專利名稱：：納米阻燃聚對苯二甲酸乙二醇酯工程塑料及其制備方法
技術領域：
：本發明涉及一種納米阻燃聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)工程塑料及其制備方法，屬于改性工程塑料
技術領域：
。技術背景PET工程塑料具有良好的力學性能、電絕緣性、耐化學藥品性、耐蠕變形、耐疲勞性等，PET作為工程塑料用途，絕大部分是使用改性PET，其主要目的是提高強度，耐熱性，耐燃燒性等。特別是隨著PET廣泛應用于電子、電氣、汽車等行業，這些行業對燃燒、安全性能有嚴格的要求，所在在該聚酯中添加阻燃劑以提高材料的阻燃性，保證產品的使用安全性，成為近年來聚酯研發的一個重要課題。在PET工程塑料中添加有效的阻燃劑是目前提高阻燃性的最有效、最經濟的手段之一。最常應用的阻燃劑主要份三大類鹵素類、磷氮類以及無機納米粉體類。對于鹵素類的阻燃劑在燃燒過程中會生成大量的煙和有毒、有腐蝕性的氣體，對環境造成嚴重的污染，因此磷氮類和無機納米粉體成為綠色阻燃劑逐漸受到人們的親睞，特別是21世紀以來，納米技術的普遍推廣，納米材料被認為是21世紀最有前途的材料，并已經成為世界性的研究熱潮，因此制備添加納米阻燃劑是獲得高性能阻燃復合材料的重要方法之氫氧化鎂(MH)是無機納米阻燃劑中最常見的一種，具有較好的阻燃協同性和抑煙效果。MH開始脫水溫度340°C，PET的熔點在250'C左右，因此可添加納米MH來承受較高的加工溫度。此外MH粒徑細，對設備磨損小，還利于加快擠塑速度，縮短模塑時間，同時有利于利于延長加工設備使用壽命。MH在生產、使用和廢棄過程中均無有害物質排放，而且還能中和燃燒過程中產生的酸性與腐蝕性氣體。通過改性的納米MH作為阻燃劑單獨使用時，雖可均勻分散，但用量一般在40-60%，這嚴重影響了材料的機械性能。因此在制備阻燃PET工程塑料時加工的過程當中不能單獨使用MH，在本發明當中，我們采用MH與含氮阻燃劑氰尿酸三聚氰胺和納米蒙脫土復配，從而使PET阻燃性能和力學性能同時達到提高。納米蒙脫土用作阻燃材料具有添加量小，阻燃協同能力好，除了具有較好的阻燃能力之外還能提高聚合物的物理性能，改善物料的加工性能。氰尿酸三聚氰胺(又稱為三聚氰胺氰尿酸酯MC),英文名稱為MelamineCyanurate，外觀為白色結晶粉末。因此作為阻燃劑與MH復配較適合制備本色的PET工程塑料。MC在250450。C發生分解反應，吸收大量的熱，并放出氮氣，沖淡了氧和高聚物分解產生的可然氣濃度，并且氣體的對流帶走部分熱量；在高溫時能夠脫水成炭，具有隔熱、隔氧的作用。MC的阻燃制品具有很多優點低煙、無毒，制品的力學性能好，沖擊強度可以提高一倍左右；制品的阻燃效果好，價格低廉，添加量少。利用上述三者組成的復合阻燃劑對PET具有良好的阻燃性能，同時由于三種阻燃劑均屬于白色粉末，因此適合本色無鹵阻燃PET工程塑料的生產。
發明內容本發明的目的在于提供一種納米阻燃聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)工程塑料。本發明的另一目的在于提供一種納米阻燃聚對苯二甲酸乙二醇酯工程塑料的制備方法。為達到上述目的，本發明采用下述技術方案一種納米阻燃聚對苯二甲酸乙二醇酯工程塑料，其特征在于其組成按重量份數計為(1)聚對苯二甲酸乙二醇酯6080份(2)增強劑2540份(3)復配阻燃劑120份(4)成核劑0.22份(5)潤滑劑0.10.5份(6)復配抗氧劑0.10.3份(7)增韌劑15份(8)增容劑1020份(9)擴鏈劑0.10.3份所述的增強劑為無堿長玻璃纖維、碳纖維、晶硅須中的一種或幾種，其中無堿長玻璃纖維、碳纖維、晶硅須需經過碳鏈脂肪酸、硅烷類化合物、有機鉻化合物、鈦酸酯類化合物中的一種表面改性處理，使之擠出時能充分、均勻分布在PET中。