阻燃性PTT复合材料及其制备方法

阻燃性PTT复合材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说是一种阻燃性PTT复合材料及其制备方法。

背景技术

聚对苯二甲酸丙二醇酯（PTT）作为一种综合性能优异的新型聚酯高分子材料，目前已广泛应用于纤维、薄膜、工程塑料等领域，但单独使用PTT存在阻燃性差的问题，限制其应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种阻燃高效、抗冲击性好和制备工艺简单的阻燃性PTT复合材料及其制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：阻燃性PTT复合材料，其组分按质量百分数配比为：PTT 65%～85%、阻燃剂5%～10%、纳米碳酸钙5%～10%、乙烯-辛烯共聚物3%～8%、聚乙二醇2%～5%、碳化二亚胺0.1%～1%、硬脂酸酯0.1%～1%、铝钛复合偶联剂0.1%～0.5%、抗氧剂0.1%～0.5%。

所述PTT为特性黏度0.7～1.2dL/g的聚对苯二甲酸丙二醇酯。

所述阻燃剂是由聚苯基膦酸二苯砜酯60～80wt%、聚二甲基硅氧烷20～40wt%、苯磺酰基苯磺酸钾1～5wt%和纳米聚四氟乙烯1～5wt%混合均匀所制得的复配型阻燃剂。

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。

上述的阻燃性PTT复合材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）、将PTT置于强制空气循环烘箱中，在110℃～120℃温度下干燥约6～8小时，待用；

（2）、按重量配比称取聚苯基膦酸二苯砜酯60～80wt%、聚二甲基硅氧烷20～40wt%、苯磺酰基苯磺酸钾1～5wt%和纳米聚四氟乙烯1～5wt%，使混合均匀，制得复合型阻燃剂，然后在80℃～85℃下干燥30～45分钟，待用；

（3）、按重量配比称取干燥的纳米碳酸钙和铝钛复合偶联剂，加入筒料温度在80℃～120℃的高速混合机中，在转速3000～4500转/分钟搅拌10～45分钟后，冷却至低于40℃出料待用；

（4）、将按重量配比称取干燥的PTT加入高速混合机中，同时加入按重量配比称取步骤（2）制得的复合型阻燃剂和称取步骤（3）得到的产物，搅拌1～3分钟，然后加入按重量配比称取的乙烯-辛烯共聚物、聚乙二醇、碳化二亚胺、硬脂酸酯和抗氧剂，使一起搅拌3～15分钟，待混合均匀后出料；

（5）、将步骤（4）的混合料加入双螺杆挤出机中，在180℃～280℃温度下经过熔融混炼挤出、冷却造粒、干燥，即得本发明的阻燃性PTT复合材料。

本发明的有益效果是，本发明具有优良的阻燃性能，其极限氧指数达38%以上，且符合无卤、抑烟、环保、高效和UL94 V-0级阻燃要求，同时具有增强、增韧和增刚效果；本发明工艺操作简单，成本低，易于推广。

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：

一种阻燃性PTT复合材料，其组分按质量百分数配比为：PTT 66%、阻燃剂10%、纳米碳酸钙10%、乙烯-辛烯共聚物8%、聚乙二醇4%、碳化二亚胺0.5%、硬脂酸酯1%、铝钛复合偶联剂0.3%、抗氧剂0.2%，其中，所述PTT为特性黏度0.7～1.2dL/g的聚对苯二甲酸丙二醇酯，所述阻燃剂是由聚苯基膦酸二苯砜酯78wt%、聚二甲基硅氧烷20wt%、苯磺酰基苯磺酸钾1wt%和纳米聚四氟乙烯1wt%混合均匀所制得的复配型阻燃剂，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置于强制空气循环烘箱中，在110℃～120℃温度下干燥约6～8小时，待用；（2）、按重量配比称取聚苯基膦酸二苯砜酯78wt%、聚二甲基硅氧烷20wt%、苯磺酰基苯磺酸钾1wt%和纳米聚四氟乙烯1wt%，使混合均匀，制得复合型阻燃剂，然后在80℃～85℃下干燥30～45分钟，待用；（3）、按重量配比称取干燥的纳米碳酸钙和铝钛复合偶联剂，加入筒料温度在80℃～120℃的高速混合机中，在转速3000～4500转/分钟搅拌10～45分钟后，冷却至低于40℃出料待用；（4）、将按重量配比称取干燥的PTT加入高速混合机中，同时加入按重量配比称取步骤（2）制得的复合型阻燃剂和称取步骤（3）得到的产物，搅拌1～3分钟，然后加入按重量配比称取的乙烯-辛烯共聚物、聚乙二醇、碳化二亚胺、硬脂酸酯和抗氧剂，使一起搅拌3～15分钟，待混合均匀后出料；（5）、将步骤（4）的混合料加入双螺杆挤出机中，在180℃～280℃温度下经过熔融混炼挤出、冷却造粒、干燥，即得本发明的阻燃性PTT复合材料。

实施例2：

一种阻燃性PTT复合材料，其组分按质量百分数配比为：PTT 80%、阻燃剂8%、纳米碳酸钙5%、乙烯-辛烯共聚物4%、聚乙二醇2%、碳化二亚胺0.3%、硬脂酸酯0.5%、铝钛复合偶联剂0.1%、抗氧剂0.1%，其中，所述PTT为特性黏度0.7～1.2dL/g的聚对苯二甲酸丙二醇酯，所述阻燃剂是由聚苯基膦酸二苯砜酯70wt%、聚二甲基硅氧烷28wt%、苯磺酰基苯磺酸钾1wt%和纳米聚四氟乙烯1wt%混合均匀所制得的复配型阻燃剂，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置于强制空气循环烘箱中，在110℃～120℃温度下干燥约6～8小时，待用；（2）、按重量配比称取聚苯基膦酸二苯砜酯70wt%、聚二甲基硅氧烷28wt%、苯磺酰基苯磺酸钾1wt%和纳米聚四氟乙烯1wt%，使混合均匀，制得复合型阻燃剂，然后在80℃～85℃下干燥30～45分钟，待用；（3）、按重量配比称取干燥的纳米碳酸钙和铝钛复合偶联剂，加入筒料温度在80℃～120℃的高速混合机中，在转速3000～4500转/分钟搅拌10～45分钟后，冷却至低于40℃出料待用；（4）、将按重量配比称取干燥的PTT加入高速混合机中，同时加入按重量配比称取步骤（2）制得的复合型阻燃剂和称取步骤（3）得到的产物，搅拌1～3分钟，然后加入按重量配比称取的乙烯-辛烯共聚物、聚乙二醇、碳化二亚胺、硬脂酸酯和抗氧剂，使一起搅拌3～15分钟，待混合均匀后出料；（5）、将步骤（4）的混合料加入双螺杆挤出机中，在180℃～280℃温度下经过熔融混炼挤出、冷却造粒、干燥，即得本发明的阻燃性PTT复合材料。