;
3100.2 % ；
將采用恒定PH值共沉淀法合成鎂鋁鋅鑭水滑石，將其放入馬弗爐中焙燒，以10 °C /min升溫至900 °C，然后保溫5 h，自然冷卻得到鎂鋁鋅鐵復合金屬氧化物；將相容劑(馬來酸酐、氧化二異丙苯)與聚丁二酸丁二醇酯混合均勻后采用單螺桿擠出機擠出造粒，得到馬來酸酐接枝改性聚丁二酸丁二醇酯；最后將馬來酸酐接枝改性聚丁二酸丁二醇酯、復合膨脹阻燃劑(聚磷酸銨與三聚氰胺質量比為5:1)、鎂鋁鋅鑭復合金屬氧化物、硬脂酸丁酯、310干燥后在高速混合機混合均勻，加工溫度各區設置為95 °C、100 °C、105 °C、110 °C、115 °C、110 °C、105 °C、100 °C、100 °C，得到膨脹阻燃聚丁二酸丁二醇酯。
[0028]實施例3
其中，各組分質量百分比如下:
聚丁二酸丁二醇酯72 % ；
復合膨脹阻燃劑21 % ;
鎂鋁鋅鈰復合金屬氧化物 1.5 % ；
相容劑4 %;
乙烯基雙硬脂酰胺1 %;
1680.5% ；
將采用恒定PH值共沉淀法合成鎂鋁鋅鈰水滑石，將其放入馬弗爐中焙燒，以10 °C /min升溫至1000 °C，然后保溫5 h，自然冷卻得到鎂鋁鋅鐵復合金屬氧化物；將相容劑(馬來酸酐、氧化二異丙苯)與聚丁二酸丁二醇酯混合均勻后采用單螺桿擠出機擠出造粒，得到馬來酸酐改性聚丁二酸丁二醇酯；最后將馬來酸酐接枝改性聚丁二酸丁二醇酯、復合膨脹阻燃劑(聚磷酸銨與三聚氰胺質量比為5:1)、鎂鋁鋅鑭復合金屬氧化物、乙烯基雙硬脂酰胺、168干燥后在高速混合機混合均勻，加工溫度各區設置為95 °C、100 °C、105 °C、110°C、115 °C、110 °C、105 °C、100 °C、100 °C，得到膨脹阻燃聚丁二酸丁二醇酯。
[0029]對比例1
將聚丁二酸丁二醇酯干燥后在雙螺桿擠出機中擠出造粒，加工溫度各區設置為100°C、100 °C、105 °C、110 °C、115 °C、120 °C、115 °C、110 °C、105 °C，得到純聚丁二酸丁二醇酯。
[0030]對比例2
其中，各組分質量百分比如下:
聚丁二酸丁二醇酯80 % ；
復合膨脹阻燃劑20 %
將聚丁二酸丁二醇酯和復合膨脹阻燃劑干燥后在雙螺桿擠出機中擠出造粒，加工溫度各區設置為 100 °C、100 °C、105 °C、110 °C、115 °C、120 °C、115 °C、110 °C、105 °C，得到膨脹阻燃聚丁二酸丁二醇酯。
[0031]測試及分析
請參照圖2，將上述實例1-3中鎂鋁鋅鐵復合金屬氧化物、鎂鋁鋅鑭復合金屬氧化物、鎂鋁鋅鈰復合金屬氧化物進行了 X射線衍射表征。其中，制備的四元復合金屬氧化物均具有反映獨立金屬氧化物成分的特征衍射峰，這些衍射峰基線低平、峰形尖聳，表明成功制備出復合金屬氧化物。
[0032]請參照圖3，將上述實施例2中鎂鋁鋅鑭復合金屬氧化物進了掃描電鏡分析，如圖3所示。鎂鋁鋅鑭復合金屬氧化物呈現出明顯的球形，且形貌較規整，分散性較好，其平均粒徑約為300 nm。
