專利名稱：一種用于玻纖增強pbt材料的無鹵復合阻燃劑及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種應用于玻纖增強聚對苯二甲酸二丁酯(PBT)材料的無鹵復合阻燃 劑。
背景技術：
聚對苯二甲酸丁二醇酯簡稱PBT，是由是由1.4-丁二醇與對苯二甲酸或者對苯二 甲酸酯(DMT)聚縮合而成，并經由混煉程序制成的乳白色半透明到不透明、結晶型熱塑性 聚酯樹脂。PBT最早由德國科學家于1942年研制成功，之后在美國進行工業(yè)化開發(fā)，于 1970年以30%玻璃纖維增強的PBT塑料投放市場。玻纖增強PBT具有優(yōu)異的機械性能、電 氣性能及耐熱性能，經阻燃改性后廣泛用于汽車、連接器、線圈骨架、電器外殼及其它電子 電氣部件?，F(xiàn)有技術中，用于玻纖增強PBT阻燃助劑主要是以多溴二苯醚和多溴聯(lián)苯類物 質為代表的溴系阻燃劑，其效率高、用量少，對材料的性能影響小，且價格適中。由于溴系阻 燃劑的燃燒和熱裂產物具有較強的腐蝕性和毒性，隨著歐盟“雙綠”(RoHS和TOEE)指令的 頒布實施，溴系阻燃劑將逐漸被嚴格限制或禁止使用，尤其在電子電氣行業(yè)，因此，用于玻 纖增強PBT阻燃劑的無鹵化成為研究的熱點。美國專利US6255371 Bl提出二乙基次膦酸 鋁復配含氮化合物阻燃玻纖增強PBT材料，0.8mm厚試樣的阻燃性達到UL 94V-0級，但該 類產品價格昂貴，性價比不高；US20080090950提出無機次磷酸鹽復配含氮化合物阻燃玻 纖增強PBT材料，燃燒性通過UL 94V-0級/0. 8mm,但該組合物在PBT中分散性不好，造成 PBT材料的機械性能不理想。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種應用于玻纖增強聚對苯二甲酸 二丁酯(簡稱PBT)材料的無鹵復合阻燃劑，該阻燃劑具有高效的阻燃性能、良好的加工性 能、優(yōu)良的機械性能和顏色穩(wěn)定性。一種用于玻纖增強PBT材料的無鹵復合阻燃劑，由如下組分組成 20-80%重量比的苯基次膦酸鋁；
10-60%重量比的三聚氰胺氰尿酸鹽 1-20%重量比的硼酸鋅 1-10%重量比的磷酸三苯酯 1-5%重量比的季戊四醇硬脂酸四酯。在上述無鹵復合阻燃劑中，所述苯基次膦酸鋁的優(yōu)選用量為40-60%重量比。苯基 次膦酸鋁能通過凝聚相反應產生高效的阻燃活性，具有高效的阻燃性能；苯基次膦酸鋁的 熱穩(wěn)定性好，其分解溫度大于300°C，能滿足PBT材料的加工要求；苯基次膦酸鋁難溶于水， 與PBT材料的相容性好，能保持制品良好的機械性能和電氣性能。在上述無鹵復合阻燃劑中，所述三聚氰胺氰尿酸鹽的優(yōu)選用量為30-50%重量比。
3三聚氰胺氰尿酸鹽分解溫度大于350°C，在燃燒時釋放出難燃氣體，形成膨脹碳層，稀釋空 氣中的氧氣，從而起到阻燃的效果。在上述無鹵復合阻燃劑中，所述硼酸鋅的優(yōu)選用量為5-10%重量比。硼酸鋅能促 進碳層形成，防止熔滴，抑制陰燃，起到阻燃增效的作用。在上述無鹵復合阻燃劑中，所述磷酸三苯酯的優(yōu)選用量為3-7%重量比。磷酸三苯
酯能有效降低火焰區(qū)自由基濃度，使火焰熄滅，從而起到阻燃增效作用。
