一种高性能阻燃PTT/PETG复合材料

一种高性能阻燃PTT/PETG复合材料

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说是一种高性能阻燃PTT/PETG复合材料。

背景技术

聚对苯二甲酸丙二醇酯（PTT）是由对苯二甲酸和1，3-丙二醇缩聚而制得的一种继聚二甲酸乙二醇酯（PET）聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）之后研发的极具发展前途的新型聚酯高分子材料，目前已被广泛应用于纤维、薄膜和工程塑料等领域。但PTT单独使用存在缺口冲击强度低、缺口敏感性大、阻燃性差、耐热性不好、易老化的问题，这将大大限制了其在各个领域中的应用。聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯（PETG）是由对苯二甲酸、乙二醇和1，4-环己烷二甲醇三种单体用酯交换法缩聚的一种非结晶型共聚酯，它具有透明度高、光泽度高，是一种全新的透明工程塑料，而且PETG的冲击强度优异、耐热性好、耐划痕、耐老化、防静电、耐化学性优异、耐水解性、流动性好、着力强、易于成型加工、卫生性好，属于新一代环保塑料。因此，将PTT与PTTG共混可以起到很好的协同作用，并具有很好的应用前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种力学强度高、抗冲击好、耐老化性优良的高性能阻燃PTT/PETG复合材料。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高性能阻燃PTT/PETG复合材料，其组分按质量百分数配比为：PTT 40%～60%、PETG 10%～25%、玻璃纤维8%～15%、POE 5%～10%、PTW 2%～8%、阻燃剂8%～12%、光稳定剂0.5%～2%、抗氧剂0.1%～0.5%、润滑剂0.1%～1%。

所述PTT为聚对苯二甲酸丙二醇酯。

所述PETG为聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯。

所述玻璃纤维为表面经硅烷偶联剂处理、且平均直径在4～17μm的无碱短切玻璃纤维。

所述POE为乙烯-辛烯共聚弹性体。

所述PTW为乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物，且甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物的质量分数占2～8wt%。

所述阻燃剂为质量比为1：1：2的聚苯基膦酸二苯砜酯、聚二甲基硅氧烷和纳米氢氧化镁组成的复配物。

所述光稳定剂为质量比1：1的受阻胺类高分子量光稳定剂GW-944Z与GW-622的复配物。

所述抗氧剂为质量比1：1的受阻酚类抗氧剂1010或1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物。

所述润滑剂为改性乙撑双脂肪酸酰胺（TAF）。

上述的一种高性能阻燃PTT/PETG复合材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）、将PTT和PETG各自分别置于强制空气循环烘箱中于110℃～120℃温度下干燥6～8小时，将阻燃剂于60℃～85℃温度下干燥1～2小时，待用；

（2）、按重量配比称取干燥的PETG和阻燃剂加入高速混合机中，同时按重量配比加入光稳定剂、抗氧剂和润滑剂，使一起搅拌3～5分钟预混均匀后，出料加入双螺杆挤出机中，在210℃～270℃下熔融共混后挤出造粒，经干燥后待用；

（3）、按重量配比称取干燥的PTT加入高速混合机中，同时按重量配比加入POE和PTW，并加入步骤（2）制得的产物，使一起搅拌3～5分钟，待充分混合均匀后出料加入双螺杆挤出机的主喂料口，同时从双螺杆挤出机的侧喂料口加入按重量配比称取的玻璃纤维，通过双螺杆挤出机熔融混炼1～2分钟，螺杆转速控制在150～400r/min，加工温度在180℃～260℃范围，然后挤出造粒，即得本发明的一种高性能阻燃PTT/PETG复合材料。

本发明的有益效果是，本发明在兼备PTT和PETG两者各自优点的同时，还具有拉伸强度、抗冲击强度、耐热性、尺寸稳定性和加工性优良的综合性能，而且阻燃效果好，符合无卤、抑烟、环保和达UL94 V-0级的阻燃要求，大大提升了应用效果和应用领域，具有很好的实用价值和推广前景。

