一種高強度高耐溫阻燃玻纖增強pet材料及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及高分子材料技術領域，尤其是一種高強度高耐溫阻燃玻纖增強PET材 料及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 聚對苯二甲酸乙二醇酯，簡稱PET，是乳白色或淺黃色、高聚結晶的聚合物，表面平 滑有光澤。PET具有優(yōu)良的特性，特有的耐腐蝕性能、較高的拉伸強度和撕裂強度、很好的耐 高溫性能和耐用性，化學性質和尺寸穩(wěn)定，透明度高，因而得到廣泛應用。
[0003] 隨著電子、家電、通訊、機電設備向高性能微化發(fā)展，對PET材料的要求越來越高。 人們發(fā)現(xiàn)在PET中添加玻璃纖維不僅可以提高PET體系的強度，而且能提高PET體系的穩(wěn) 定性和硬度。然而，僅僅添加玻璃纖維，其使用效果也非常有限。公開號為CN 102952380A 的中國專利公開了一種高CTI值、高GWIT值環(huán)保阻燃玻纖增強PET材料及其制備方法，所 述材料包括以下重量百分比含量的原料組分：PET 45-68%，復配型阻燃劑6-20%，三氧化 二銻3-15 %，玻璃纖維20-30 %，增韌劑2-10 %，抗氧劑0. 1-1 %，氧化物0. 1-1%，制備的 PET材料具有高CTI值、高GWIT值環(huán)保的優(yōu)點，但是該PET材料對耐熱性沒有闡述。公開號 為102504500A的中國專利文獻公開了 PET工程塑料，包括如下重量份數(shù)的組分！PET40-65， 相容劑0-8,含溴阻燃劑5-15,阻燃協(xié)效劑5-10,成核劑0. 5-3,成核協(xié)效劑0. 5-3,抗氧劑 0. 1-2,玻璃纖維20-40,通過成核劑和成核協(xié)效劑，增加了 PET復合材料的結晶密度和結晶 速率，實現(xiàn)了 PET工程塑料良好的力學性能，選用的成核劑為無機物，這樣狀態(tài)下的成核會 伴隨著大量的PET的化學裂解降解，形成了成核與降解同時增長的局面，從而使PET材料的 熱變形溫度一般都在215°C_225°C (1.82MPa)左右，基本上不能超過230°C (1.82MPa)，而 一些對耐溫有更高要求的產(chǎn)品，例如風干機渦輪風扇，線圈骨架，烘箱手拉等，就大大限制 了 PET的使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種高強度高耐溫阻燃玻纖增強PET 材料及其制備方法。
[0005] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術方案是：
[0006] -種高強度高耐溫阻燃玻纖增強PET材料，其特征在于，包括以下重量百分比的 原料：
[0007]
[0008]
[0009] 優(yōu)選的，所述的PET為聚對苯二甲酸乙二醇酯，其特性粘度為0. 8-1. 2dl/g。
[0010] 優(yōu)選的，所述的阻燃劑為溴化聚苯乙烯，其揮發(fā)份< 〇. 2%。
[0011] 優(yōu)選的，所述的玻璃纖維為E級玻璃纖維，直徑12-13微米。
[0012] 優(yōu)選的，所述滑石粉為6000目-8000目，二氧化硅含量60 % -65%。
[0013] 優(yōu)選的，所述氧化鑭的純度為彡99. 99%，粒徑0. 5-1. 5微米。
[0014] 優(yōu)選的，所述抗氧劑由質量比為1:1的抗氧劑1010和抗氧劑168復配而成。
[0015] 優(yōu)選的，所述潤滑劑為季戊四醇硬脂酸酯。
[0016] 優(yōu)選的，所述相容劑為乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯無規(guī)三元共聚 物。
[0017] 一種高強度高耐溫阻燃玻纖增強PET材料的制備方法，其特征在于，包括以下步 驟：
[0018] (1)按上述的重量百分比稱取各原料；
[0019] (2)將PET、滑石粉、氧化鑭、抗氧劑和潤滑劑投入混料機中混合均勻，得到混合料 I ；
[0020] (3)將阻燃劑、三氧化二銻和相容劑加入到混合料I中，在混料機中混合均勻，出 料得到混合料II ;
[0021] (4)將混合料II投入到雙螺桿擠出機的進料口，玻璃纖維投入到擠出機中間段的 側喂料口，共同擠出造粒，主機轉速為33Hz，喂料頻率是8Hz，玻纖股數(shù)7根，擠出機各段 的溫度為：I 段 235°C，II 段 250°C，III段 250°C，IV段 250°C，V 段 250°C，VI段 240°C，W段 235°C，VID段 235°C，IX段 245°C，機頭溫度為 255°C。
