專利名稱：一種無鹵阻燃玻纖增強樹脂及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種增強樹脂及其制備方法，尤其是涉及一種無鹵阻燃玻纖增強樹脂及其制備方法。
背景技術：
目前在無鹵阻燃工程塑料中，無鹵阻燃劑在樹脂中的分散與效率問題一直研究的重點。聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)是一種結晶性熱塑性工程塑料，廣泛應用于電子電器、 汽車零件、機械、家用品等。長期以來，PBT阻燃體系沿用的阻燃劑多為鹵系阻燃劑，PBT采用鹵素與Sb2O3復配體系阻燃可以獲得一定的阻燃性，但是該方法制備的阻燃PBT在燃燒時會產生大量的黑煙，有一定的腐蝕性，有些產品具有毒性，存在環保隱患，鑒于鹵系阻燃劑的種種弊端，歐盟2003年公布了 TOEE和ROHS兩個指令，將鹵素阻燃劑的毒性與環境問題的爭論推向高潮，面對各國日益嚴格的環保政策以及各種安全的要求，以及無鹵阻燃PBT 的巨大經濟價值和廣闊發展空間，無鹵、低煙、低毒的阻燃PBT樹脂成為研究的熱點，并且也是市場迫切的要求。目前無鹵阻燃PBT主要是采用有機紅磷系阻燃劑和膨脹型無鹵阻燃劑。有機紅磷系阻燃劑只能是紅黑色，氣味大，注塑高速高壓時易出現紅磷自然現象，并且易析出；目前PBT中采用的膨脹型無鹵阻燃劑使用量大，阻燃效率低，成本太高。
發明內容
本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種提高了體系的阻燃效率，并且具有隔熱、隔氧功能的無鹵阻燃玻纖增強樹脂及其制備方法。本發明的目的可以通過以下技術方案來實現一種無鹵阻燃玻纖增強樹脂，其特征在于，該增強樹脂包括以下組分及含量 (wt% )PBT樹脂30 75
無堿玻璃纖維0 50 ；
無鹵阻燃劑8 15 ；
增韌劑0 10 ；
抗氧劑0. 2 Ο-
增容劑0 ；
加工助劑0. 5 1。所述的無堿玻璃纖維經偶聯劑浸泡處理1 池。所述的偶聯劑選自硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑或鋁酸酯偶聯劑中的一種或幾種。所述的無鹵阻燃劑為聚磷酸銨-季戊四醇-三聚氰胺復配物。所述的無鹵阻燃劑經以下步驟制備得到將聚磷酸銨浸泡在陰離子表面活性劑中，對其表面進行處理，然后將聚磷酸銨溶于有機溶劑中，向其中加入三聚氰胺及季戊四醇，再加入交聯劑進行交聯，即得到無鹵阻燃劑。所述的陰離子表面活性劑為碳原子數為14 18的脂肪酸的鎂鹽、鋅鹽或鋁鹽，所述的有機溶劑為甲醇、乙醇、乙酸、乙二醇、甘油或氯仿中的一種或幾種，所述的交聯劑為三烯丙基氰尿酸酯、四異氰酸酯、過氧化苯甲酰或2，5-二甲基-2，5 二叔丁基過氧化乙烷中的一種或幾種，所述的聚磷酸銨、三聚氰胺、季戊四醇及交聯劑的重量比為(8 13) (1 4) (2 5) (0. 01 0. 03)。所述的增韌劑選自乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯無規三元共聚物、 乙烯-丙烯酸甲酯二元共聚物或乙烯-醋酸乙烯酯二元共聚物中的一種或幾種。所述的抗氧劑為受阻酚類抗氧劑、亞磷酸酯類抗氧劑或有機硫抗氧劑中的一種或一種，包括抗氧劑M6、抗氧劑沈4、抗氧劑1010、抗氧劑1076或抗氧劑168。所述的增容劑選自丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯腈或馬來酸酐中的一種或幾種。所述的加工助劑選自增塑劑、成核劑、潤滑劑、脫模劑、光穩定劑、顏料或染料中的一種或多種。一種無鹵阻燃玻纖增強樹脂的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟
(1)按照以下組分及含量備料):
PBT樹脂30 ‘ 75、
無堿玻璃纖維0 50、
無鹵阻燃劑8 15、