所述的復配阻燃劑為包含38份納米氫氧化鎂、25份納米蒙脫土和310份氰尿酸三聚氰胺的混合物；納米氫氧化鎂和納米蒙脫土要經過改性處理。所述的成核劑為二氧化硅、滑石、云母、碳酸鈣中的一種或幾種。所述的的潤滑劑為季戊四醇硬脂酸酯(PETS)。所述的抗氧劑為市售Irganox245和Irganox1010的復配抗氧劑，重量比為1:1;所述的增韌劑為MBS、EVA、ABS中的一種或幾種。所述的增容劑為POE-g-MAH,PPO-g-MAH,PP-g-MAH中的一種或幾種。所述的擴鏈劑為均苯二酐(PMDA)、對苯酚二羥基乙醚(HQEE)、1,4-丁二醇(1,4-BD)、3，3'-二氯-4,4'-二氨基-二苯基甲烷(MOCA)中的一種或幾種。一種用于納米阻燃聚對苯二甲酸乙二醇酯工程塑料的制備方法，其特征在于該方法具有如下工藝過程將干燥好的聚對苯二甲酸乙二醇酯母粒、阻燃劑、成核劑、潤滑劑、抗氧劑、增靭劑、增容劑和擴鏈劑助劑在高速混合機中充分混合后，加入雙螺桿擠出機中，熔融擠出的同時，在雙螺桿的第二個加料口加入增強劑熔融擠出，擠出機的溫度設定為如下一區溫度240260°C，二區溫度245265°C，三區溫度250270°C，四區溫度255275°C，五區溫度255280°C，六區溫度255280°C七區溫度255280°C，八區溫度255280°C，九區溫度255280°C，機頭溫度245265°C;真空度一0.08Pa;擠出時的主機轉速1520r/min;喂料速度710r/min。擠出物料經冷卻、風干、切粒，干燥后，即得納米阻燃聚對苯二甲酸乙二醇酯工程塑料。擠出物料經冷卻、風干、切粒，干燥后，即得納米阻燃聚對苯二甲酸乙二醇酯工程塑料。本發明將納米技術與高分子材料結合，利用納米改性氫氧化鎂、納米改性蒙脫土與氰尿酸三聚氰胺作為復配阻燃劑與PET熔融共混并通過雙螺桿擠出，得到納米阻燃聚對苯二甲酸乙二醇酯工程塑料。本發明的優點是采用無鹵抑煙阻燃技術，產品具有優良的阻燃性能，達到UL94V-O，且在燃燒的過程中無融滴現象。此外，該產品具有良好的光澤、尺寸穩定、低翹曲、高模量、高耐熱、高抗沖擊等性能，且屬本色，對于后續加工不會受到顏色的限制，同時價格低廉，可以廣泛應用于電子、電氣、汽車等領域。具體實施方式結合實施例，對本發明做詳細說明。實施例l按下表樣品的配方進行備料；將干燥好的聚對苯二甲酸乙二醇酯母粒、阻燃劑、成核劑、潤滑劑、抗氧劑、增韌劑、增容劑和擴鏈劑助劑在高速混合機中充分混合后，加入雙螺桿擠出機中，熔融擠出的同時，在雙螺桿的第二個加料口加入增強劑熔融擠出，擠出機的溫度設定為如下一區240;二區245;三區250;四區255;五區260;六區260;七區260;八區260;九區260;機頭加熱溫度(。C):250，真空度-0.08Pa，擠出造粒。擠出時的主機轉速1520r/min;喂料速度710r/min。擠出物料經冷卻、風干、切粒，干燥后，即得納米阻燃聚對苯二甲酸乙二醇酯工程塑料。樣品的配方如下表<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>上述實施例的樣品性能如下表:<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>上述實施例只為說明本發明的技術構思及特點，并非用以限制本發明的專利范圍。凡根據本發明精神實質所作的等效變化或改進，都應包含在本發明的保護范圍之內。