[0022] 通常的PET成核劑一般為堿金屬離子聚合物或無機物，包括：滑石粉、草酸鈉、芳 基磷酸鈉鹽、沙林樹脂離子聚合物等。由成核劑里的金屬離子牽引PET端基聚集成核。但 在這樣狀態(tài)下的成核會伴隨著大量的PET的化學裂解降解，形成了成核與降解同時增長的 局面。本實驗采用了稀土金屬氧化鑭作為成核劑有以下優(yōu)勢：
[0023] 1.氧化鑭雖然呈弱堿性，但相對高分子聚合物比較穩(wěn)定，不會對PET產(chǎn)生降解，相 反地，由于稀土金屬具有獨特的外層電子結構和較強的配位能力，從而保護了 PET的熱降 解；
[0024] 2.氧化鑭具有一定的堿性和配位能力，可以和PET端基上的-OH或-OOH配位螯 合，從而加速PET的結晶速度，但又不會引起PET碳鏈的聚合；
[0025] 3.氧化鑭的獨特催化作用和潤滑性可催化普通成核劑在高溫中對PET的作用及 均勻分散。
[0026] 本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明的PET材料與特定含量的氧化鑭復配，與傳統(tǒng)的阻燃 玻纖增強PET材料相比，復配氧化鑭的PET材料的熱變形溫度提高到232°C (I. 82MPa)，擴 大了 PET材料的使用范圍，使其可以廣泛應用于對耐溫有更高要求的產(chǎn)品，如風干機渦輪 風扇，線圈骨架，烘箱拉手等。
【具體實施方式】
[0027] 下面結合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。
[0028] 以下實施例中采用的PET的特性粘度為0. 8-1. 2dl/g ;阻燃劑為溴化聚苯乙烯，其 揮發(fā)份含量< 〇. 2 % ;玻璃纖維為E級玻璃纖維，直徑12-13微米；滑石粉為6000目-8000 目，其中二氧化硅含量60% -65%;氧化鑭的純度為多99. 99%，粒徑0. 5-1. 5微米；抗氧劑 由質量比為1:1的抗氧劑1010和抗氧劑168復配而成；潤滑劑為季戊四醇硬脂酸酯；相容 劑為乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯無規(guī)三元共聚物。
[0029] 實施例1
[0030] 一種高強度高耐溫阻燃玻纖增強PET材料，包括以下重量百分比的原料：PET 54. 6 %，阻燃劑10 %，三氧化二銻3 %，玻璃纖維30 %，滑石粉0. 2 %，氧化鑭0. 2 %，抗氧劑 0. 5 %，潤滑劑0. 5 %，相容劑1 %。
[0031] PET材料的制備方法包括以下步驟：
[0032] (1)按上述的重量百分比稱取各原料；
[0033] (2)將PET、滑石粉、氧化鑭、抗氧劑和潤滑劑投入高速混料機中混合3分鐘，得到 混合料I ;
[0034] (3)將阻燃劑、三氧化二銻和相容劑加入到混合料I中，在高速混料機中混合3分 鐘，出料得到混合料II ;
[0035] (4)將混合料II投入到雙螺桿擠出機的進料口，玻璃纖維投入到擠出機中間段的 側喂料口，共同擠出造粒，主機轉速為33Hz，喂料頻率是8Hz，玻纖股數(shù)7根，擠出機各段 的溫度為：I 段 235°C，II 段 250°C，III段 250°C，IV段 250°C，V 段 250°C，VI段 240°C，W段 235°C，VID段 235°C，IX段 245°C，機頭溫度為 255°C。
[0036] 實施例2
[0037] -種高強度高耐溫阻燃玻纖增強PET材料，包括以下重量百分比的原料：PET 54. 3 %，阻燃劑10 %，三氧化二銻3 %，玻璃纖維30 %，滑石粉0. 2 %，氧化鑭0. 5 %，抗氧劑 0. 5 %，潤滑劑0. 5 %，相容劑1 %。
[0038] PET材料的制備方法包括以下步驟：
[0039] (1)按上述的重量百分比稱取各原料；
[0040] (2)將PET、滑石粉、氧化鑭、抗氧劑和潤滑劑投入高速混料機中混合3分鐘，得到 混合料I ;
[0041] (3)將阻燃劑、三氧化二銻和相容劑加入到混合料I中，在高速混料機中混合3分 鐘，出料得到混合料II ;
[0042] ⑷將混合料II投入到雙螺桿擠出機的進料口，玻璃纖維投入到擠出機中間段的 側喂料口，共同擠出造粒，主機轉速為33Hz，喂料頻率是8Hz，玻纖股數(shù)7根，擠出機各段 的溫度為：I 段 235°C，II 段 250°C，III段 250°C，IV段 250°C，V 段 250°C，VI段 240°C，W段 235°C，VDI段 235°C，IX段 245°C，機頭溫度為 255°C。
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