具有弹性体与无机粉包覆结构和无卤阻燃改性PBT材料

具有弹性体与无机粉包覆结构和无卤阻燃改性PBT材料

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说是一种具有弹性体与无机粉包覆结构和无卤阻燃改性PBT材料。

背景技术

聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）是一种综合性能优良和用途很广的的结晶性聚合物，但由于阻燃性差、脆性大、缺口冲击强度低等缺点，限制了PBT在某些领域中的应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种综合性能优异、无卤阻燃环保性能好的具有弹性体与无机粉包覆结构和无卤阻燃改性PBT材料。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：具有弹性体与无机粉包覆结构和无卤阻燃改性PBT材料，其组分按质量百分数配比为：PBT 60%～80%、无机粉8%～12%、二异氰酸酯1%～2%、丁二醇2%～4%、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物（POE-g-MAH）3%～8%、无卤阻燃剂10%～15%、分散剂0.1%～2%、抗氧剂0.1%～1%。

所述的无机粉为粒径在1000目以上的碳酸钙、二氧化硅、滑石粉、云母和硅藻土中的一种或几种的混合物。

所述的无卤阻燃剂为有机磷系阻燃剂、有机硅系阻燃剂或氮系阻燃剂，其中，有机磷阻燃剂包括磷酸酯阻燃剂、亚磷酸酯阻燃剂、膦酸酯阻燃剂和有机磷盐阻燃剂，有机硅系阻燃剂包括聚硅烷阻燃剂、聚硅氧烷阻燃剂和聚有机硅倍半硅氧烷阻燃剂，氮系阻燃剂包括三聚氰胺阻燃剂和三聚氰胺氰尿酸阻燃剂。

所述的分散剂为聚硅氧烷、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、EVA蜡、OP蜡、乙撑双硬酯酰胺（EBS）中的一种或几种的混合物。

所述的抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1010或抗氧剂1076与抗氧剂168的复配物、抗氧剂1010或抗氧剂1076与抗氧剂JC-242的复配物中的一种。

上述的具有弹性体与无机粉包覆结构和无卤阻燃改性PBT材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将PBT在120℃～130℃下干燥4～6小时，含水率控制在0.03%以下，待用；

（2）将无卤阻燃剂在80℃～120℃下干燥30～45分钟，待用；

（3）按重量配比称取无机粉和丁二醇，加入混合机低速搅拌0.5～15分钟，然后再加入二异氰酸酯在40℃～70℃温度下高速搅拌10～60分钟，使充分加成聚合与包覆；

（4）然后再加入按重量配比称取干燥处理后的PBT、无卤阻燃剂和马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物（POE-g-MAH）、分散剂、抗氧剂，高速混合搅拌3～10分钟；

（5）再将上述混合料加入双螺杆挤出机中，控制螺杆转速在120～600转/分钟，机筒温度在190℃～255℃，经过双螺杆挤出机进行挤出、造粒后即得本发明的具有弹性体与无机粉包覆结构和无卤阻燃改性PBT材料。

本发明的有益效果是，与现有技术相比，本发明采用无机粉经二异氰酸酯与丁二醇在混合机中搅拌和加成聚合生成聚氨酯橡胶弹性体并在无机粉表面包覆，形成以无机粉为核、弹性体为壳的核壳结构，对PBT能显著提高韧性和刚性，同时制得的PBT材料具有优良的阻燃性能，达到UL94V-0，而且在燃烧过程中无融滴现象和具有低烟、无毒、环保等特性，其综合性能优良，加工性能好，尺寸稳定，成本低，可以广泛应用于电子电器、汽车配件、机械零件等领域。

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：

一种具有弹性体与无机粉包覆结构和无卤阻燃改性PBT材料，其组分按质量百分数配比为：PBT 67%、粒径在1000目以上的碳酸钙10%、二异氰酸酯1.5%、丁二醇3%、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物（POE-g-MAH）5%、磷酸酯阻燃剂12%、聚硅氧烷1%、抗氧剂1010 0.5%。

