CN103709609A - 聚酯塑料用纳米阻燃母粒 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种聚酯塑料用纳米阻燃母粒，其组分按质量百分数配比为：载体10%～15%、十溴二苯乙烷40%～60%、三氧化二锑20%～30%、纳米氢氧化镁6%～10%、表面处理剂0.1%～0.5%、分散剂2%～4%、偶联剂1%～2%、抗氧剂0.1%～1%。本发明的有益效果是，添加活化改性纳米氢氧化镁所制得的阻燃母粒具有分散性优良、阻燃性提高，而且采用该阻燃母粒在增加聚酯塑料阻燃性的同时保证了聚酯塑料的耐磨性、刚性、韧性、抗老化性等性能。采用采用本发明方法生产的阻燃母粒可以完成替代粉状阻燃剂，直接添加到聚酯塑料中，用于拉丝、挤出、注塑、吹塑或加纤造粒等，简化生产工序，节约生产成本，提高材料性能，又避免环境污染，有利于清洁生产等。

Description

聚酯塑料用纳米阻燃母粒

技术领域

本发明涉及一种阻燃母粒，具体地说是一种聚酯塑料用纳米阻燃母粒。

背景技术

高分子聚合物是由千百个原子彼此以共价键结合形成相对分子质量特别大、具有重复结构单元的有机化合物，由于具有轻质高强、耐腐蚀性能好、绝热性能良好、工艺性优良等特点，而被许多领域作为一种高性能材料广泛应用。

聚酯，例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）和聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）等，属于一类高分子聚合物，具有优异的综合性能，目前已在电子电器、汽车工业、机械设备、包装行业等被广泛应用。

然而据发现，聚酯，特别是PET、PBT，存在韧性不足、易燃烧等缺点，所以通常需进行增韧阻燃改性。但目前使用的增韧剂、阻燃剂等助剂大多数为粉体，在聚酯生产过程中直接加入混合将面临着原料分散不均、粉尘污染等问题，而将其制备一种母粒可以较好地解决上述存在的问题，而且还可以降低生产成本、简化工艺等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有高浓度、高分散性、低成本、清洁生产、使用方便的可替代粉状阻燃剂的聚酯塑料用纳米阻燃母粒。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：聚酯塑料用纳米阻燃母粒，其组分按质量百分数配比为：载体10%～15%、十溴二苯乙烷40%～60%、三氧化二锑20%～30%、纳米氢氧化镁6%～10%、表面处理剂0.1%～0.5%、分散剂2%～4%、偶联剂1%～2%、抗氧剂0.1%～1%。

所述的载体为聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）和聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）中的一种或几种任意比例的混合物。

所述的纳米氢氧化镁的粒径在20nm～100nm之间。

所述的表面处理剂为硬脂酸镁。

所述的分散剂为聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、EVA蜡、TAF、EBS中的一种。

所述的偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂和磷酸酯偶联剂中的一种。

所述的抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1010或抗氧剂1076与抗氧剂168的复配物、抗氧剂1010或抗氧剂1076与抗氧剂JC-242的复配物中的一种。

上述的聚酯塑料用纳米阻燃母粒的制备方法，包括以下步骤：

（1）、将各组分按重量配比称好待用；

（2）、将纳米氢氧化镁和表面处理剂加入高速搅拌器中，于80℃～120℃温度下搅拌10～30分钟，使纳米氢氧化镁表面充分活化，然后冷却至低于40℃，出料待用；

（3）、将载体、十溴二苯乙烷、三氧化二锑、、分散剂、偶联剂和抗氧剂加入高速搅拌器低速搅拌1～3分钟；

（4）、将步骤（2）的物料与步骤（3）的物料混合后，于高速搅拌器高速搅拌10～15分钟；

（5）、将步骤（4）搅拌后的物料加入双螺杆挤出机挤出、造粒后，经干燥、包装即得聚酯塑料用纳米阻燃母粒。

本发明的有益效果是，添加活化改性纳米氢氧化镁所制得的阻燃母粒具有分散性优良、阻燃性提高，而且采用该阻燃母粒在增加聚酯塑料阻燃性的同时保证了聚酯塑料的耐磨性、刚性、韧性、抗老化性等性能。采用本发明所制得的阻燃母粒具有添加量小、原料采购方便、使用简单、浓度高、阻燃效能好，成本低，材料理化指标优等特点。采用本发明方法生产的阻燃母粒可以完成替代粉状阻燃剂，直接添加到聚酯塑料中，用于拉丝、挤出、注塑、吹塑或加纤造粒等，简化生产工序，节约生产成本，提高材料性能，又避免环境污染，有利于清洁生产等。

