低烟无机阻燃PBT/PET合金及其制备方法

低烟无机阻燃PBT/PET合金及其制备方法

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说是一种低烟无机阻燃PBT/PET合金及其制备方法。

背景技术

聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）是20世纪70年代获得迅速发展的一种新型工程塑料，其一般力学性能均优于聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），并具有良好的韧性，可模塑成型，但其流动性，耐热性均不如PET，且价格较高。PET与PBT化学结构相似，因此，相容性很好，两者共混后可取长补短，所得产品的冲击强度高且成本较低。PBT/PET合金还具有优良的化学稳定性、热稳定性、强度、刚性和耐磨耗性，其制品有良好的光泽，但PBT/PET的阻燃性能不好。添加阻燃剂对PBT/PET合金进行阻燃处理，可以阻止材料燃烧或者延缓火势的蔓延。通常，阻燃剂按其化学成分可分为有机阻燃剂和无机阻燃剂两大类。有机阻燃剂分为磷系和卤系两个系列，前者在室温下多为液态，发烟量大，有毒性，要求被阻燃结构中含有大量H、O元素才能脱水形成碳化层，因而其应用受到很大限制；卤系阻燃剂主要包括氯和溴两大类，由于卤系阻燃剂在阻燃过程中的分解产物毒性大、烟雾大等缺点，正逐步被其他无机阻燃剂所代替。无机阻燃剂具有价格低廉，来源广泛，无毒、无腐蚀，在燃烧时不造成二次污染等优点。为了减少阻燃剂的有害副作用，无机阻燃剂必将成为高分子塑料行业的阻燃改性的一个发展方向。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无毒、不挥发、不析出、价廉、不产生腐蚀性气体、发烟量少的低烟无机阻燃PBT/PET合金及其制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：低烟无机阻燃PBT/PET合金，其组分按质量百分数配比为：PBT 30%～60%、PET 30%～60%、无机阻燃剂15%～30%、偶联剂0.5%～2%、成核剂0.5%～2%、成核促进剂0.1%～1%、润滑剂0.5%～2%、抗氧剂0.1%～1%。

所述的PBT为聚对苯二甲酸丁二醇酯。

所述的PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯。

所述的无机阻燃剂为纳米级氢氧化镁。

所述的偶联剂为硅烷偶联剂或铝钛复合偶联剂。

所述的成核剂为滑石粉或二氧化钛。

所述的成核促进剂为二苯甲酮、磷酸三苯酯、邻苯二甲酸二甲酯、聚乙二醇中的一种。

所述的润滑剂为TAS-2A或乙撑双硬酯酰胺（EBS）。

所述的抗氧剂为受阻酚抗氧剂1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物。

上述的低烟无机阻燃PBT/PET合金的制备方法，包括以下步骤：

（1）将PBT在130℃～140℃下干燥3～5小时，PET在130℃～150℃下干燥3～4小时，无机阻燃剂在80℃～120℃下干燥30～45分钟，待用；

（2）按重量配比称取干燥的无机阻燃剂和偶联剂，加入超声振荡发生器或转速不低于3000转/分钟的高速混合机中，于100℃～120℃温度下搅拌10～60分钟，得到表面活化处理的无机阻燃剂，然后冷却至低于40℃出料，待用；

（3）按重量配比称取干燥的PBT和PET，加入高速混合机中，混合2～5分钟，再加入步骤（2）表面活化处理的无机阻燃剂，同时加入按重量配比称取的成核剂、成核促进剂、润滑剂和抗氧剂，继续混合5～15分钟，使充分混合均匀后出料；

（4）将步骤（3）的混合料加入双螺杆挤出机中，在170℃～260℃下经塑化混合挤出、冷却造粒，即得本发明的低烟无机阻燃PBT/PET合金。

本发明的有益效果是，与现有技术相比，本发明制得的PBT/PET合金具有优异的综合性能尤其力学性能，其缺口冲击强度高，耐热性和加工性能好，成本低廉，而且无机阻燃改性无毒、无腐蚀和在燃烧时不造成二次污染等优点，其氧指数最高可达到35、垂直燃烧达V-0级别。

具体实施方式

下面结合具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。

实施例1：

一种低烟无机阻燃PBT/PET合金，其组分按质量百分数配比为：PBT 40%、PET 36%、纳米级氢氧化镁20%、硅烷偶联剂1.5%、滑石粉1%、二苯甲酮0.2%、TAS-2A 0.8%、受阻酚抗氧剂1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物0.5%。其中，所述的PBT为聚对苯二甲酸丁二醇酯；所述的PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯。

制备方法：（1）将PBT在130℃～140℃下干燥3～5小时，PET在130℃～150℃下干燥3～4小时，纳米级氢氧化镁在80℃～120℃下干燥30～45分钟，待用；（2）按重量配比称取干燥的纳米级氢氧化镁和硅烷偶联剂，加入超声振荡发生器或转速不低于3000转/分钟的高速混合机中，于100℃～120℃温度下搅拌10～60分钟，得到表面活化处理的纳米级氢氧化镁，然后冷却至低于40℃出料，待用；（3）按重量配比称取干燥的PBT和PET，加入高速混合机中，混合2～5分钟，再加入步骤（2）表面活化处理的纳米级氢氧化镁，同时加入按重量配比称取的滑石粉、二苯甲酮、TAS-2A和受阻酚抗氧剂1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物，继续混合5～15分钟，使充分混合均匀后出料；（4）将步骤（3）的混合料加入双螺杆挤出机中，在170℃～260℃下经塑化混合挤出、冷却造粒，即得本发明的低烟无机阻燃PBT/PET合金。

实施例2：

一种低烟无机阻燃PBT/PET合金，其组分按质量百分数配比为：PBT 30%、PET 35%、纳米级氢氧化镁30%、铝钛复合偶联剂2%、滑石粉1%、邻苯二甲酸二甲酯0.2%、乙撑双硬酯酰胺（EBS）1.2%、受阻酚抗氧剂1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物0.6%。其中，所述的PBT为聚对苯二甲酸丁二醇酯；所述的PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯。

制备方法：（1）将PBT在130℃～140℃下干燥3～5小时，PET在130℃～150℃下干燥3～4小时，纳米级氢氧化镁在80℃～120℃下干燥30～45分钟，待用；（2）按重量配比称取干燥的纳米级氢氧化镁和铝钛复合偶联剂，加入超声振荡发生器或转速不低于3000转/分钟的高速混合机中，于100℃～120℃温度下搅拌10～60分钟，得到表面活化处理的纳米级氢氧化镁，然后冷却至低于40℃出料，待用；（3）按重量配比称取干燥的PBT和PET，加入高速混合机中，混合2～5分钟，再加入步骤（2）表面活化处理的纳米级氢氧化镁，同时加入按重量配比称取的滑石粉、邻苯二甲酸二甲酯、乙撑双硬酯酰胺（EBS）和受阻酚抗氧剂1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物，继续混合5～15分钟，使充分混合均匀后出料；（4）将步骤（3）的混合料加入双螺杆挤出机中，在170℃～260℃下经塑化混合挤出、冷却造粒，即得本发明的低烟无机阻燃PBT/PET合金。