专利名称：新型无卤阻燃增强聚酯合金(etp)的制作方法
技术领域：
本发明涉及改性高分子材料领域，具体涉及一种新型无卤阻燃增强聚酯合金 (ETP)及其制备方法。该材料在环保方面实现了完全无卤化，力学性能、阻燃性能、电学性能 优异，成型效率高，广泛应用于电子电气、汽车、家用电器等行业和领域。
背景技术：
PET是一种具有较高的熔融温度(Tm)和玻璃化温度(Tg)的结晶性高聚物，其出 现较早，价格低廉，尽管具有高刚性，高强度和优良的尺寸稳定性，耐热性等综合特性，被广 泛应用与合成纤维，薄膜等领域，但由于PET的刚性使其结晶速度较慢，注塑成型困难，使 其应用受到很大限制。多年来，提高PET的结晶速率，改善其加工性能一直是PET改性的 主要方向之一 ；PBT则具有良好的成型加工性能和综合性能，但由于价格昂贵，限制了其应 用；而PTT是二十世纪90年代末才出现的一种新型聚酯材料，具有PET的物理性能，在加工 方面，熔体结晶速度接近PBT，成型效率比PET要快。因此PTT凭借着兼有PET的高性能和 PBT良好的加工性能，极具发展前途。另外，这类聚酯材料大部分是需要经过增强阻燃改性， 才能用于电子电气、家用电器、IT、汽车、医疗和体育器械等行业和领域。一直以来，用于塑料改性的阻燃剂以溴-锑复配体系为主，该体系阻燃效果好、添 加量低、对材料的力学性能影响小，但其在燃烧分解的过程中会产生卤化氢、二噁英等有毒 物质，对人们的健康和环境都会造成极大地危害。对材料的电性能影响很大(如CTI)，而 且在加工过程中易喷霜，易堵排气口，对模具有腐蚀作用。随着全球特别是欧美等发达国 家对环保和公共安全要求逐步提高，世界上很多知名电子企业、IT行业(如戴尔、索尼、三 星、LG、索爱、联想、明基等)对其产品中的阻燃部件都要求无卤化，并且都提出了最后期限 为2009年底。国际电工委(IEC)也已出台无卤化标准，要求材料中Cl和Br分别不得超过 900PPm，二者含量总计不得超过1500PPm。所以阻燃材料的无卤化迫在眉睫。但常见的几种 无卤阻燃剂都有种种弊端，应用范围非常有限。如传统红磷阻燃剂，阻燃效果好，对材料力 学性能影响小，但只能做黑色产品。氢氧化物阻燃剂要达到阻燃效果，需大量添加，对材料 的力学性能影响非常大，也不可取。也有用磷_氮阻燃剂互配的，但阻燃效果很差，达不到 电子电气行业普遍要求的UL94 0. 8mm V-O级。聚酯类工程塑料的无卤阻燃改性一直是一个难题，尤其是应用最广的PBT、PC材 料，更是世界难题，即使能制出，成本也是卤素阻燃的几倍。我司另辟蹊径将PET和PTT之 优势结合，经过大量试验，利用纳米成核技术和结晶促进技术，选择最佳的配方，解决了 PET 和PTT结晶慢的问题，结合自主开发的无卤阻燃剂，经特殊工艺生产出一种成本低廉的新 型无卤阻燃增强聚酯合金(ETP)，可代替价格较高的无卤阻燃PBT、PC、PA等材料。该产品 力学性能优良，电性能好；不影响配色，环保方面符合欧盟ROHS和Reach法规标准，完全满 足IEC无卤化标准，综合性能优异，性价比极高，为国内首创。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种成本较低，环保指标可满足欧盟RoHS、IEC无卤化和Reach法规要求，阻燃性达到美国UL94 0. 8mm V-O级，力学性能、 电学性能优异的无卤阻燃增强聚酯合金(ETP)材料。该材料可替代价格较高的无卤阻燃 PBT、PC、PA等材料，而且成型效果好，不影响配色，可广泛应用于电子电气、汽车、家用电器 等领域，是一项很好的工业化应用技术。本发明的另一个目的是提供上述新型无卤阻燃增强聚酯合金(ETP)的制备方法。为达到上述目的，本发明采用的技术方案是1. 一种新型无卤阻燃增强聚酯合金(ETP)，原料配方(重量百分数)为主料(1)聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)40 50% ；(2)聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)15 20% ；辅料(1)无卤阻燃剂PDPTP12 20%;(2)抗氧剂抗氧剂1010. 2% ；抗氧剂1680. 2% ；(3)润滑剂TAF0.4 0.6%;(4)成核剂纳米膨润土1 3%;(5)结晶促进剂聚醚2 4%;(6)增强剂无碱玻璃纤维10 30%。