一种高灼热丝起燃温度的PBT合金材料及其制备方法与流程

一种高灼热丝起燃温度的pbt合金材料及其制备方法
技术领域
1.本发明涉及pbt合金领域，具体涉及一种高灼热丝起燃温度的pbt合金材料及其制备方法。


背景技术：

2.pc/pbt是塑料合金，它保持了结晶材料pbt的耐化学性及易于成型等特点，又兼备了非结晶材料pc的韧性和尺寸稳定性。其产品广泛应用于汽车保险杠、汽车拉手、电子元件等。pc/pbt具有pc和pbt二者的综合特性，例如pc的高韧性和几何稳定性以及pbt的化学稳定性、热稳定性和润滑特性等。
3.pbt合金材料电性能优异，注塑成型方便，具有很广泛的应用。但是由于材料经常在电子电器产品上应用，经常遇到裸露的电线等高温部件。如果其灼热丝起燃温度低，容易起火引发火灾。因此，对pbt合金材料的灼热丝起燃温度有较高的要求。


技术实现要素：

4.本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷的至少一个而提供一种形成双网络结构、有效提高其灼热丝起燃温度的高灼热丝起燃温度的pbt合金材料及其制备方法。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
6.一种高灼热丝起燃温度的pbt合金材料，该合金材料包括pbt树脂、pc-pdms、气相二氧化硅、ptfe和助剂，其中，pbt树脂、pc-pdms、气相二氧化硅和ptfe的质量比为(70-85):(10-20):(5-10):(1-2)。
7.进一步地，所述的pbt树脂、pc-pdms、气相二氧化硅和ptfe的质量比为(75-80):(10-15):(5-10):(1-2)。
8.进一步地，该合金材料包括以下组分及重量份含量：
[0009][0010]
所述的其他助剂包括抗氧剂、紫外吸收剂和润滑剂。
[0011]
进一步地，所述pbt树脂的特性粘度为0.8-1.2dl/g。进一步地，所述的pc-pdms为聚二甲基硅氧烷-聚碳酸酯共聚物。进一步地，pc-pdms中，pdms链段和pc链段摩尔比例为1:9-2:8。进一步地，所述的气相二氧化硅，为人工合成气相二氧化硅，粒径范围d50为3-10μm，
孔隙率》90％。进一步地，所述的相容剂为as-gma，其中gma含量为1-10wt％，gma含量超过10％，会引起材料交联而无法挤出造粒。优选地，所述gma的含量为1％；
[0012]
进一步地，所述的润滑剂为硬脂酸钡；抗氧剂、紫外吸收剂和润滑剂的质量比为1:1:1。
[0013]
一种如上所述的高灼热丝起燃温度的pbt合金材料的制备方法，该方法包括以下步骤：
[0014]
按重量比将各组分进行预混，将所得的混合物经双螺杆挤出机共混熔融、挤出造粒，即得到高灼热丝起燃温度的pbt合金材料。
[0015]
进一步地，所述双螺杆挤出机的机筒温度为240-290℃，螺杆转速为200-600rpm，压力为1.5-2.5mpa。
[0016]
与现有技术相比，本发明开发了一种高灼热丝起燃温度pbt合金材料。此材料中，通过pc-pdms中的硅氧烷链段与气相二氧化硅结合，形成硅氧键网络包覆在产品表面。同时，通过ptfe的纤维化，也包覆在材料表面，形成双网络结构。在材料受到高温时，材料双网络收缩，避免其基材燃烧，可有效提高其灼热丝起燃温度，可从750℃提高到850℃。此材料可广泛应用于厨房家电、充电设备等产品上，具有很大的应用前景。
具体实施方式
[0017]
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
[0018]
以下实施例及对比例中采用的原料为：pbt特性粘度为1.0dl/g，台湾长春企业集团；pc-pdms用lg化学的lg8000，其中pdms比pc链段摩尔比为1:9；气相二氧化硅d50为4μm，纳诺科技有限公司，孔隙率大于90％；ptfe选用a3800，日本三菱化学公司；相容剂采用sag001，gma含量为1wt％，上海日之升精细化工有限公司生产；其他助剂包含抗氧剂b900(汽巴精化)、紫外吸收剂tinuvins uvp(ciba)、润滑剂硬脂酸钡，各助剂重量配比为1:1:1。
[0019]
将实施例1-4和对比例1-3制备的高灼热丝起燃温度pbt合金材料经过80℃干燥5h后，按照astm标准，注塑测试样条检测物理性能；根据iec60695标准，注塑160mm
×
100mm
×
3mm样板，测试其灼热丝起燃温度。
[0020]
表1
[0021]
物理性能测试条件测试标准izod缺口冲击强度(1/8)(j/m)23℃astmd256-10灼热丝起燃温度160mm
×
100mm
×
3mmiec60695
[0022]
实施例1
[0023]
一种高灼热丝起燃温度的pbt合金材料及其制备方法，具体步骤如下：
[0024]
(1)按照表2中的重量比称取各组分；
[0025]
(2)按配方备料，将各组分在混料桶中进行预混，混合均匀后待用；
[0026]
(3)将步骤(2)所得的混合物经双螺杆挤出机共混熔融、挤出造粒，即得到产品。
[0027]
将上述混合好的混合物从双螺杆挤出机的主喂料进入，经过熔融挤出、冷却、干燥、切粒得到样品；其中，所述的双螺杆挤出机为同向旋转的双螺杆挤出机，螺杆的长径比
为40:1，螺杆机筒设有真空抽排装置以及温控装置；双螺杆挤出机的进料段温度为160℃、塑化段温度为240℃、均化段温度为290℃，螺杆转速为400rpm，压力为2.5mpa。
[0028]
实施例2
[0029]
一种高灼热丝起燃温度的pbt合金材料及其制备方法，原料重量比例见表2，制备方法同实施例1。
[0030]
实施例3
[0031]
一种高灼热丝起燃温度的pbt合金材料及其制备方法，原料重量比例见表2，制备方法同实施例1。
[0032]
实施例4
[0033]
一种高灼热丝起燃温度的pbt合金材料及其制备方法，原料重量比例见表2，制备方法同实施例1。
[0034]
对比例1
[0035]
一种pbt合金材料及其制备方法，原料重量比例见表2，制备方法同实施例1。
[0036]
对比例2
[0037]
一种pbt合金材料及其制备方法，原料重量比例见表2，制备方法同实施例1。
[0038]
对比例3
[0039]
一种pbt合金材料及其制备方法，原料重量比例见表2，制备方法同实施例1。
[0040]
表2
[0041]
组份实施例1实施例2实施例3实施例4对比例1对比例2对比例3pbt树脂75808085758075pc-pdms1515101001515气相二氧化硅10510510010ptfe1122220相容剂2222222助剂1111111
[0042]
实施例1-4及对比例1-3的pc树脂的物性及耐光照测试结果见下表3。
[0043]
表3
[0044]
性能指标实施例1实施例2实施例3实施例4对比例1对比例2对比例3izod缺口冲击强度(1/8)(j/m)12411610912777157125灼热丝起燃温度(℃)850850850850750750750
[0045]
由表3中实施例1-4及对比例1-3测试结果表明，通过pc-pdms中的硅氧烷链段与气相二氧化硅结合，形成硅氧键网络包覆在产品表面。同时，通过ptfe的纤维化，也包覆在材料表面，形成双网络结构。在材料收到高温时，材料双网络收缩，避免其基材燃烧，可有效提高其灼热丝起燃温度，可从750℃提高到850℃。
[0046]
对比例1与实施例1相比，由于缺少pc-pdms，导致灼热丝起燃温度和冲击强度下降，因为pc-pdms中的pdms链段部分为柔性链，起到增韧作用，提高产品冲击强度。同时，因为pdms链段与材料中气相二氧化硅结合，形成硅氧烷键网络包覆，与ptfe纤维化后的网络同时包覆，起到双网络结构，可以有效提高材料的灼热丝起燃温度。
[0047]
对比例3与实施例1相比，由于缺少ptfe，导致灼热丝起燃温度下降，冲击强度变化
不大，因为材料中的pdms链段依然起到增韧作用，对冲击影响不大。但是缺少ptfe，无法在材料中纤维化，形成ptfe包覆网络，无法形成双网络结构，所以无法提高材料的灼热丝起燃温度。
[0048]
实施例2与对比例2相比，使用了气相二氧化硅，虽然冲击强度下降，但灼热丝起燃温度提升，因为添加的气相二氧化硅形成硅氧烷键网络，与ptfe纤维化后的网络同时包覆，起到双网络结构，可以有效提高材料的灼热丝起燃温度。
[0049]
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

