UL94阻燃性達到94UL-V0級(0. 8mm, 0. 6mm)，IZOD缺口衝擊強度在 23°C條件下為 12. 7 13. 3KJ/m2。
全文摘要
本發明涉及改性工程塑料領域，具體地說是一種具有高CTI的阻燃增強PBT複合材料及其生產工藝，其特徵在於成份配比為PBT(聚對苯二甲酸丁二醇酯，特性粘度0.83dl/g)53.5-69.5％，復配增韌劑(聚乙烯∶乙烯/醋酸乙烯共聚酯＝3∶1)4.3-5.6％，十溴二苯乙烷7.7-10.8％，三氧化二銻3.9-5.8％，氟樹脂(聚四氟乙烯和聚偏氟乙烯共混物)0.20-0.80％，無鹼玻璃纖維10-30％。本發明與現有技術相比，可以獲得相對漏電痕跡指數CTI250～CTI350，阻燃性達到94UL-V0級(0.8mm，1.6mm)，同時保持了良好的材料力學性能，滿足應用在無人看管的白色家電領域的電子元器件的材料要求，並且完全滿足薄壁產品(厚度在0.8mm以下)的韌性要求和注塑工藝要求，比目前市面上的材料更加優異，且成本較低，同時拓展了普通溴系阻燃體系的阻燃增強PBT複合材料的應用領域。
文檔編號B29C47/92GK102120867SQ20111004120
公開日2011年7月13日 申請日期2011年2月21日 優先權日2011年2月21日
發明者葉楚祥 申請人:上海梵和聚合材料有限公司