一种聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料制造技术

本发明专利技术公开了一种聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料。由聚对苯二甲酸乙二醇酯、木质素磺酸钠和苯并噁嗪三种材料制成；聚对苯二甲酸乙二醇酯的质量份数为70～99，木质素磺酸钠的质量份数为1～30，苯并噁嗪的质量份数为1～30；将三种材料干燥处理；将干燥处理后的聚对苯二甲酸乙二醇酯、苯并噁嗪与木质素磺酸钠进行熔融共混，得到共混复合材料；将共混复合材料进行注塑成型，得到复合材料样条；将复合材料样条进行加热固化；冷却至常温。本发明专利技术的聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料的热稳定性能和阻燃性能高，在薄膜片材、包装瓶、电子电器、汽车配件和机械设备等领域具有广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料
本专利技术涉及一种复合材料，确切的说是一种热稳定性能和阻燃性能高的聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料。
技术介绍
聚对苯二甲酸乙二醇酯是一种重要的工程塑料，由于其优异的物理机械性能，广泛应用于薄膜片材、包装瓶、电子电器、汽车配件和机械设备等领域。然而，聚对苯二甲酸乙二醇酯高度易燃，其在燃烧时表现出严重的滴落行为，火焰因此得以快速传播。这种高火灾风险严重威胁了人们的生命财产安全。为了改善聚对苯二甲酸乙二醇酯的阻燃性能，添加阻燃剂是一种有效的方法。然而，由于聚对苯二甲酸乙二醇酯的成炭性能不高，常见的阻燃剂不能显著提高其热稳定性能和成炭性能，因此其熔融滴落和阻燃性能不高的问题没能有效解决。因此，如何有效改善聚对苯二甲酸乙二醇酯的成炭性能，仍然是提高其阻燃性能所面临的困难之一。此问题的有效解决，对于提高聚对苯二甲酸乙二醇酯的阻燃性能，扩展其应用领域是有价值的。
技术实现思路
为克服上述现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料。为达到上述目的，本专利技术解决其技术问题采用的一种技术方案是：所述的复合材料主要由聚对苯二甲酸乙二醇酯、木质素磺酸钠和苯并噁嗪三种材料制成。所述复合材料中聚对苯二甲酸乙二醇酯的质量份数为70～99，木质素磺酸钠的质量份数为1～30，苯并噁嗪的质量份数为1～30。所述复合材料中聚对苯二甲酸乙二醇酯的质量份数为80～90，木质素磺酸钠的质量份数为10～20，苯并噁嗪的质量份数为10～20。所述复合材料中苯并噁嗪和木质素磺酸钠的质量比为0.5～2。所述苯并噁嗪为分子中含有氮和氧的六元噁嗪环结构的化合物。所述的复合材料采用以下方式制备而成：1)将聚对苯二甲酸乙二醇酯、苯并噁嗪与木质素磺酸钠进行干燥处理；2)将步骤1)中干燥处理后的聚对苯二甲酸乙二醇酯、苯并噁嗪与木质素磺酸钠进行熔融共混，得到共混复合材料；3)将步骤2)所得共混复合材料进行注塑成型，得到复合材料样条；4)将步骤3)所得复合材料样条进行加热固化，获得聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料。所述步骤1)中的干燥处理温度为80℃，时间为8小时。所述步骤2)中所得共混复合材料中聚对苯二甲酸乙二醇酯的质量份数为70～99，木质素磺酸钠的质量份数为1～30，苯并噁嗪的质量份数为1～30。所述步骤2)中所得共混复合材料中聚对苯二甲酸乙二醇酯的质量份数为80～90，木质素磺酸钠的质量份数为10～20，苯并噁嗪的质量份数为10～20。所述步骤2)中的熔融共混采用转矩流变仪，温度为270℃，转子转速为60转/分钟，时间为2分钟。所述步骤3)中的注塑成型采用注塑机，注射区温度为255℃，模板区温度为45℃，保压时间2分钟。所述步骤4)中的加热固化工艺为：设置阶梯温度控制进行处理，具体是相继在120～140℃下热处理1～3小时，150～170℃下热处理1～3小时，180～200℃下热处理1～3小时，210～230℃下热处理0.5～2小时，240～260℃下热处理10分钟～60分钟，然后冷却至常温。优先地，所述步骤4)中的加热固化工艺为：设置阶梯温度控制进行处理，具体是相继在130℃下热处理2小时，160℃下热处理2小时，190℃下热处理2小时，220℃下热处理1小时，250℃下热处理0.5小时，然后冷却至常温。本专利技术具有的有益效果如下：本专利技术所用原料苯并噁嗪和木质素磺酸钠可以有效提升聚对苯二甲酸乙二醇酯的成炭能力，从而可以改善聚对苯二甲酸乙二醇酯的燃烧滴落行为和阻燃性能，且制备方法简单，在薄膜片材、包装瓶、电子电器、汽车配件和机械设备等领域具有广泛的应用前景。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。本专利技术的实施例中，聚对苯二甲酸乙二醇酯、苯并噁嗪(6,6'-(propane-2,2-diyl)bis(3-phenyl-3,4-dihydro-2H-benzo[e][1,3]oxazine))和木质素磺酸钠为市购材料。热稳定性能测试方法：采用热失重分析仪(NETZSCH，TG209F1)，温度范围：室温～650℃，升温速度：10℃/分钟，氮气氛围。阻燃性能测试方法：采用氧指数分析仪(苏州菲尼克斯，PX-01-005)，按照国家标准GB/T2406.2-2009进行测试；采用UL94垂直水平燃烧测试仪(苏州菲尼克斯，PX-03-001)，按照国家标准GB/T2408-2008进行测试。实施例11)称取27g聚对苯二甲酸乙二醇酯、3g苯并噁嗪，在干燥箱中80℃干燥8小时，得到干燥的苯并噁嗪和聚对苯二甲酸乙二醇酯。2)将步骤1)中得到的干燥聚对苯二甲酸乙二醇酯和苯并噁嗪加入转矩流变仪进行熔融共混，温度270℃，转子转速60转/分钟，时间2分钟；取出共混复合材料，冷却至常温，得到聚对苯二甲酸乙二醇酯和苯并噁嗪的共混复合材料。3)将步骤2)中得到的聚对苯二甲酸乙二醇酯和苯并噁嗪的共混复合材料加入微型注塑机进行注塑成型，注射区温度为255℃，模板区温度为45℃，保压时间2分钟，得到聚对苯二甲酸乙二醇酯和苯并噁嗪的复合材料样条。4)将步骤3)得到的聚对苯二甲酸乙二醇酯和苯并噁嗪的共混复合材料样条进行加热固化，相继在130℃下热处理2小时，160℃下热处理2小时，190℃下热处理2小时，220℃下热处理1小时，250℃下热处理0.5小时，冷却至常温。热稳定性能测试结果如表1所示。阻燃性能测试结果如表2所示。实施例21)称取27g聚对苯二甲酸乙二醇酯、2g苯并噁嗪、1g木质素磺酸钠，在干燥箱中80℃干燥8小时，得到干燥的聚对苯二甲酸乙二醇酯、苯并噁嗪和木质素磺酸钠。2)将步骤1)中得到的干燥聚对苯二甲酸乙二醇酯、苯并噁嗪和木质素磺酸钠加入转矩流变仪进行熔融共混，温度270℃，转子转速60转/分钟，时间2分钟；取出共混复合材料，冷却至常温，得到聚对苯二甲酸乙二醇酯、苯并噁嗪和木质素磺酸钠的共混复合材料。3)将步骤2)中得到的聚对苯二甲酸乙二醇酯、苯并噁嗪和木质素磺酸钠的共混复合材料加入微型注塑机进行注塑成型，注射区温度为255℃，模板区温度为45℃，保压时间2分钟，得到聚对苯二甲酸乙二醇酯、苯并噁嗪和木质素磺酸钠的复合材料样条。4)将步骤3)得到的聚对苯二甲酸乙二醇酯、苯并噁嗪和木质素磺酸钠的复合材料样条进行加热固化，相继在130℃下热处理2小时，160℃下热处理2小时，190℃下热处理2小时，220℃下热处理1小时，250℃下热处理0.5小时，冷却至常温。热稳定性能测试结果如表1所示阻燃性能测试结果如表2所示。实施例31)称取27g聚对苯二甲酸乙二醇酯、1.5g苯并噁嗪、1.5g木质素磺酸钠，在干燥箱中80℃干燥8小时，得到干燥的聚对苯二甲酸乙二醇酯、苯并噁嗪和木质素磺酸钠。2)将步骤1)中得到的干燥聚对苯二甲酸乙本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料，其特征在于：所述的复合材料主要由聚对苯二甲酸乙二醇酯、木质素磺酸钠和苯并噁嗪三种材料制成。/n

