一种阻燃塑料复合材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种阻燃塑料复合材料的制备方法，先将聚对苯二甲酸丁二醇酯PBT在110～120℃下的鼓风干燥箱中干燥4～6小时，并将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS在60～70℃下的鼓风干燥箱中干燥2～4小时；再按照设定的质量百分比称取相应的原材料，并将所称取的原材料加入到高速混合机中进行混合；再将混合物加入到双螺杆挤出机中进行熔融混炼、水槽冷却和切粒机切粒操作，得到所述阻燃塑料复合材料。通过该方法所制备的复合材料具有较高的冲击韧性和良好的加工工艺性能，同时具有优异的阻燃性能，可在汽车、家电、电子信息等领域中使用。

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃塑料复合材料的制备方法
本专利技术涉及工程塑料合金
，尤其涉及一种阻燃塑料复合材料的制备方法。
技术介绍
近年来，塑料工业得到了长足的发展，其中工程塑料特别是ABS在电器、交通、计算机等领域得到了规范应用。ABS是用量最大的工程塑料，它是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，具有流动性好、力学性能高、表面质量好等特性，但ABS本身易于燃烧、不耐老化(易变黄)、耐热性低、价格高等缺点也限制了其应用。传统的阻燃ABS是采用含溴阻燃剂复配含锑化合物，然而，溴化物在燃烧期间会产生有毒气体，并且三氧化二锑也有毒性，给人体健康和环境造成了负面影响。为了实现ABS的环保化无卤阻燃，许多研究者已进行了研究，主要是通过氢氧化物(如氢氧化铝、氢氧化镁)或含磷阻燃剂(如红磷和磷酸盐等)代替溴化物和三氧化二锑。但氢氧化物的阻燃效果差，需要添加量大，随之带来ABS的工艺流动性下降和力学性能恶化而无法使用。而含氮、磷的阻燃体系作为一种新型的绿色阻燃体系,具有较高的阻燃效率，是目前取代含溴化合物的主要趋势。另外，PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)具有高耐热、高强度、耐老化性好的特性，且价格较低，也是应用较广泛的工程塑料，但其韧性较差，加工流动性不好，表面性能不好，由于PBT和ABS相容性差，单纯共混物性能差，特别是冲击韧性低，因此需要增容和增韧。现有技术中的阻燃PBT/ABS合金材料，要么不是无卤环保阻燃，要么是冲击韧性较低，要么是流动性不好，应用范围并不广泛。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种阻燃塑料复合材料的制备方法，通过该方法所制备的复合材料具有较高的冲击韧性和良好的加工工艺性能，同时具有优异的阻燃性能，可在汽车、家电、电子信息等领域中使用。一种阻燃塑料复合材料的制备方法，所述方法包括：先将聚对苯二甲酸丁二醇酯PBT在110～120℃下的鼓风干燥箱中干燥4～6小时，并将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS在60～70℃下的鼓风干燥箱中干燥2～4小时；再按照设定的质量百分比称取相应的原材料，并将所称取的原材料加入到高速混合机中进行混合；其中，所述原材料的各组分质量百分比为：30～50％的PBT，20～35％的ABS，1～5％的复合相容剂，1～5％的复合增韧剂，10～30％的复合阻燃剂，0.5～2％的复合润滑剂，0.3～0.6％的复合抗氧剂，0.1～1％的硅油，0.1～1％的聚四氟乙烯以及0.1～0.5％的乙基三苯基溴化磷；再将混合物加入到双螺杆挤出机中进行熔融混炼、水槽冷却和切粒机切粒操作，得到所述阻燃塑料复合材料。由上述本专利技术提供的技术方案可以看出，通过该方法所制备的复合材料具有较高的冲击韧性和良好的加工工艺性能，同时具有优异的阻燃性能，可在汽车、家电、电子信息等领域中使用。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。图1为本专利技术实施例所提供阻燃塑料复合材料的制备方法流程示意图；图2为本专利技术实施例所提供的双螺杆挤出机的结构示意图。具体实施方式下面结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术的保护范围。本专利技术实施例所述方法使用含磷阻燃剂，并与含有大量氮元素的新型弹性体－聚磷腈组合，复配线性酚醛树脂作为PBT/ABS的阻燃添加剂，配以复合相容剂、复合增韧剂和复合润滑剂等组份，制备环保化的阻燃塑料复合材料，使阻燃性能大大提高，同时具有高的流动性和高的韧性，可用于家电、汽车、电子、电气和信息产品等领域。下面将结合附图对本专利技术实施例作进一步地详细描述，如图1所示为本专利技术实施例所提供阻燃塑料复合材料的制备方法流程示意图，所述制备方法包括：步骤11：先将聚对苯二甲酸丁二醇酯PBT在110～120℃下的鼓风干燥箱中干燥4～6小时，并将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS在60～70℃下的鼓风干燥箱中干燥2～4小时；在具体实现中，所采用PBT的特性粘数为0.75～0.95dl/g。这里特性粘数是分子量的表征，PBT分子量太低，合金的冲击韧性低；反之，PBT分子量太高，合金的流动性差。所采用ABS为高抗冲级，熔融指数(MI)在1～5g/10min(200℃，5kgf)之间，高抗冲ABS与PBT共混可以获得冲击韧性高的工程塑料合金。