增韌劑0 10、
抗氧劑0. 2 0. 6、
增容劑0 1、
加工助劑0. 5 1 ；
(2)將聚磷酸銨浸泡在陰離子表面活性劑中，對其表面進行處理，然后將聚磷酸銨
溶于有機溶劑中，向其中加入三聚氰胺及季戊四醇，再加入交聯劑進行交聯，即得到無鹵阻燃劑；(3)利用偶聯劑對無堿玻璃纖維進行表面處理，然后將其置于無鹵阻燃劑中，通過超聲波儀器對其進行超聲波分散，將無鹵阻燃劑均勻的吸附在無堿玻璃纖維表面；(4)將PBT樹脂在120 140°C下干燥4 他，將增韌劑、抗氧劑、增容劑及加工助劑與PBT樹脂混合均勻后置于雙螺桿擠出機中，在擠出機下游加入無鹵阻燃劑粘附后的無堿玻璃纖維，通過熔融、混煉、擠出、冷卻、干燥、切粒得到產品。所述的雙螺桿擠出機的喂料轉速控制在250 350rpm，各分區溫度保持在205 235°C，螺桿轉速250 350rpm，擠出機上的真空泵控制擠出機內的真空度低于0. 06MPa。與現有技術相比，本發明具有以下優點(1)實現了 PBT樹脂的無鹵阻燃，采用玻纖浸漬無鹵阻燃劑，達到良好的阻燃效果，改善了阻燃劑在樹脂中的分散，降低了無鹵阻燃劑的用量，大大提高了體系的阻燃效率，阻燃劑用量為8 15%，PBT樹脂阻燃效果良好；(2)加入各種加工助劑后得到了高阻燃級別、高機械性能的無鹵阻燃玻纖增強 PBT樹脂；
(3)采用聚磷酸銨-季戊四醇-三聚氰胺的復配物作為無鹵阻燃劑，將玻纖浸漬與無鹵阻燃劑溶液中，協效無鹵阻燃劑對PBT樹脂進行阻燃，將無鹵阻燃劑粘附與玻纖表面，以聚磷酸銨為酸源、季戊四醇為碳源、三聚氰胺為氣源，可降低聚磷酸銨和季戊四醇的用量，大大提高阻燃體系的阻燃效率，高聚物的燃燒是可燃物、氧氣、火源三要素相遇而發生的失控破壞過程，任何阻燃措施不外乎隔離三要素，切斷(延緩)三要素的供應鏈，在此阻燃體系中，其活性成分之一為磷，含此綠色環保無鹵阻燃劑的高聚物熱裂或燃燒時，系統因其酸源、炭源、氣源一“三源”的協同作用在燃燒時于材料表面形成致密的多孔泡沫炭層， 有阻燃(炭的極限氧指數達60% )、隔熱、隔氧功能，既可阻止內層高聚物的進一步降解及可燃物向表面的釋放，又可阻止熱源向高聚物的傳遞以及隔絕氧源，且生煙量少，也不易形成有毒氣體和腐蝕氣體。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。實施例1 5一種無鹵阻燃玻纖增強樹脂的制備方法，各組分及成分如表1所示。其中增韌劑為乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯無規三元共聚物，抗氧劑為1076，增容劑為丙烯酸，其它加工助劑為增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯、成核劑乙丙橡膠、潤滑劑脂肪酸酰胺的混合物。表 權利要求
1. 一種無商阻燃玻纖增強樹脂，其特征在于，該增強樹脂包括以下組分及含量 (wt% )PBT樹脂30 75無堿玻璃纖維0 50 ；無鹵阻燃劑8 15 ；增韌劑0 10 ；抗氧劑0. 2 Ο-增容劑0 ；加工助劑0. 5 Ic
2.根據權利要求1所述的一種無鹵阻燃玻纖增強樹脂，其特征在于，所述的無堿玻璃纖維經偶聯劑浸泡處理1 濁。
3.根據權利要求2所述的一種無鹵阻燃玻纖增強樹脂，其特征在于，所述的偶聯劑選自硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑或鋁酸酯偶聯劑中的一種或幾種。
4.根據權利要求1所述的一種無鹵阻燃玻纖增強樹脂，其特征在于，所述的無鹵阻燃劑為聚磷酸銨-季戊四醇-三聚氰胺復配物。
5.根據權利要求1所述的一種無鹵阻燃玻纖增強樹脂，其特征在于，所述的無鹵阻燃劑經以下步驟制備得到將聚磷酸銨浸泡在陰離子表面活性劑中，對其表面進行處理，然后將聚磷酸銨溶于有機溶劑中，向其中加入三聚氰胺及季戊四醇，再加入交聯劑進行交聯，即得到無鹵阻燃劑。