2.制备方法如下(1)树脂干燥将PET和PTT树脂在90 120°C下干燥4 8小时，水分控制在 0. 03%以下，干燥后备用；(2)主辅料混合将干燥后的PET、PTT、与无卤阻燃剂、抗氧剂、润滑剂、成核剂、结 晶促进剂进行混合搅拌，使各组分充分分散均勻；(3)熔融挤出将上述混合料送入双螺杆挤出机中，在熔融挤出的同时，引入无碱 玻璃纤维，充分塑化、捏合、混炼，熔融挤出温度在20(T25(TC范围内。(4)造粒及后处理将挤出的物料拉条、冷却、风干后造粒，再经过振动筛、磁选处 理后包装即得成品。上述技术方案中的有关内容解释如下(1)上述方案中，所述无卤阻燃剂PDPTP为聚硫代苯基膦酸(9，10-二氢-9-氧 杂-10-膦酰杂菲)苯撑酯；(2)上述方案中，所述润滑剂TAF为改性乙撑双硬脂酰胺；
(3)上述方案中，所述成核剂为纳米膨润土，是一种20 70纳米的层状硅酸盐膨润土 ；(4)上述方案中，所述制备方法的第(2)步主辅料混合，采用高速搅拌机在1000转 /分钟以上的转速下混合搅拌，效果更好。本发明产品特点1)该产品阻燃效果好，阻燃性达到美国UL94 0. 8mm V-O级。2)该产品具有良好的加工性能，流动性远好于普通改性聚酯工程塑料，可用来制 备大型、薄壁、复杂部件。3)该产品电性能好，耐漏电起痕指数(CTI)达425V。4)该产品灼热丝(GWIT)试验温度达到750°C。5)完全不影响配色。6)该产品环保等级高，可满足欧盟ROHS和Reach法规标准，而且完全不含卤素 (F、Cl、Br、I)，满足IEC无卤化标准。7)该产品力学性能优异，强度高，韧性好，可用于生产多种电子电气、家用电器及 汽车的结构件。
附图1为本发明工艺流程图。
具体实施例方式参见图1所示，制备方法如下(1)树脂干燥将PET和PTT树脂在90 120°C下干燥4 8小时，水分控制在 0. 03%以下，干燥后备用；(2)主辅料混合将干燥后的PET、PTT、与无卤阻燃剂、抗氧剂、润滑剂、成核剂、结 晶促进剂进行混合搅拌，使各组分充分分散均勻；(3)熔融挤出将上述混合料送入双螺杆挤出机中，在熔融挤出的同时，引入无碱 玻璃纤维，充分塑化、捏合、混炼，熔融挤出温度在20(T25(TC范围内。(4)造粒及后处理将挤出的物料拉条、冷却、风干后造粒，再经过振动筛、磁选处 理后包装即得成品。依照上述制备方法实施例1新型无卤阻燃增强聚酯合金(ETP)配方(重量百分数)主料(1)聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)48% ；(2)聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)16% ；辅料(1)无卤阻燃剂PDPTP20% ；(2)抗氧剂
抗氧剂10100. 2% ；抗氧剂1680. 2% ；(3)润滑剂TAF0. 4% ；(4)成核剂纳米膨润土2% ；(5)结晶促进剂聚醚4% ；(6)增强剂无碱玻璃纤维10%。该实施例性能如下拉伸强度=121Mpa，缺口冲击强度=60J/m，弯曲强度= 180Mpa，阻燃 UL94 VO 级。实施例2新型无卤阻燃增强聚酯合金(ETP)配方(重量百分数)主料(1)聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)40% ；(2)聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)15% ；辅料(1)无卤阻燃剂PDPTP12% ；(2)抗氧剂抗氧剂10100. 2% ；抗氧剂1680. 2% ；(3)润滑剂TAF0. 6% ；(4)成核剂纳米膨润土；(5)结晶促进剂聚醚2% ；(6)增强剂无碱玻璃纤维30%。该实施例性能如下拉伸强度=132Mpa，缺口冲击强度=75J/m，弯曲强度= 212Mpa，阻燃UL94 VO 级。实施例3新型无卤阻燃增强聚酯合金(ETP)配方(重量百分数)主料(1)聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)45% ；(2)聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)16% ；辅料