[0033]將上述實施例1-3中的膨脹阻燃聚丁二酸丁二醇酯進行了熱性能分析，并與對比例1做了對比。實施例1-3的初始分解溫度(設定失重5 %時)分別為324 °C、325 °C、323 °C，相比對比例1的312°C提高了 11-13 °C。實施例1_3的最大熱分解溫度分別為358°C、363 °C、362 °C，相比對比例1的339 °C，提高了 19-24 °C。另外，實施例1-3在700°C的殘余量從對比例1的5.86 %分別提高到了 12.87 %、13.85 %、13.47 %，這表明加入的協效阻燃劑通過促進膨脹阻燃劑的分解，從而提前形成阻氧隔熱的膨脹碳層，延緩基材聚丁二酸丁二醇酯的進一步損失，明顯地提高了聚丁二酸丁二醇的殘余量。
[0034]將上述實施例1-3中的膨脹阻燃聚丁二酸丁二醇酯進行了極限氧指數測試和垂直燃燒測試分析，并與對比例1做了對比。對比例1的氧指數只有24 %，垂直燃燒測試無等級，但是實施例1-3的氧指數分別為37 %、37 %、36 %，均達到UL 94 V-0級別，熔融滴落現象明顯得到控制，實施例1-3的阻燃性能均得到明顯提高。
[0035]將上述實施例1-3中的膨脹阻燃聚丁二酸丁二醇酯進行了拉伸強度分析，并與對比例1-2做了對比。結果表明由于對比例2中的膨脹阻燃劑惡化了聚丁二酸丁二醇酯的拉伸強度，導致其拉伸強度相比于對比例1的27.11 MPa降低了近21 % ;實施例1_3分別將對比例1的拉伸強度提高了 18 %、19 %、19 %，這表明實施例1-3能夠一定程度改善膨脹阻燃聚丁二酸丁二醇酯的拉伸強度。
[0036]本發明公開了一種新型抗熔滴膨脹阻燃聚丁二酸丁二醇酯及其制備方法，將70-80重量份數的聚丁二酸丁二醇酯與2-5重量份數的相容劑混合均勻后用單螺桿擠出機擠出造粒，得到馬來酸酐接枝改性聚丁二酸丁二醇酯，然后將其與17-30重量份數的復合膨脹阻燃劑、0.01-3重量份數的協效阻燃劑、0.1-1重量份數的潤滑劑、0.1-0.5重量份數的抗氧劑放入在恒溫干燥箱干燥后在高速混合機中混合均勻，再用雙螺桿擠出機擠出造粒，即得產物。本發明所用的協效阻燃劑能夠與膨脹阻燃劑發揮良好的協同效應，氧指數最高達到37 %，垂直燃燒測試能夠達到UL 94 V-0級別，最大熱分解速率達到363 °C，700 °C的殘余量達到13.85 %。此外，協效阻燃劑和相容劑的加入改善了膨脹阻燃聚丁二酸丁二醇酯的使用性能和加工性能，可用于電子電器的外殼和汽車零部件、內飾材料等領域。
[0037]注意，上述僅為本發明的較佳實施例及所運用技術原理。本領域技術人員會理解，本發明不限于這里所述的特定實施例，對本領域技術人員來說能夠進行各種明顯的變化、重新調整和替代而不會脫離本發明的保護范圍。因此，雖然通過以上實施例對本發明進行了較為詳細的說明，但是本發明不僅僅限于以上實施例，在不脫離本發明構思的情況下，還可以包括更多其他等效實施例，而本發明的范圍由所附的權利要求范圍決定。
【主權項】
1.一種抗熔滴膨脹阻燃聚丁二酸丁二醇酯的制備方法，包括以下步驟: 提供水滑石，其中，所述水滑石為鎂鋁鋅鐵水滑石、鎂鋁鋅鑭水滑石、鎂鋁鋅鈰水滑石中的至少一種； 將所述水滑石升溫至800-1000 °C焙燒，然后保溫4 h-5 h，自然冷卻獲得復合金屬氧化物，作為協效阻燃劑； 將馬來酸酐、氧化二異丙苯作為相容劑和聚丁二酸丁二醇酯混合均勻后擠出，得到馬來酸酐接枝改性聚丁二酸丁二醇酯； 將所述改性聚丁二酸丁二醇酯、復合膨脹阻燃劑、所述協效阻燃劑、潤滑劑以及抗氧劑干燥； 將干燥后的所述改性聚丁二酸丁二醇酯、所述復合膨脹阻燃劑、所述協效阻燃劑、所述潤滑劑以及所述抗氧劑干燥混合均勻形成一混合料； 將所述混合料擠出造粒。