制备方法：（1）将PBT在120℃～130℃下干燥4～6小时，含水率控制在0.03%以下，待用；（2）将磷酸酯阻燃剂在80℃～120℃下干燥30～45分钟，待用；（3）按重量配比称取粒径在1000目以上的碳酸钙和丁二醇，加入混合机低速搅拌0.5～15分钟，然后再加入二异氰酸酯在40℃～70℃温度下高速搅拌10～60分钟，使充分加成聚合与包覆；（4）然后再加入按重量配比称取干燥处理后的PBT、磷酸酯阻燃剂和马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物（POE-g-MAH）、聚硅氧烷、抗氧剂1010，高速混合搅拌3～10分钟；（5）再将上述混合料加入双螺杆挤出机中，控制螺杆转速在120～600转/分钟，机筒温度在190℃～255℃，经过双螺杆挤出机进行挤出、造粒后即得本发明的具有弹性体与无机粉包覆结构和无卤阻燃改性PBT材料。

实施例2：

一种具有弹性体与无机粉包覆结构和无卤阻燃改性PBT材料，其组分按质量百分数配比为：PBT 60%、粒径在1000目以上的二氧化硅12%、二异氰酸酯2%、丁二醇4%、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物（POE-g-MAH）5%、聚硅烷阻燃剂15%、聚硅氧烷1.5%、抗氧剂1076与抗氧剂168的复配物0.5%。

制备方法：（1）将PBT在120℃～130℃下干燥4～6小时，含水率控制在0.03%以下，待用；（2）将聚硅烷阻燃剂在80℃～120℃下干燥30～45分钟，待用；（3）按重量配比称取粒径在1000目以上的二氧化硅和丁二醇，加入混合机低速搅拌0.5～15分钟，然后再加入二异氰酸酯在40℃～70℃温度下高速搅拌10～60分钟，使充分加成聚合与包覆；（4）然后再加入按重量配比称取干燥处理后的PBT、聚硅烷阻燃剂和马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物（POE-g-MAH）、聚硅氧烷、抗氧剂1076与抗氧剂168的复配物，高速混合搅拌3～10分钟；（5）再将上述混合料加入双螺杆挤出机中，控制螺杆转速在120～600转/分钟，机筒温度在190℃～255℃，经过双螺杆挤出机进行挤出、造粒后即得本发明的具有弹性体与无机粉包覆结构和无卤阻燃改性PBT材料。

实施例3：

一种具有弹性体与无机粉包覆结构和无卤阻燃改性PBT材料，其组分按质量百分数配比为：PBT 75%、粒径在1000目以上的滑石粉8%、二异氰酸酯1%、丁二醇2%、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物（POE-g-MAH）3%、膦酸酯阻燃剂10%、乙撑双硬酯酰胺（EBS）0.8%、抗氧剂1010与抗氧剂JC-242的复配物0.2%。

制备方法：（1）将PBT在120℃～130℃下干燥4～6小时，含水率控制在0.03%以下，待用；（2）将膦酸酯阻燃剂在80℃～120℃下干燥30～45分钟，待用；（3）按重量配比称取粒径在1000目以上的滑石粉和丁二醇，加入混合机低速搅拌0.5～15分钟，然后再加入二异氰酸酯在40℃～70℃温度下高速搅拌10～60分钟，使充分加成聚合与包覆；（4）然后再加入按重量配比称取干燥处理后的PBT、膦酸酯阻燃剂和马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物（POE-g-MAH）、乙撑双硬酯酰胺（EBS）、抗氧剂1010与抗氧剂JC-242的复配物，高速混合搅拌3～10分钟；（5）再将上述混合料加入双螺杆挤出机中，控制螺杆转速在120～600转/分钟，机筒温度在190℃～255℃，经过双螺杆挤出机进行挤出、造粒后即得本发明的具有弹性体与无机粉包覆结构和无卤阻燃改性PBT材料。