增韧增强环保阻燃PBT和PET合金.pdf

本发明公开了一种增韧增强环保阻燃PBT和PET合金，其组分按质量百分数配比为：PBT20%～60%、PET10%～40%、玻璃纤维10%～25%、无卤阻燃剂5%～15%、纳米碳酸钙5%～15%、弹性体5%～10%、马来酸酐0.5%～2%、偶氮二甲酸二乙酯0.1%～1%、增塑剂1%～5%、复合成核剂0.1%～1%、复合抗氧剂0.1%～1%、润滑剂0.1%～2%。本发明的有益效果是，与现有技术相比，本发明采用表面改性预处理的纳米碳酸钙与弹性体之间相互作用和发生接枝反应，形成以纳米碳酸钙为核、弹性体为壳的核壳粒子对PBT和PET合金进行增韧改性，可大大地提高合金体系的缺口冲击强度、刚度、耐热性和耐腐蚀性能，保持优良的机械、化学和电气性能，并具有良好的流动性和高光泽性，无卤阻燃安全、低烟、无毒、高效和达到UL94V-0等级阻燃效果，而且成本低，可广泛用于家电、电子电器、汽车工业、机械设备、纺织等领域。

权利要求书
1.  一种增韧增强环保阻燃PBT和PET合金，其特征在于，其组分按质量百分数配比为：PBT 20%～60%、PET 10%～40%、玻璃纤维10%～25%、无卤阻燃剂5%～15%、纳米碳酸钙5%～15%、弹性体5%～10%、马来酸酐0.5%～2%、偶氮二甲酸二乙酯0.1%～1%、增塑剂1%～5%、复合成核剂0.1%～1%、复合抗氧剂0.1%～1%、润滑剂0.1%～2%。

2.  根据权利要求1所述的增韧增强环保阻燃PBT和PET合金，其特征在于，所述的玻璃纤维为表面经硅烷偶联剂处理过的无碱玻璃纤维。

3.  根据权利要求1所述的增韧增强环保阻燃PBT和PET合金，其特征在于，所述的无卤阻燃剂为有机磷阻燃剂包括磷酸酯阻燃剂、亚磷酸酯阻燃剂、膦酸酯阻燃剂、有机磷盐阻燃剂，有机硅系阻燃剂包括聚硅烷阻燃剂、聚硅氧烷阻燃剂、聚有机硅倍半硅氧烷阻燃剂，氮系阻燃剂包括三聚氰胺阻燃剂、三聚氰胺氰尿酸阻燃剂的上述一种或几种的混合物。

4.  根据权利要求1所述的增韧增强环保阻燃PBT和PET合金，其特征在于，所述的弹性体为乙烯-辛烯共聚物（POE）。

5.  根据权利要求1所述的增韧增强环保阻燃PBT和PET合金，其特征在于，所述的增塑剂为聚乙二醇（PEG）。

6.  根据权利要求1所述的增韧增强环保阻燃PBT和PET合金，其特征在于，所述的复合成核剂为苯甲酸钠与乙烯-甲基丙烯酸钠离子聚合物的复配物。

7.  根据权利要求1所述的增韧增强环保阻燃PBT和PET合金，其特征在于，所述的复合抗氧剂为受阻酚抗氧剂1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物。

8.  根据权利要求1所述的增韧增强环保阻燃PBT和PET合金，其特征在于，所述的润滑剂为TAS-2A或乙撑双硬酯酰胺（EBS）。

9.  根据权利要求1所述的增韧增强环保阻燃PBT和PET合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）、将PBT在130℃～140℃下干燥3～5小时，PET在130℃～150℃下干燥3～4小时，无卤阻燃剂在60℃～80℃下干燥30～45分钟，纳米碳酸钙在60℃～80℃下干燥30～45分钟，待用；
（2）、按重量配比称取干燥的纳米碳酸钙加入料筒温度为30℃～80℃高速混合机中，搅拌3～15分钟，然后加入按重量配比称取的马来酸酐和偶氮二甲酸二乙酯，搅拌10～30分钟，得到预处理的纳米碳酸钙，出料；再在50℃～80℃开放式炼胶机上将预处理的纳米碳酸钙和按重量配比称的弹性体直接混合混炼均匀，出片，冷却破碎，得到以纳米碳酸钙为核、弹性体为壳的核壳粒子，待用；
（3）、按重量配比称取干燥的PBT、PET和无卤阻燃剂，加入高速混合机中混合2～5分钟，再加入步骤（2）得到的核壳粒子，同时加入按重量配比称取的增塑剂、复合成核剂、复合抗氧剂和润滑剂，继续混合5～30分钟，使充分混合均匀后出料；
（4）、将步骤（3）的混合料加入双螺杆挤出机的主喂料口，将按重量配比称取的玻璃纤维加入双螺杆挤出机的侧喂料口，控制加工温度在210℃～260℃，螺杆转速200～500rpm，经过双螺杆挤出机塑化混合后挤出、冷却造粒，即得成品。

