[发明专利]一种高强度高耐温阻燃玻纤增强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，尤其是一种高强度高耐温阻燃玻纤增强PET材料及其制备方法。

背景技术

聚对苯二甲酸乙二醇酯，简称PET，是乳白色或浅黄色、高聚结晶的聚合物，表面平滑有光泽。PET具有优良的特性，特有的耐腐蚀性能、较高的拉伸强度和撕裂强度、很好的耐高温性能和耐用性，化学性质和尺寸稳定，透明度高，因而得到广泛应用。

随着电子、家电、通讯、机电设备向高性能微化发展，对PET材料的要求越来越高。人们发现在PET中添加玻璃纤维不仅可以提高PET体系的强度，而且能提高PET体系的稳定性和硬度。然而，仅仅添加玻璃纤维，其使用效果也非常有限。公开号为CN 102952380A的中国专利公开了一种高CTI值、高GWIT值环保阻燃玻纤增强PET材料及其制备方法，所述材料包括以下重量百分比含量的原料组分：PET 45-68％，复配型阻燃剂6-20％，三氧化二锑3-15％，玻璃纤维20-30％，增韧剂2-10％，抗氧剂0.1-1％，氧化物0.1-1％，制备的PET材料具有高CTI值、高GWIT值环保的优点，但是该PET材料对耐热性没有阐述。公开号为102504500A的中国专利文献公开了PET工程塑料，包括如下重量份数的组分：PET40-65，相容剂0-8，含溴阻燃剂5-15，阻燃协效剂5-10，成核剂0.5-3，成核协效剂0.5-3，抗氧剂0.1-2，玻璃纤维20-40，通过成核剂和成核协效剂，增加了PET复合材料的结晶密度和结晶速率，实现了PET工程塑料良好的力学性能，选用的成核剂为无机物，这样状态下的成核会伴随着大量的PET的化学裂解降解，形成了成核与降解同时增长的局面，从而使PET材料的热变形温度一般都在215℃-225℃(1.82MPa)左右，基本上不能超过230℃(1.82MPa)，而一些对耐温有更高要求的产品，例如风干机涡轮风扇，线圈骨架，烘箱手拉等，就大大限制了PET的使用。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种高强度高耐温阻燃玻纤增强PET材料及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种高强度高耐温阻燃玻纤增强PET材料，其特征在于，包括以下重量百分比的原料：

优选的，所述的PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯，其特性粘度为0.8-1.2dl/g。

优选的，所述的阻燃剂为溴化聚苯乙烯，其挥发份≤0.2％。

优选的，所述的玻璃纤维为E级玻璃纤维，直径12-13微米。

优选的，所述滑石粉为6000目-8000目，二氧化硅含量60％-65％。

优选的，所述氧化镧的纯度为≥99.99％，粒径0.5-1.5微米。

优选的，所述抗氧剂由质量比为1:1的抗氧剂1010和抗氧剂168复配而成。

优选的，所述润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯。

优选的，所述相容剂为乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯无规三元共聚物。

一种高强度高耐温阻燃玻纤增强PET材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)按上述的重量百分比称取各原料；

(2)将PET、滑石粉、氧化镧、抗氧剂和润滑剂投入混料机中混合均匀，得到混合料Ⅰ；

(3)将阻燃剂、三氧化二锑和相容剂加入到混合料I中，在混料机中混合均匀，出料得到混合料Ⅱ；

(4)将混合料Ⅱ投入到双螺杆挤出机的进料口，玻璃纤维投入到挤出机中间段的侧喂料口，共同挤出造粒，主机转速为33Hz，喂料频率是8Hz，玻纤股数7根，挤出机各段的温度为：Ⅰ段235℃，Ⅱ段250℃，Ⅲ段250℃，Ⅳ段250℃，Ⅴ段250℃，Ⅵ段240℃，Ⅶ段235℃，Ⅷ段235℃，Ⅸ段245℃，机头温度为255℃。

通常的PET成核剂一般为碱金属离子聚合物或无机物，包括：滑石粉、草酸钠、芳基磷酸钠盐、沙林树脂离子聚合物等。由成核剂里的金属离子牵引PET端基聚集成核。但在这样状态下的成核会伴随着大量的PET的化学裂解降解，形成了成核与降解同时增长的局面。本实验采用了稀土金属氧化镧作为成核剂有以下优势：

1.氧化镧虽然呈弱碱性，但相对高分子聚合物比较稳定，不会对PET产生降解，相反地，由于稀土金属具有独特的外层电子结构和较强的配位能力，从而保护了PET的热降解；

2.氧化镧具有一定的碱性和配位能力，可以和PET端基上的-OH或-OOH配位螯合，从而加速PET的结晶速度，但又不会引起PET碳链的聚合；