6.根據權利要求5所述的一種無鹵阻燃玻纖增強樹脂，其特征在于，所述的陰離子表面活性劑為碳原子數為14 18的脂肪酸的鎂鹽、鋅鹽或鋁鹽，所述的有機溶劑為甲醇、乙醇、乙酸、乙二醇、甘油或氯仿中的一種或幾種，所述的交聯劑為三烯丙基氰尿酸酯、四異氰酸酯、過氧化苯甲酰或2，5-二甲基-2，5 二叔丁基過氧化乙烷中的一種或幾種，所述的聚磷酸銨、三聚氰胺、季戊四醇及交聯劑的重量比為(8 13) (1 4) 0 5) (0.01 0. 03)。
7.根據權利要求1所述的一種無鹵阻燃玻纖增強樹脂，其特征在于，所述的增韌劑選自乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯無規三元共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯二元共聚物或乙烯-醋酸乙烯酯二元共聚物中的一種或幾種。
8.根據權利要求1所述的一種無鹵阻燃玻纖增強樹脂，其特征在于，所述的抗氧劑為受阻酚類抗氧劑、亞磷酸酯類抗氧劑或有機硫抗氧劑中的一種或一種，包括抗氧劑M6、抗氧劑沈4、抗氧劑1010、抗氧劑1076或抗氧劑168。
9.根據權利要求1所述的一種無鹵阻燃玻纖增強樹脂，其特征在于，所述的增容劑選自丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯腈或馬來酸酐中的一種或幾種。
10.根據權利要求1所述的一種無鹵阻燃玻纖增強樹脂，其特征在于，所述的加工助劑選自增塑劑、成核劑、潤滑劑、脫模劑、光穩定劑、顏料或染料中的一種或多種。
11.一種如權利要求1所述的無鹵阻燃玻纖增強樹脂的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟(1)按照以下組分及含量備料):PBT樹脂30 75、尤佩坂堝針維O 50、無鹵阻燃劑8 15、增韌劑0 10、抗氧劑0. 2 0. 6、增容劑0 1、加工助劑0. 5 1 ；(2)將聚磷酸銨浸泡在陰離子表面活性劑中，對其表面進行處理，然后將聚磷酸銨溶 于有機溶劑中，向其中加入三聚氰胺及季戊四醇，再加入交聯劑進行交聯，即得到無鹵阻燃 劑；(3)利用偶聯劑對無堿玻璃纖維進行表面處理，然后將其置于無鹵阻燃劑中，通過超聲 波儀器對其進行超聲波分散，將無鹵阻燃劑均勻的吸附在無堿玻璃纖維表面；(4)將PBT樹脂在120 140°C下干燥4 6h，將增韌劑、抗氧劑、增容劑及加工助劑 與PBT樹脂混合均勻后置于雙螺桿擠出機中，在擠出機下游加入無鹵阻燃劑粘附后的無堿 玻璃纖維，通過熔融、混煉、擠出、冷卻、干燥、切粒得到產品。
12.根據權利要求11所述的ー種無鹵阻燃玻纖增強樹脂的制備方法，其特征在干，所 述的雙螺桿擠出機的喂料轉速控制在250 350rpm，各分區溫度保持在205 235°C，螺桿 轉速250 350rpm，擠出機上的真空泵控制擠出機內的真空度低于0. 06MPa。
全文摘要
本發明涉及一種無鹵阻燃玻纖增強樹脂及其制備方法，增強樹脂包括以下組分及含量(wt％)PBT樹脂30～75、無堿玻璃纖維0～50、無鹵阻燃劑8～15、增韌劑0～10、抗氧劑0.2～0.6、增容劑0～1、加工助劑0.5～1，利用偶聯劑對無堿玻璃纖維進行表面處理后吸附在無堿玻璃纖維表面，將PBT樹脂干燥后混合增韌劑、抗氧劑、增容劑及加工助劑置于雙螺桿擠出機中，下游加入無堿玻璃纖維，經熔融、混煉、擠出、冷卻、干燥、切粒得到產品。本發明無鹵、低煙、環保，阻燃效果良好，無鹵阻燃劑在樹脂基體中分散效果良好，無鹵阻燃劑在受熱時形成均勻、多孔、膨脹和致密的炭層與玻纖協效來阻止熱量、可燃性揮發物等的擴散。
文檔編號C08L67/02GK102372907SQ201010260729
公開日2012年3月14日 申請日期2010年8月23日 優先權日2010年8月23日
發明者李強, 羅明華, 胡沁, 辛敏琦 申請人:上海錦湖日麗塑料有限公司