【技术特征摘要】
1.一种聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料，其特征在于：所述的复合材料主要由聚对苯二甲酸乙二醇酯、木质素磺酸钠和苯并噁嗪三种材料制成。


2.根据权利要求1所述的一种聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料，其特征在于：所述复合材料中聚对苯二甲酸乙二醇酯的质量份数为70～99，木质素磺酸钠的质量份数为1～30，苯并噁嗪的质量份数为1～30。


3.根据权利要求2所述的一种聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料，其特征在于：所述复合材料中聚对苯二甲酸乙二醇酯的质量份数为80～90，木质素磺酸钠的质量份数为10～20，苯并噁嗪的质量份数为10～20。


4.根据权利要求1所述的一种聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料，其特征在于：所述复合材料中苯并噁嗪和木质素磺酸钠的质量比为0.5～2。


5.根据权利要求1所述的一种聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料，其特征在于：所述苯并噁嗪为分子中含有氮和氧的六元噁嗪环结构的化合物。


6.根据权利要求1所述的一种聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料，其特征在于：所述的复合材料采用以下方式制备而成：
1)将聚对苯二甲酸乙二醇酯、苯并噁嗪与木质素磺酸钠进行干燥处理；
2)将步骤1)中干燥处理后的聚对苯二甲酸乙二醇酯、苯并噁嗪与木质素磺酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：张先明，张涛，周杰，陈文兴，杨志超，石教学，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33