在上述無鹵復合阻燃劑中，所述季戊四醇硬脂酸四酯的優(yōu)選用量為2-4%重量比。季戊 四醇硬脂酸四酯的分解溫度大于350°C，具有良好的熱穩(wěn)定性和低揮發(fā)性，在熔融狀態(tài)下對 阻燃活性物的表面進行包裹，從而促進復合阻燃劑在材料中的分散，改善復合阻燃劑與材 料的相容性，提高材料的機械性能。上述無鹵復合阻燃劑的制備方法包括如下步驟將各組分按比例投入到高速混合 機，加熱至80-10(TC，于2000r/min速度處理20-30分鐘，然后用氣流粉碎機處理，控制粉末 粒徑D9(1<10 μ m,即得無鹵復合阻燃劑。上述無鹵復合阻燃劑適合于玻璃纖維含量為10-30%的聚對苯二甲酸二丁酯增強 材料。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下有益效果本發(fā)明提供的無鹵復合阻燃劑具有 高效的阻燃性能、良好的加工性能、優(yōu)良的機械性能和顏色穩(wěn)定性。應用于玻纖增強聚對苯 二甲酸二丁酯材料時，能使玻纖增強PBT材料達到UL94 VO阻燃等級，同時能保持良好的力 學性能和電氣性能。
具體實施例方式實施例1
無鹵復合阻燃劑的制備方法按表1所示的重量百分比將苯基次膦酸鋁，三聚氰胺氰 尿酸鹽、硼酸鋅、磷酸三苯酯和季戊四醇硬脂酸四酯投入到高速混合機，加熱至90°c，于 2000r/min速度處理30分鐘，然后用氣流粉碎機粉碎至粉末粒徑D9(1<10 μ m,得無鹵復合阻 燃劑。將重量比20%的無鹵復合阻燃劑與45%PBT樹脂、3%增韌相容劑、1%潤滑劑、0. 5% 抗氧劑和0. 5%偶聯(lián)劑加入到高速混合機，混合均勻后進入雙螺桿擠出機擠出造粒，同時從 玻纖口加入短切玻璃纖維，其總量百分含量為30%，雙螺桿溫度設定在230°C之間。制備出 的粒子按相應標準制成測試樣條，然后根據表2的測試項目和標準進行性能測試，測試結 果如表3。結果如下
表1為不同配比的無鹵復合阻燃劑和比較例
權利要求
1.一種用于玻纖增強PBT材料的無鹵復合阻燃劑，其特征在于由如下組分組成 20-80%重量比的苯基次膦酸鋁；10-60%重量比的三聚氰胺氰尿酸鹽 1-20%重量比的硼酸鋅 1-10%重量比的磷酸三苯酯 1-5%重量比的季戊四醇硬脂酸四酯。
2.如權利要求1所述的無鹵復合阻燃劑，其特征在于所述苯基次膦酸鋁的用量為 40-60%重量比。
3.如權利要求1所述的無鹵復合阻燃劑，其特征在于所述三聚氰胺氰尿酸鹽的用量為 30-50%重量比。
4.如權利要求1所述的無鹵復合阻燃劑，其特征在于所述硼酸鋅的用量為5-10%重量比。
5.如權利要求1所述的無鹵復合阻燃劑，其特征在于所述磷酸三苯酯的用量為3-7%重量比。
6.如權利要求1所述的無鹵復合阻燃劑，其特征在于所述季戊四醇硬脂酸四酯的用量 為2-4%重量比。
7.如權利要求1所述的無鹵復合阻燃劑，其特征在于所述玻纖增強PBT材料是玻璃纖 維含量為10-30%的聚對苯二甲酸二丁酯增強材料。
8.權利要求1所述用于玻纖增強PBT材料的無鹵復合阻燃劑的制備方法，其特征在于 包括如下步驟將各組分按比例投入到混合機中，加熱至80-100°C，充分混合，然后粉碎處 理，控制粉末粒徑D9(i<10 μ m,即得無鹵復合阻燃劑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于玻纖增強PBT材料的無鹵復合阻燃劑及其制備方法。本發(fā)明的無鹵復合阻燃劑由如下組分組成20-80%重量比的苯基次膦酸鋁，10-60%重量比的三聚氰胺氰尿酸鹽，1-20%重量比的硼酸鋅，1-10%重量比的磷酸三苯酯，1-5%重量比的季戊四醇硬脂酸四酯。本發(fā)明提供的無鹵復合阻燃劑具有高效的阻燃性能、良好的加工性能、優(yōu)良的機械性能和顏色穩(wěn)定性。應用于玻纖增強聚對苯二甲酸二丁酯材料時，能使玻纖增強PBT材料達到UL94V0阻燃等級，同時能保持良好的力學性能和電氣性能。
文檔編號C08K5/103GK102002218SQ20101055666
公開日2011年4月6日 申請日期2010年11月24日 優(yōu)先權日2010年11月24日
發(fā)明者李偉浩, 李華亮, 洪仰婉, 陸云, 麥裕良 申請人:廣東省石油化工研究院