具体实施方式

下面结合具体的优选实施例来进一步说明本发明的技术方案。

实施例1：

一种高性能阻燃PTT/PETG复合材料，其组分按质量百分数配比为：PTT 40%～60%、PETG 15%、玻璃纤维12%、POE 8%、PTW 5%、阻燃剂10%、光稳定剂1.2%、抗氧剂0.3%、TAF 0.5%，所述PTT为聚对苯二甲酸丙二醇酯，所述PETG为聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯，所述玻璃纤维为表面经硅烷偶联剂处理、且平均直径在4～17μm的无碱短切玻璃纤维，所述POE为乙烯-辛烯共聚弹性体，所述PTW为乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物，且甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物的质量分数占2～8wt%，所述阻燃剂为质量比为1：1：2的聚苯基膦酸二苯砜酯、聚二甲基硅氧烷和纳米氢氧化镁组成的复配物，所述光稳定剂为质量比1：1的受阻胺类高分子量光稳定剂GW-944Z与GW-622的复配物，所述抗氧剂为质量比1：1的受阻酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物。

制备方法：（1）、将PTT和PETG各自分别置于强制空气循环烘箱中于110℃～120℃温度下干燥6～8小时，将阻燃剂于60℃～85℃温度下干燥1～2小时，待用；（2）、按重量配比称取干燥的PETG和阻燃剂加入高速混合机中，同时按重量配比加入光稳定剂、抗氧剂和TAF，使一起搅拌3～5分钟预混均匀后，出料加入双螺杆挤出机中，在210℃～270℃下熔融共混后挤出造粒，经干燥后待用；（3）、按重量配比称取干燥的PTT加入高速混合机中，同时按重量配比加入POE和PTW，并加入步骤（2）制得的产物，使一起搅拌3～5分钟，待充分混合均匀后出料加入双螺杆挤出机的主喂料口，同时从双螺杆挤出机的侧喂料口加入按重量配比称取的玻璃纤维，通过双螺杆挤出机熔融混炼1～2分钟，螺杆转速控制在150～400r/min，加工温度在180℃～260℃范围，然后挤出造粒，即得本发明的一种高性能阻燃PTT/PETG复合材料。

实施例2：

一种高性能阻燃PTT/PETG复合材料，其组分按质量百分数配比为：PTT 40%、PETG 25%、玻璃纤维15%、POE 8%、PTW 2%、阻燃剂8%、光稳定剂1.5%、抗氧剂0.1%、TAF 0.4%，所述PTT为聚对苯二甲酸丙二醇酯，所述PETG为聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯，所述玻璃纤维为表面经硅烷偶联剂处理、且平均直径在4～17μm的无碱短切玻璃纤维，所述POE为乙烯-辛烯共聚弹性体，所述PTW为乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物，且甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物的质量分数占2～8wt%，所述阻燃剂为质量比为1：1：2的聚苯基膦酸二苯砜酯、聚二甲基硅氧烷和纳米氢氧化镁组成的复配物，所述光稳定剂为质量比1：1的受阻胺类高分子量光稳定剂GW-944Z与GW-622的复配物，所述抗氧剂为质量比1：1的受阻酚类抗氧剂1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物。

制备方法：（1）、将PTT和PETG各自分别置于强制空气循环烘箱中于110℃～120℃温度下干燥6～8小时，将阻燃剂于60℃～85℃温度下干燥1～2小时，待用；（2）、按重量配比称取干燥的PETG和阻燃剂加入高速混合机中，同时按重量配比加入光稳定剂、抗氧剂和TAF，使一起搅拌3～5分钟预混均匀后，出料加入双螺杆挤出机中，在210℃～270℃下熔融共混后挤出造粒，经干燥后待用；（3）、按重量配比称取干燥的PTT加入高速混合机中，同时按重量配比加入POE和PTW，并加入步骤（2）制得的产物，使一起搅拌3～5分钟，待充分混合均匀后出料加入双螺杆挤出机的主喂料口，同时从双螺杆挤出机的侧喂料口加入按重量配比称取的玻璃纤维，通过双螺杆挤出机熔融混炼1～2分钟，螺杆转速控制在150～400r/min，加工温度在180℃～260℃范围，然后挤出造粒，即得本发明的一种高性能阻燃PTT/PETG复合材料。