步骤12：再按照设定的质量百分比称取相应的原材料，并将所称取的原材料加入到高速混合机中进行混合；在该步骤中，具体可以高速混合1分钟。上述原材料的各组分质量百分比为：30～50％的PBT，20～35％的ABS，1～5％的复合相容剂，1～5％的复合增韧剂，10～30％的复合阻燃剂，0.5～2％的复合润滑剂，0.3～0.6％的复合抗氧剂，0.1～1％的硅油，0.1～1％的聚四氟乙烯以及0.1～0.5％的乙基三苯基溴化磷；在具体实现中，所采用的复合相容剂为苯乙烯-马来酸酐共聚物SMA、乙烯丙烯酸丁酯共聚物PTW和苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物SAG按照1:1:1的质量比混合后的混合物。这里，PTW自身在零下40度还有抗冲击性能，材料柔韧，可作为增韧剂；同时EBA极性高，和各种聚合物相容性好，同时对提高阻燃剂与ABS、PBT的界面粘结力也有促进作用。SAG上的环氧基团可以和PBT的端羧基反应，从而起到增容作用。三者复配具有协同效应。所采用的复合增韧剂为高胶粉、具有核壳结构的甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物MBS和乙烯醋酸乙烯酯共聚物EVA按照1:1:1的质量比混合后的混合物；其中，所述高胶粉中的丁二烯含量为40～60wt％，所述EVA中的VA含量为22～30wt％。这里，高胶粉可以认为是橡胶含量极高的ABS粉末，与ABS相容性好，增韧效果突出。MBS具有核壳结构，壳是甲基丙烯酸酯类共聚物，与PBT、ABS相容性好，核是橡胶含量较高的丁二烯-苯乙烯共聚物，增韧效果优异。EVA既有良好的增韧效果，也可以提高合金的加工流动性。三者复配具有协同效应。所采用的复合阻燃剂为乙基次磷酸铝、硼酸锌、线性酚醛树脂(软化点75～90℃)和聚苯氧基磷腈(数均分子量在40000以上)按照2:1:1:0.5的质量比混合后的混合物。这里，乙基次磷酸铝是新型的无卤含磷阻燃剂，特别是对聚酯(PBT等)具有优异的阻燃效果；硼酸锌还具有抑烟效果；线性酚醛树脂可以提高成炭率，从而具有阻燃效果；由于添加了大量的阻燃剂，复合材料的冲击韧性下降，聚磷腈弹性体不仅对合金具有优异的阻燃性，还具有优异的增韧作用，增韧效果好。因此，复合阻燃剂是磷-氮复合，同时成炭率高、抑烟性好，具有协同效应。所采用的复合润滑剂为乙撑双硬脂酰胺EBS、巴西棕榈蜡和氧化聚乙烯蜡按照1:1:1的质量比混合后的混合物。这里，EBS和巴西棕榈蜡可以增加流动性和表面质量，氧化聚乙烯蜡还具有促进阻燃剂的分散作用，三者复配具有协同效应。所采用的复合抗氧剂为抗氧剂四季戊四醇酯(即四[β-(3，5-二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阻燃塑料复合材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括：先将聚对苯二甲酸丁二醇酯PBT在110～120℃下的鼓风干燥箱中干燥4～6小时，并将丙烯腈‑丁二烯‑苯乙烯共聚物ABS在60～70℃下的鼓风干燥箱中干燥2～4小时；再按照设定的质量百分比称取相应的原材料，并将所称取的原材料加入到高速混合机中进行混合；其中，所述原材料的各组分质量百分比为：30～50％的PBT，20～35％的ABS，1～5％的复合相容剂，1～5％的复合增韧剂，10～30％的复合阻燃剂，0.5～2％的复合润滑剂，0.3～0.6％的复合抗氧剂，0.1～1％的硅油，0.1～1％的聚四氟乙烯以及0.1～0.5％的乙基三苯基溴化磷；再将混合物加入到双螺杆挤出机中进行熔融混炼、水槽冷却和切粒机切粒操作，得到所述阻燃塑料复合材料。

【技术特征摘要】
1.一种阻燃塑料复合材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括：先将聚对苯二甲酸丁二醇酯PBT在110～120℃下的鼓风干燥箱中干燥4～6小时，并将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS在60～70℃下的鼓风干燥箱中干燥2～4小时；再按照设定的质量百分比称取相应的原材料，并将所称取的原材料加入到高速混合机中进行混合；其中，所述原材料的各组分质量百分比为：30～50％的PBT，20～35％的ABS，1～5％的复合相容剂，1～5％的复合增韧剂，10～30％的复合阻燃剂，0.5～2％的复合润滑剂，0.3～0.6％的复合抗氧剂，0.1～1％的硅油，0.1～1％的聚四氟乙烯以及0.1～0.5％的乙基三苯基溴化磷；再将混合物加入到双螺杆挤出机中进行熔融混炼、水槽冷却和切粒机切粒操作，得到所述阻燃塑料复合材料；其中，所采用的复合相容剂为苯乙烯-马来酸酐共聚物SMA、乙烯丙烯酸丁酯共聚物PTW和苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物SAG按照1:1:1的质量比混合后的混合物；所采用的复合增韧剂为高胶粉、具有核壳结构的甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物MBS和乙烯醋酸乙烯酯共聚物EVA按照1:1:1的质量比混合后的混合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨明山，赵祎宁，李长峰，向攀，杨朝金，
申请(专利权)人：北京石油化工学院，佛山市晶化工程塑料有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11