權利要求1.一種納米阻燃聚對苯二甲酸乙二醇酯工程塑料，其特征在于其組成按重量份數計為(1)聚對苯二甲酸乙二醇酯60～80份(2)增強劑25～40份(3)復配阻燃劑1～20份(4)成核劑0.2～2份(5)潤滑劑0.1～0.5份(6)復配抗氧劑0.1～0.3份(7)增韌劑1～5份(8)增容劑10～20份(9)擴鏈劑0.1～0.3份。2.根據權利要求l所述的納米阻燃聚對苯二甲酸乙二醇酯工程塑料，其特征在于所述的增強劑為無堿長玻璃纖維、碳纖維、晶硅須中的一種或幾種，其中無堿長玻璃纖維、碳纖維、晶硅須需經過碳鏈脂肪酸、硅垸類化合物、有機鉻化合物、鈦酸酯類化合物中的一種表面改性處理。3.根據權利要求l所述的納米阻燃聚對苯二甲酸乙二醇酯工程塑料，其特征在于所述的其復配阻燃劑為38份納米氫氧化鎂、25份納米蒙脫土和310份氰尿酸三聚氰胺的混合物；納米氫氧化鎂和納米蒙脫土要經過表面改性處理。4.根據權利要求l所述的納米阻燃聚對苯二甲酸乙二醇酯工程塑料，其特征在于所述的成核劑為二氧化硅、滑石、云母、碳酸鈣中的一種或幾種。5.根據權利要求l所述的納米阻燃聚對苯二甲酸乙二醇酯工程塑料，其特征在于所述的潤滑劑為季戊四醇硬脂酸酯。6.根據權利要求1所述的納米阻燃聚對苯二甲酸乙二醇酯工程塑料，其特征在于所述的復配抗氧劑為Irganox245和Irganox1010重量比為1:1的的混合物；所述的增韌劑為MBS、EVA、ABS中的一種或幾種；所述的增容劑為POE-g-MAH,PPO-g-MAH,PP-g-MAH中的一種或幾種。7.根據權利要求1所述的納米阻燃聚對苯二甲酸乙二醇酯工程塑料，其特征在于所述的擴鏈劑為均苯二酐(PMDA)、對苯酚二羥基乙醚(HQEE)、1，4-丁二醇(l,4-BD)、3,3，-二氯-4,4，-二氨基-二苯基甲垸(MOCA)中的一種或幾種。8.—種用于根據權利要求1所述的納米阻燃聚對苯二甲酸乙二醇酯工程塑料的制備方法，其特征在于該方法具有如下工藝過程將干燥好的聚對苯二甲酸乙二醇酯母粒、阻燃劑、成核劑、潤滑劑、抗氧劑、增韌劑、增容劑和擴鏈劑助劑在高速混合機中充分混合后，加入雙螺桿擠出機中，熔融擠出的同時，在雙螺桿的第二個加料口加入增強劑熔融擠出，擠出機的溫度設定為如下一區溫度240260°C，二區溫度245265°C，三區溫度250270°C，四區溫度255275°C，五區溫度255280°C，六區溫度255280°C七區溫度255280°C，八區溫度255280°C，九區溫度255280°C，機頭溫度245265°C;真空度一0.08Pa;擠出時的主機轉速1520r/min;喂料速度710r/min。擠出物料經冷卻、風干、切粒，干燥后，即得納米阻燃聚對苯二甲酸乙二醇酯工程塑料。全文摘要本發明涉及一種納米阻燃PET工程塑料。它是由PET、復配阻燃劑、增強劑、成核劑、潤滑劑、復配抗氧劑、增韌劑、增容劑和擴鏈劑組成，其中復配阻燃劑為納米氫氧化鎂、納米蒙脫土與氰尿酸三聚氰胺的混合物。其制備方法是將干燥好的PET母粒與各種助劑在高速混合機中充分混合后，加入雙螺桿擠出機中，熔融擠出的同時，在雙螺桿的第二個加料口加入增強劑熔融擠出，擠出造粒。本發明的產品具有阻燃性能優良，良好的光澤、尺寸穩定、低翹曲、高模量、高抗沖擊等性能，該產品屬于本色，使得再后續加工不會受到顏色的限制，可廣泛應用于電子、電氣、汽車等領域。文檔編號B29B9/12GK101280097SQ20081003773公開日2008年10月8日申請日期2008年5月20日優先權日2008年5月20日發明者鵬丁,施利毅,慧楊,胡秀蘭,葛春華,陳德杰申請人:上海大學