[发明专利]一种阻燃聚对苯二甲酸乙二醇酯材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种阻燃聚对苯二甲酸乙二醇酯材料及其制备方法，该复合材料由对苯二甲酸乙二醇酯树脂、抗滴落剂、抗氧剂、成核剂、无机耐高温纤维、改性阻燃剂、增塑剂组成。本发明提供了一种强度高、韧性好的聚对苯二甲酸乙二醇酯阻燃材料及其制备方法，通过加入成核剂，加快了聚对苯二甲酸乙二醇酯的结晶速率；所加入的阻燃剂经过偶联剂改性，增强了与聚对苯二甲酸乙二醇酯的相容性；增塑剂采用氯化石蜡，不仅减弱了聚合物分子间的作用力，改善聚对苯二甲酸乙二醇酯的加工性能，而且还能与氢氧化镁形成协同阻燃效果，能有效的起到抑烟、阻燃的作用。

技术领域

本发明涉及聚对苯二甲酸乙二醇酯的制备领域，尤其是一种阻燃聚对苯二甲酸乙二醇酯材料及其制备方法。

背景技术

近年来，高分子材料频繁发生火灾事件，给人们的生命和财产造成巨大的危害，而聚对苯二甲酸乙二醇酯材料是热塑性聚酯中最主要的品种，具有优良的力学性能，是应用最为广泛的合成材料之一，被大量用作纤维和薄膜材料，而作为工程塑料，聚对苯二甲酸乙二醇酯材料也越来越受到人们的重视。但聚对苯二甲酸乙二醇酯的极限氧指数很低，仅为16％～20％，属于易燃材料，燃烧时易形成大量熔滴、烟尘、有毒气体，会使火势迅速蔓延造成极大的危害，而传统的溴系阻燃聚对苯二甲酸乙二醇酯已经不能满足高标准产品的要求，因此对聚对苯二甲酸乙二醇酯材料进行阻燃改性成为迫切需要解决的问题。

发明内容

为了克服现有技术中聚对苯二甲酸乙二醇酯材料易燃、燃烧时易形成大量熔滴、烟尘和有毒气体，严重危害人体健康等缺陷，本发明提供一种阻燃聚对苯二甲酸乙二醇酯材料及其制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种阻燃聚对苯二甲酸乙二醇酯材料及其制备方法，该复合材料由对苯二甲酸乙二醇酯树脂、抗滴落剂、抗氧剂、成核剂、无机耐高温纤维、改性阻燃剂、增塑剂组成，以重量份数计，各组分用量如下：

聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂：50～85份

抗滴落剂：1～3份

抗氧剂：0.5～2份

成核剂：0.5～1份

改性阻燃剂：10～20份

无机耐高温纤维：10～20份

增塑剂：0.5～3份

所述阻燃聚对苯二甲酸乙二醇酯材料的制备步骤如下：

第一步，改性阻燃剂的制备：使用偶联剂对阻燃剂进行改性，首先用反应容器配制偶联剂的体积浓度为0.5％～3％的乙醇溶液200mL，然后加入1～3g阻燃剂，然后在50℃～100℃的温度下超声30min～60min，然后离心分离，得到改性阻燃剂，将改性阻燃剂放到50℃的真空干燥箱中干燥12h，备用；

第二步，阻燃聚对苯二甲酸乙二醇酯材料的制备：首先将聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂在120℃的真空干燥箱中干燥4h，然后将聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、改性阻燃剂、无机耐高温纤维、抗滴落剂、抗氧剂、成核剂、增塑剂依次加入高速混合机中高速混合3min～5min；然后混合好的物料加入到220℃的双螺杆挤出机中挤出造粒。

上述的一种阻燃聚对苯二甲酸乙二醇酯材料及其制备方法，所述无机耐高温纤维为碳纤维、陶瓷纤维或硼纤维。

上述的一种阻燃聚对苯二甲酸乙二醇酯材料及其制备方法，所述抗滴落剂为聚四氟乙烯。

上述的一种阻燃聚对苯二甲酸乙二醇酯材料及其制备方法，所述阻燃剂为氢氧化镁。

上述的一种阻燃聚对苯二甲酸乙二醇酯材料及其制备方法，所述偶联剂为KH-560或A-186。

上述的一种阻燃聚对苯二甲酸乙二醇酯材料及其制备方法，所述抗氧剂为抗氧剂1076或抗氧剂2112。