说明书增韧增强环保阻燃PBT和PET合金
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说是一种增韧增强环保阻燃PBT和PET合金。
背景技术
聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）与聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）是20世纪70年代发展起来的热塑性聚酯，具有耐高温、耐湿、耐化学腐蚀、电绝缘性能好和良好的弹性等特点，且在较宽温度范围内能保持良好的力学性能，在国民经济和高新技术产业中有着广泛的应用，是一种不可缺少的新型材料。PBT树脂结晶速度快，玻璃化温度Tg低，容易造成冷热不均，引起变形；而PET树脂玻璃化温度较高，结晶速度慢，成型周期长。这使得PBT和PET树脂尤其是PET树脂在工程塑料上的应用受到一定的限制。利用共聚、共混的方法，能综合PBT、PET各自性能，取长补短，弥补单一组分性能上的缺陷，获得综合性能较为理想的共混物。同时，由于生产PET所用的乙二醇比生产PBT所用丁二醇的价格几乎便宜一半，以PET树脂替代部分PBT树脂，具有很高的性价比。但PBT和PET合金作为工程塑料使用，存在缺口敏感性强、缺口冲击强度低、热变形温度低、收缩率大、阻燃性不好等缺点，极大的限制了其的应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种增韧增强环保阻燃PBT和PET合金。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：增韧增强环保阻燃PBT和PET合金，其组分按质量百分数配比为：PBT 20%～60%、PET 10%～40%、玻璃纤维10%～25%、无卤阻燃剂5%～15%、纳米碳酸钙5%～15%、弹性体5%～10%、马来酸酐0.5%～2%、偶氮二甲酸二乙酯0.1%～1%、增塑剂1%～5%、复合成核剂0.1%～1%、复合抗氧剂0.1%～1%、润滑剂0.1%～2%。
所述的PBT为聚对苯二甲酸丁二醇酯。
所述的PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
所述的玻璃纤维为表面经硅烷偶联剂处理过的无碱玻璃纤维。
所述的无卤阻燃剂为有机磷阻燃剂包括磷酸酯阻燃剂、亚磷酸酯阻燃剂、膦酸酯阻燃剂、有机磷盐阻燃剂，有机硅系阻燃剂包括聚硅烷阻燃剂、聚硅氧烷阻燃剂、聚有机硅倍半硅氧烷阻燃剂，氮系阻燃剂包括三聚氰胺阻燃剂、三聚氰胺氰尿酸阻燃剂的上述一种或几种的混合物。
所述的弹性体为乙烯-辛烯共聚物（POE）。
所述的增塑剂为聚乙二醇（PEG）。
所述的复合成核剂为苯甲酸钠与乙烯-甲基丙烯酸钠离子聚合物的复配物。
所述的复合抗氧剂为受阻酚抗氧剂1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物。
所述的润滑剂为TAS-2A或乙撑双硬酯酰胺（EBS）。
上述的增韧增强环保阻燃PBT和PET合金的制备方法，包括以下步骤：
（1）、将PBT在130℃～140℃下干燥3～5小时，PET在130℃～150℃下干燥3～4小时，无卤阻燃剂在60℃～80℃下干燥30～45分钟，纳米碳酸钙在60℃～80℃下干燥30～45分钟，待用；
（2）、按重量配比称取干燥的纳米碳酸钙加入料筒温度为30℃～80℃高速混合机中，搅拌3～15分钟，然后加入按重量配比称取的马来酸酐和偶氮二甲酸二乙酯，搅拌10～30分钟，得到预处理的纳米碳酸钙，出料；再在50℃～80℃开放式炼胶机上将预处理的纳米碳酸钙和按重量配比称的弹性体直接混合混炼均匀，出片，冷却破碎，得到以纳米碳酸钙为核、弹性体为壳的核壳粒子，待用；
（3）、按重量配比称取干燥的PBT、PET和无卤阻燃剂，加入高速混合机中混合2～5分钟，再加入步骤（2）得到的核壳粒子，同时加入按重量配比称取的增塑剂、复合成核剂、复合抗氧剂和润滑剂，继续混合5～30分钟，使充分混合均匀后出料；
（4）、将步骤（3）的混合料加入双螺杆挤出机的主喂料口，将按重量配比称取的玻璃纤维加入双螺杆挤出机的侧喂料口，控制加工温度在210℃～260℃，螺杆转速200～500rpm，经过双螺杆挤出机塑化混合后挤出、冷却造粒，即得成品。
