[发明专利]一种阻燃聚酯组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料改性领域，具体涉及一种阻燃聚酯组合物及其制备方法。

背景技术

聚酯（即饱和聚酯），特别是聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）是五大通用工程塑料之一，其耐热、耐候好、尺寸稳定性好、抗化学药品性极其优异，广泛应用于骑车、电子电器、工业机械等领域。阻燃聚酯材料主要有卤系阻燃和无卤阻燃两种。卤系阻燃主要采用溴类阻燃剂为主，但是往往需要加入大量的溴系阻燃剂才能达到较明显的阻燃效果，而溴系阻燃剂的大量使用，对环境和人类健康都有负面影响，因此卤系阻燃的应用受到限制。无卤阻燃，通常是采用磷系和/或氮系阻燃剂，阻燃效果较卤系阻燃剂好，但是在阻燃产品的机械性能方面比溴系阻燃的产品相差较远，即牺牲了一部分的机械性能来弥补阻燃性能的不足，同时，无卤阻燃聚酯的生产成本较卤系阻燃聚酯的要高。

因此，有必要开发一种具有更佳阻燃性能的卤系阻燃聚酯。

发明内容

本发明的发明目的是克服现有技术的不足，提供一种具有良好阻燃性和机械性能的阻燃聚酯组合物。

本发明的另一目的在于提供所述具有良好阻燃性和机械性能的阻燃聚酯组合物的制备方法。

本发明的上述目的通过如下技术方案予以实现：

一种阻燃聚酯组合物，包括如下重量份的组分：

（a）聚酯：50~80份；

（b）溴系阻燃剂：10~30份；

（c）活化氢氧化镁：10~20份；

（f）增韧剂：0~5份；

（g）助剂：0.02~3份。

一种阻燃聚酯组合物，由如下重量份计算的组分组成：

（a）聚酯：50~80份；

（b）溴系阻燃剂：10~15份；

（c）活化氢氧化镁：8~12份；

（f）增韧剂：0~5份；

（g）助剂：0.02~3份。

所述的聚酯为本领域经常用到的饱和聚酯，作为一种优选方案，所述聚酯可以选自聚对苯二甲酸1,4环己烷二甲醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸丙二醇酯或聚萘二甲酸丁二醇酯中的一种或多种。

所用的溴系阻燃剂可以是本领域常用的溴系阻燃剂，如十溴二苯醚、溴化聚苯乙烯、溴化环氧树脂、四溴双酚A等；作为一种优选方案，所述溴系阻燃剂优选为溴化聚苯乙烯或溴化环氧树脂。

所述的活化氢氧化镁，是一种作为阻燃剂使用的活化氢氧化镁，该活化氢氧化镁已经有较多的报道，为了改善活化氢氧化镁在高分子材料中的分散性和相容性，作为一种优选方案，所述活化氢氧化镁为采用硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、硬脂酸或硬脂酸盐进行表面处理的氢氧化镁。这种活化氢氧化镁可以在市场上购买获得，具体如佛山市金戈消防材料有限公司牌号为FM70D、FM70A的活化氢氧化镁。

发明人通过大量实验发现，活化氢氧化镁和溴系阻燃剂的协同作用很明显，而跟其他无卤阻燃剂会产生一系列化学反应，导致力学性能低无实际使用价值。

在溴系阻燃剂添加量较少的情况下，复配活化氢氧化镁，可以替代协效阻燃剂锑白，显著地改善聚酯产品的阻燃性能和GWIT。并且使得到的阻燃聚酯具有较好的机械性能。

作为一种优选方案，所述活化氢氧化镁的平均粒径优选为0.1~10μm。

本发明中，所用的增韧剂并没特别的限制，可以是本领域常用的增韧剂。作为一种优选方案，所述增韧剂为乙烯-甲基丙烯酸丁酯-丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物或乙烯-丙烯酸甲酯二元共聚物。

作为一种优选方案，所述助剂优选包括抗氧剂和润滑剂。

本发明中，所用的抗氧剂并没特别的限制，可以是本领域常用的抗氧剂。作为一种优选方案，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯抗氧剂或有机硫抗氧剂的一种或多种。

本发明中，所用的润滑剂并没特别的限制，可以是本领域常用的润滑剂。作为一种优选方案，所述润滑剂优选为季戊四醇硬脂酸酯类润滑剂。

一种所述阻燃聚酯组合物的制备方法，包括如下步骤：

S1.将聚酯干燥，使其水分控制在小于0.03%；

S2.将干燥处理后的聚酯与溴系阻燃剂、活性氢氧化镁、增韧剂、抗氧剂、润滑剂混合均匀得到混合物料；

S3.将上述混合物料送入双螺杆挤出机中，调节喂料转速为250~350rpm，双螺杆挤出机的各段螺杆温度从加料口到机头的温度分别为220℃、230℃、240℃、250℃、240℃、230℃、230℃、220℃、220℃，螺杆转速250~350rpm，充分熔融塑化、捏合混炼、得到阻燃聚酯组合物。