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：

一种聚酯塑料用纳米阻燃母粒，其组分按质量百分数配比为：聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）12%、十溴二苯乙烷50%、三氧化二锑25%、纳米氢氧化镁8%、硬脂酸镁0.3%、聚乙烯蜡3%、硅烷偶联剂1%、抗氧剂1010 0.7%，其中，所述的纳米氢氧化镁的粒径在20nm～100nm之间。

制备方法：（1）、将各组分按重量配比称好待用；（2）、将纳米氢氧化镁和硬脂酸镁加入高速搅拌器中，于80℃～120℃温度下搅拌10～30分钟，使纳米氢氧化镁表面充分活化，然后冷却至低于40℃，出料待用；（3）、将聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、十溴二苯乙烷、三氧化二锑、、聚乙烯蜡、硅烷偶联剂和抗氧剂1010加入高速搅拌器低速搅拌1～3分钟；（4）、将步骤（2）的物料与步骤（3）的物料混合后，于高速搅拌器高速搅拌10～15分钟；（5）、将步骤（4）搅拌后的物料加入双螺杆挤出机挤出、造粒后，经干燥、包装即得聚酯塑料用纳米阻燃母粒。

实施例2：

一种聚酯塑料用纳米阻燃母粒，其组分按质量百分数配比为：聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）10%、十溴二苯乙烷60%、三氧化二锑20%、纳米氢氧化镁6%、硬脂酸镁0.5%、聚丙烯蜡2%、钛酸酯偶联剂1%、抗氧剂1010与抗氧剂168的复配物0.5%，其中，所述的纳米氢氧化镁的粒径在20nm～100nm之间。

制备方法：（1）、将各组分按重量配比称好待用；（2）、将纳米氢氧化镁和硬脂酸镁加入高速搅拌器中，于80℃～120℃温度下搅拌10～30分钟，使纳米氢氧化镁表面充分活化，然后冷却至低于40℃，出料待用；（3）、将聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）、十溴二苯乙烷、三氧化二锑、、聚丙烯蜡、钛酸酯偶联剂和抗氧剂1010与抗氧剂168的复配物加入高速搅拌器低速搅拌1～3分钟；（4）、将步骤（2）的物料与步骤（3）的物料混合后，于高速搅拌器高速搅拌10～15分钟；（5）、将步骤（4）搅拌后的物料加入双螺杆挤出机挤出、造粒后，经干燥、包装即得聚酯塑料用纳米阻燃母粒。

Claims (8)

1.一种聚酯塑料用纳米阻燃母粒，其特征在于，其组分按质量百分数配比为：载体10%～15%、十溴二苯乙烷40%～60%、三氧化二锑20%～30%、纳米氢氧化镁6%～10%、表面处理剂0.1%～0.5%、分散剂2%～4%、偶联剂1%～2%、抗氧剂0.1%～1%。

2.根据权利要求1所述的聚酯塑料用纳米阻燃母粒，其特征在于，所述的载体为聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）和聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）中的一种或几种任意比例的混合物。

3.根据权利要求1所述的聚酯塑料用纳米阻燃母粒，其特征在于，所述的纳米氢氧化镁的粒径在20nm～100nm之间。

4.根据权利要求1所述的聚酯塑料用纳米阻燃母粒，其特征在于，所述的表面处理剂为硬脂酸镁。

5.根据权利要求1所述的聚酯塑料用纳米阻燃母粒，其特征在于，所述的分散剂为聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、EVA蜡、TAF、EBS中的一种。

6.根据权利要求1所述的聚酯塑料用纳米阻燃母粒，其特征在于，所述的偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂和磷酸酯偶联剂中的一种。

7.根据权利要求1所述的聚酯塑料用纳米阻燃母粒，其特征在于，所述的抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1010或抗氧剂1076与抗氧剂168的复配物、抗氧剂1010或抗氧剂1076与抗氧剂JC-242的复配物中的一种。

8.根据权利要求1所述的聚酯塑料用纳米阻燃母粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）、将各组分按重量配比称好待用；

（2）、将纳米氢氧化镁和表面处理剂加入高速搅拌器中，于80℃～120℃温度下搅拌10～30分钟，使纳米氢氧化镁表面充分活化，然后冷却至低于40℃，出料待用；

（3）、将载体、十溴二苯乙烷、三氧化二锑、、分散剂、偶联剂和抗氧剂加入高速搅拌器低速搅拌1～3分钟；

（4）、将步骤（2）的物料与步骤（3）的物料混合后，于高速搅拌器高速搅拌10～15分钟；

（5）、将步骤（4）搅拌后的物料加入双螺杆挤出机挤出、造粒后，经干燥、包装即得聚酯塑料用纳米阻燃母粒。