本发明的有益效果是，与现有技术相比，本发明采用表面改性预处理的纳米碳酸钙与弹性体之间相互作用和发生接枝反应，形成以纳米碳酸钙为核、弹性体为壳的核壳粒子对PBT和PET合金进行增韧改性，可大大地提高合金体系的缺口冲击强度、刚度、耐热性和耐腐蚀性能，保持优良的机械、化学和电气性能，并具有良好的流动性和高光泽性，无卤阻燃安全、低烟、无毒、高效和达到UL94 V-0等级阻燃效果，而且成本低，可广泛用于家电、电子电器、汽车工业、机械设备、纺织等领域。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1：
一种增韧增强环保阻燃PBT和PET合金，其组分按质量百分数配比为：PBT 33%、PET 20%、表面经硅烷偶联剂处理过的无碱玻璃纤维15%、磷酸酯阻燃剂10%、纳米碳酸钙10%、乙烯-辛烯共聚物（POE）5%、马来酸酐1%、偶氮二甲酸二乙酯0.2%、聚乙二醇（PEG）3%、苯甲酸钠与乙烯-甲基丙烯酸钠离子聚合物的复配物0.8%、受阻酚抗氧剂1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物0.5%、TAS-2A 1.5%。
制备方法：（1）、将PBT在130℃～140℃下干燥3～5小时，PET在130℃～150℃下干燥3～4小时，磷酸酯阻燃剂在60℃～80℃下干燥30～45分钟，纳米碳酸钙在60℃～80℃下干燥30～45分钟，待用；（2）、按重量配比称取干燥的纳米碳酸钙加入料筒温度为30℃～80℃高速混合机中，搅拌3～15分钟，然后加入按重量配比称取的马来酸酐和偶氮二甲酸二乙酯，搅拌10～30分钟，得到预处理的纳米碳酸钙，出料；再在50℃～80℃开放式炼胶机上将预处理的纳米碳酸钙和按重量配比称的乙烯-辛烯共聚物（POE）直接混合混炼均匀，出片，冷却破碎，得到以纳米碳酸钙为核、乙烯-辛烯共聚物（POE）为壳的核壳粒子，待用；（3）、按重量配比称取干燥的PBT、PET和磷酸酯阻燃剂，加入高速混合机中混合2～5分钟，再加入步骤（2）得到的核壳粒子，同时加入按重量配比称取的聚乙二醇（PEG）、苯甲酸钠与乙烯-甲基丙烯酸钠离子聚合物的复配物、受阻酚抗氧剂1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物和TAS-2A，继续混合5～30分钟，使充分混合均匀后出料；（4）、将步骤（3）的混合料加入双螺杆挤出机的主喂料口，将按重量配比称取的表面经硅烷偶联剂处理过的无碱玻璃纤维加入双螺杆挤出机的侧喂料口，控制加工温度在210℃～260℃，螺杆转速200～500rpm，经过双螺杆挤出机塑化混合后挤出、冷却造粒，即得成品。
实施例2：
一种增韧增强环保阻燃PBT和PET合金，其组分按质量百分数配比为：PBT 30%、PET 25%、表面经硅烷偶联剂处理过的无碱玻璃纤维10%、膦酸酯阻燃剂与聚硅烷阻燃剂的混合物15%、纳米碳酸钙10%、乙烯-辛烯共聚物（POE）5%、马来酸酐1%、偶氮二甲酸二乙酯0.2%、聚乙二醇（PEG）1.5%、苯甲酸钠与乙烯-甲基丙烯酸钠离子聚合物的复配物0.5%、受阻酚抗氧剂1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物0.8%、乙撑双硬酯酰胺（EBS）1%。
制备方法：（1）、将PBT在130℃～140℃下干燥3～5小时，PET在130℃～150℃下干燥3～4小时，膦酸酯阻燃剂与聚硅烷阻燃剂的混合物在60℃～80℃下干燥30～45分钟，纳米碳酸钙在60℃～80℃下干燥30～45分钟，待用；（2）、按重量配比称取干燥的纳米碳酸钙加入料筒温度为30℃～80℃高速混合机中，搅拌3～15分钟，然后加入按重量配比称取的马来酸酐和偶氮二甲酸二乙酯，搅拌10～30分钟，得到预处理的纳米碳酸钙，出料；再在50℃～80℃开放式炼胶机上将预处理的纳米碳酸钙和按重量配比称的乙烯-辛烯共聚物（POE）直接混合混炼均匀，出片，冷却破碎，得到以纳米碳酸钙为核、乙烯-辛烯共聚物（POE）为壳的核壳粒子，待用；（3）、按重量配比称取干燥的PBT、PET和膦酸酯阻燃剂与聚硅烷阻燃剂的混合物，加入高速混合机中混合2～5分钟，再加入步骤（2）得到的核壳粒子，同时加入按重量配比称取的聚乙二醇（PEG）、苯甲酸钠与乙烯-甲基丙烯酸钠离子聚合物的复配物、受阻酚抗氧剂1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物和乙撑双硬酯酰胺（EBS），继续混合5～30分钟，使充分混合均匀后出料；（4）、将步骤（3）的混合料加入双螺杆挤出机的主喂料口，将按重量配比称取的表面经硅烷偶联剂处理过的无碱玻璃纤维加入双螺杆挤出机的侧喂料口，控制加工温度在210℃～260℃，螺杆转速200～500rpm，经过双螺杆挤出机塑化混合后挤出、冷却造粒，即得成品。