2.根據權利要求1所述的抗熔滴膨脹阻燃聚丁二酸丁二醇酯的制備方法，其特征在于，采用恒定PH值共沉淀法合成所述鎂鋁鋅鐵水滑石、所述鎂鋁鋅鑭水滑石或所述鎂鋁鋅鈰水滑石。3.根據權利要求1所述的抗熔滴膨脹阻燃聚丁二酸丁二醇酯的制備方法，其特征在于，所述將水滑石升溫至800-1000 °C焙燒的步驟為:將所述水滑石放入馬弗爐中，以5-20°C /min 升溫至 800-1000 °C 焙燒。4.根據權利要求1所述的抗熔滴膨脹阻燃聚丁二酸丁二醇酯的制備方法，其特征在于，所述相容劑中，所述馬來酸酐與所述氧化二異丙苯質量比為10:0.1-1。5.根據權利要求1所述的抗熔滴膨脹阻燃聚丁二酸丁二醇酯的制備方法，其特征在于，所述聚丁二酸丁二醇酯、所述復合膨脹阻燃劑、所述協效阻燃劑、所述相容劑、所述潤滑劑以及所述抗氧劑分別按照質量份數70-80份、17-30份、0.01-3份、2_5份、0.1-1份以及0.1-0.5份混合。6.根據權利要求1所述的抗熔滴膨脹阻燃聚丁二酸丁二醇酯的制備方法，其特征在于，所述復合膨脹阻燃劑包括聚磷酸銨及三聚氰胺。7.根據權利要求6所述的抗熔滴膨脹阻燃聚丁二酸丁二醇酯的制備方法，其特征在于，所述聚磷酸銨和所述三聚氰胺的質量比為7:1-3:1。8.一種抗熔滴膨脹阻燃聚丁二酸丁二醇酯，其特征在于，包括馬來酸酐接枝改性聚丁二酸丁二醇酯、復合膨脹阻燃劑、協效阻燃劑、潤滑劑以及抗氧劑，所述馬來酸酐接枝改性聚丁二酸丁二醇酯、所述復合膨脹阻燃劑、所述協效阻燃劑、所述潤滑劑以及所述抗氧劑分別按照質量份數72-85份、17-30份、0.01-3份、0.1-1份以及0.1-0.5份混合。9.根據權利要求8所述的抗熔滴膨脹阻燃聚丁二酸丁二醇酯，其特征在于，所述潤滑劑為固體石蠟、硬脂酸丁酯、乙烯基雙硬脂酰胺中的至少一種。10.根據權利要求8所述的抗熔滴膨脹阻燃聚丁二酸丁二醇酯，其特征在于，所述抗氧劑選用1010、300、168中的至少一種。
【專利摘要】本發明公開一種抗熔滴膨脹阻燃聚丁二酸丁二醇酯的制備方法，包括以下步驟：提供水滑石；將所述水滑石升溫至800-1000℃焙燒，然后保溫4h-5h，自然冷卻獲得協效阻燃劑，即，復合金屬氧化物；將馬來酸酐、氧化二異丙苯和聚丁二酸丁二醇酯在高混機中混合均勻后擠出，得到馬來酸酐接枝改性聚丁二酸丁二醇酯；將所述改性聚丁二酸丁二醇酯、復合膨脹阻燃劑、所述協效阻燃劑、潤滑劑以及抗氧劑干燥；將干燥后的所述改性聚丁二酸丁二醇酯、所述復合膨脹阻燃劑、所述協效阻燃劑、所述潤滑劑以及所述抗氧劑干燥混合均勻形成一混合料；以及將所述混合料擠出造粒。本發明還提供一種通過上述方法獲得的抗熔滴膨脹阻燃聚丁二酸丁二醇酯。
【IPC分類】C08K13/02, C08K5/3492, C08F222/06, C08F283/02, C08K3/22, C08L51/08, C08K3/32
【公開號】CN105400117
【申請號】CN201510815148
【發明人】毛龍, 劉躍軍
【申請人】廈門理工學院
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年11月23日