[发明专利]一种阻燃PET材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于工程塑料改性技术领域，尤其涉及一种新型阻燃PET材料及其制备方法。

背景技术

聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）是热塑性聚酯中最主要的品种，目前PET作为工程塑料已广泛应用于汽车、电子、家用电器及机械等行业。PET树脂是一种具有较高的熔融温度（Tm）和玻璃化转变温度（Tg）的结晶性高聚物，它具有良好的力学性能，耐化学药品性、耐摩擦、耐蠕变、耐疲劳性、耐弱酸和有机溶剂、电绝缘性能好等，但PET树脂本身阻燃性能不好，其氧指数为24~25，无法满足电子电器、汽车机械等行业对燃烧安全性能的要求，同时纯PET树脂在燃烧过程中有非常明显的熔滴现象，这更为火灾安全埋下了隐患，因而，对PET树脂进行阻燃处理非常必要。

目前PET阻燃材料主要有两种：一种是反应型(结构型)阻燃PET，另一种是添加型阻燃PET。其中结构型阻燃PET中的阻燃剂作为阻燃树脂的一个组分参与高聚物的合成反应，并成为高聚物分子链上的一个链节，显示出高阻燃性且无析出现象，但其工艺过程相对复杂，使得生产成本上升。而添加型阻燃PET是在PET中添加阻燃剂，所用的阻燃剂与PET基本不发生化学反应,主要以物理方式分散于PET中而赋予PET阻燃性。

目前市场上最常见的阻燃PET所用的阻燃剂大多由溴类阻燃剂和磷系阻燃剂，但是由于这两类阻燃剂大多为粉末或液体，使得添加过程很困难并对加工人员健康不利，而且往往添加量要达到20%才具有良好的阻燃性，但此时力学性能已下降很多。

发明内容

本发明目的在于提供一种新型阻燃PET材料及其制备方法，该阻燃PET具有很高的氧指数，良好的成炭性和抗滴落性，同时还保持了优异的力学性能。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：一种阻燃PET材料，其组成按重量份数计为：

PET树脂                80~95 份，

母料阻燃剂              5~20份，

酯交换抑制剂            0.05~0.1份；

其中所述的母料阻燃剂由聚丙烯酸五溴苄酯和三氧化二锑以质量比3：1混合密炼制得，其中聚丙烯酸五溴苄酯的热分解温度大于280℃。

其中所述的酯交换抑制剂为亚磷酸或者亚硫酸盐。

上述一种阻燃PET材料的制备方法，按照下述步骤进行：

(1) 干燥：将原料PET在真空烘箱120℃下干燥12~18小时；聚丙烯酸五溴苄酯在真空烘箱120℃下干燥4~6小时；

(2) 原料混合：将聚丙烯酸五溴苄酯与三氧化二锑以质量比3：1混合密炼制得母料阻燃剂；将上述比例的PET、母料阻燃剂和酯交换抑制剂在高速混合机中室温下混合3~5分钟，使各组分分散均匀；

(3) 将步骤(2)得到的混合料在密炼机上高温密炼，前板、中板、后板的温度分别为260℃、265℃、260℃，转子转速为70r/min，每一次密炼6~8min，将密炼好的物料取出；

(4) 将步骤(3)得到的混合料在平板硫化机上先预热3分钟，上热板、中热板、下热板的温度分别为：270℃、270℃、275℃，然后排10~15次气泡；在15MPa下热压8~10min，接着在15MPa下冷压6~8min制得片状阻燃PET材料。 

本发明采用阻燃效率高的聚丙烯酸五溴苄酯来提高材料的阻燃性能，再提高阻燃性的同时滴落现象减少甚至消失，并且力学性能保持优良， 可在汽车、电子、家电及机械行业广泛应用。

附图说明

图1为实施例1和实施例3中样条的燃烧残炭，图2为实施例1~4氧指数样条残炭的SEM图。

具体实施方式

以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1，原料配方如下：

PET树脂                  95g

母料阻燃剂                 5g

亚磷酸                   0.05g

按照下述步骤制备而成：

(1) 将原料PET在真空烘箱120℃下干燥12小时；聚丙烯酸五溴苄酯在真空烘箱120℃下干燥5小时；

(2) 将聚丙烯酸五溴苄酯与三氧化二锑以质量比3：1混合密炼制得母料阻燃剂；将PET、母料阻燃剂和酯交换抑制剂按实例1中比例在高速混合机中室温下混合3~5分钟；