(1)无卤阻燃剂PDPTP14% ；(2)抗氧剂抗氧剂10100. 2% ；抗氧剂1680. 2% ；(3)润滑剂TAF0. 5% ；(4)成核剂纳米膨润土2% ；(5)结晶促进剂聚醚3% ；(6)增强剂无碱玻璃纤维20%。该实施例性能如下拉伸强度=126Mpa，缺口冲击强度=68J/m，弯曲强度= 195Mpa，阻燃 UL94 VO 级。上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人 士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明 精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
权利要求
一种新型无卤阻燃增强聚酯合金(ETP)，其特征在于原料配方(重量百分数)为主料(1)聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)40～50％；(2)聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)15～20％；辅料(1)无卤阻燃剂PDPTP 12～20％；(2)抗氧剂抗氧剂1010 0.2％；抗氧剂168 0.2％；(3)润滑剂TAF 0.4～0.6％；(4)成核剂纳米膨润土 1～3％；(5)结晶促进剂聚醚2～4％；(6)增强剂无碱玻璃纤维10～30％。
2.根据权利要求1所述的新型无卤阻燃增强聚酯合金(ETP)，其特征在于所述无卤阻 燃剂PDPTP为聚硫代苯基膦酸(9，10- 二氢-9-氧杂-10-膦酰杂菲)苯撑酯。
3.根据权利要求1所述的新型无卤阻燃增强聚酯合金(ETP)，其特征在于所述润滑剂 TAF为改性乙撑双硬脂酰胺。
4.根据权利要求1所述的新型无卤阻燃增强聚酯合金(ETP)，其特征在于所述成核剂 为纳米膨润土，是一种20 70纳米的层状硅酸盐膨润土。
5.根据权利要求1所述的新型无卤阻燃增强聚酯合金(ETP)，其特征在于制备方法如下(1)树脂干燥将PET和PTT树脂在90 120°C下干燥4 8小时，水分控制在0.03% 以下，干燥后备用；(2)主辅料混合将干燥后的PET、PTT、与无卤阻燃剂、抗氧剂、润滑剂、成核剂、结晶促 进剂进行混合搅拌，使各组分充分分散均勻；(3)熔融挤出将上述混合料送入双螺杆挤出机中，在熔融挤出的同时，引入无碱玻璃 纤维，充分塑化、捏合、混炼，熔融挤出温度在20(T25(TC范围内。(4)造粒及后处理将挤出的物料拉条、冷却、风干后造粒，再经过振动筛、磁选处理后 包装即得成品。上述制备方法中的有关内容解释如下上述制备方法中所述第(2)步主辅料混合，采用高速搅拌机在1000转/分钟以上的转 速下混合搅拌，效果更好。
全文摘要
一种新型无卤阻燃增强聚酯合金(ETP)，其特征在于原料配方(重量百分数)为主料(1)聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)40～50％；(2)聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)15～20％；辅料(1)无卤阻燃剂(PDPTP)12～20％；(2)抗氧剂1010/168--0.2/0.2％；(3)润滑剂(TAF)0.4～0.6％；(4)成核剂(纳米膨润土)1～3％；(5)结晶促进剂(聚醚)2～4％；(6)增强剂(无碱玻璃纤维)10～30％。本发明以PET/PTT聚酯为主料，PDPTP为无卤阻燃剂，采用聚合技术、结晶促进技术、成核技术加入相应的辅料经双螺杆挤出机塑化造粒而制成。通过体系各组分的协同作用和独特的加工工艺，使产品具有优异的综合性能，环保指标满足欧盟RoHS、IEC无卤化和Reach法规要求；阻燃级别达到UL94 0.8mm V-0级；漏电起痕指数(CTI)达到425V；灼热丝实验温度达到750℃；强度和韧性可满足电子电气行业制品要求。
文档编号C08K7/14GK101805496SQ201010127798
公开日2010年8月18日 申请日期2010年3月19日 优先权日2010年3月19日
发明者孟繁茂, 李宝荣, 李志 , 王彦林 申请人:苏州兰特纳米材料科技有限公司