[发明专利]一种无卤阻燃PET材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种无卤阻燃PET材料及其制备方法。

背景技术

聚对苯二甲酸乙二酯（PET）是热塑性聚酯中最主要的品种之一，PET的分子结构高度对称，是高度结晶性的聚合物，表面平滑而有光泽。因此，PET具有优良的加工性能、机械性能、耐热老化性、耐溶剂性、对水稳定性和电气性能等。PET从20世纪60年代便开始了作为工程塑料进行应用开发，目前已成为继尼龙、聚碳酸酯、聚甲醛、聚苯醚之后的第五大工程塑料，广泛应用于汽车、电机、电子、家用电器及机械等行业。

由于PET广泛应用于汽车、电子等行业，而电子元件在过载、短路等情况下会造成局部过热并可能引起燃烧。可见，电子产品中部件的着火危险必须降低到一定程度。因此，这些行业对材料燃烧及安全性能有严格的要求。2010年，IEC60335-1标准要求非金属材料灼热丝起燃温度（Glow-wire Ignitability Test,GWIT）从750℃提高到850℃以上。目前，少数改性厂家用尼龙能达到这一要求，但是尼龙的价格很高，阻燃尼龙需添加的阻燃剂也较多，导致成本较高。如果PET能达到以上要求，在成本上会更具优势。因此，提高阻燃性能是PET工程塑料最基本的要求之一。

目前，可用于PET工程塑料的常用阻燃剂大致可以分为两类：卤素类和无卤类。卤素类阻燃剂通常在燃烧过程中伴随着有毒和腐蚀性气体的产生，对环境造成了严重的污染，因此，一些卤系阻燃剂在欧洲已经禁止使用。无卤阻燃剂由于无毒、无污染等特性，近年来越来越受到人们的青睐。常见的一些无卤阻燃剂由于存在种种弊端，应用范围有限。如传统红磷阻燃剂，阻燃效果好，对材料力学性能影响较小，但是配色困难。氢氧化物阻燃剂要达到阻燃效果，添加量大，且对材料力学性能的影响太大，不能得到广泛应用。

由此可见，如何在提高PET工程塑料阻燃性的同时保证PET材料依然具备良好的力学性能和物理机械性能等其它特性，是目前PET工程材料应用中所遇到的难题之一。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术存在的不足，提供一种成本较低、阻燃性能、物理机械性能和电学性能均比较好、同时具有高灼热丝点燃温度（GWIT）的无卤阻燃PET材料。

本发明的另一目的是提供一种工艺简单、条件易控、生产成本低的无卤阴燃PET材料的制备方法。

根据本发明的一方面，提供一种无卤阻燃PET材料，包括如下重量百分比的配方组份：

PET树脂             50.0-55.0%；

有机阻燃剂          7.0-10.0%；

无机阻燃剂          1.5-2.0%；

复合成核剂          1.5-3.5%；

增韧剂              2.5-3.5%；

玻璃纤维            25.0-30.0%；

润滑剂              0.1-0.5%；

抗氧剂              0-0.5%。

根据本发明的另一方面，提供一种无卤阻燃PET材料的制备方法，包括以下步骤：

1）按上述无卤阻燃PET材料的配方分别称取各组份；

2）将所述称取各组份除玻璃纤维外进行混料处理，得到PET材料的混合物料；

3）将所述混合物料加入主料口中，将所述玻璃纤维从加纤口加入，进行熔融挤出，造粒，得到所述无卤阻燃PET材料。

本发明提供的无卤阻燃PET材料，通过复配的阻燃剂，利用无机阻燃剂和有机阻燃剂的不同阻燃作用机理，实现有机阻燃剂与无机阻燃剂二者阻燃性能的互补，具有增效和协同的复合阻燃效果。尤其通过向PET材料中同时添加无机阻燃剂和由磷系阻燃剂或双磷酸季戊四醇酯蜜胺盐MPP与过氧化特戊酸特丁酯BPP、聚磷酸铵APP或三聚氰胺氰尿酸盐MCA复配而成的有机阻燃剂，通过调整磷系阻燃剂或双磷酸季戊四醇酯蜜胺盐MPP与过氧化特戊酸特丁酯BPP、聚磷酸铵APP或三聚氰胺氰尿酸盐MCA复配的比例、以及有机阻燃剂与无机阻燃剂之间的组份和配比，可制得灼热丝点燃温度（GWIT）大于850℃，且各项力学性能和物理机械性能优异的无卤阻燃增强PET材料，其阻燃效果超过卤素阻燃剂十溴二苯乙烷。该材料可以代替部分无卤阻燃ABS、PC、PBT等材料，而且成型效果好，易于配色，可以广泛用于电子电气、汽车、家用电器等领域。