技术特征：
1.一种高灼热丝起燃温度的pbt合金材料，其特征在于，该合金材料包括pbt树脂、pc-pdms、气相二氧化硅、ptfe和助剂，其中，pbt树脂、pc-pdms、气相二氧化硅和ptfe的质量比为(70-85):(10-20):(5-10):(1-2)。2.根据权利要求1所述的一种高灼热丝起燃温度的pbt合金材料，其特征在于，所述的pbt树脂、pc-pdms、气相二氧化硅和ptfe的质量比为(75-80):(10-15):(5-10):(1-2)。3.根据权利要求1所述的一种高灼热丝起燃温度的pbt合金材料，其特征在于，该合金材料包括以下组分及重量份含量：所述的其他助剂包括抗氧剂、紫外吸收剂和润滑剂。4.根据权利要求1所述的一种高灼热丝起燃温度的pbt合金材料，其特征在于，所述pbt树脂的特性粘度为0.8-1.2dl/g。5.根据权利要求1所述的一种高灼热丝起燃温度的pbt合金材料，其特征在于，所述的pc-pdms为聚二甲基硅氧烷-聚碳酸酯共聚物。6.根据权利要求5所述的一种高灼热丝起燃温度的pbt合金材料，其特征在于，pc-pdms中，pdms链段与pc链段的摩尔比为1:9-2:8。7.根据权利要求1所述的一种高灼热丝起燃温度的pbt合金材料，其特征在于，所述的气相二氧化硅，粒径范围d50为3-10μm，孔隙率>90％。8.根据权利要求3所述的一种高灼热丝起燃温度的pbt合金材料，其特征在于，所述的相容剂为as-gma，其中gma含量为1-10wt％。9.一种如权利要求1所述的高灼热丝起燃温度的pbt合金材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：按重量比将各组分进行预混，将所得的混合物经双螺杆挤出机共混熔融、挤出造粒，即得到高灼热丝起燃温度的pbt合金材料。10.根据权利要求9所述的一种高灼热丝起燃温度的pbt合金材料的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机的机筒温度为240-290℃，螺杆转速为200-600rpm，压力为1.5-2.5mpa。

技术总结
本发明涉及一种高灼热丝起燃温度的PBT合金材料及其制备方法。合金材料包括PBT树脂、PC-PDMS、气相二氧化硅、PTFE和助剂，其中，PBT树脂、PC-PDMS、气相二氧化硅和PTFE的质量比为(70-85):(10-20):(5-10):(1-2)。制备方法包括以下步骤：按重量比将各组分进行预混，将所得的混合物经双螺杆挤出机共混熔融、挤出造粒，即得到高灼热丝起燃温度的PBT合金材料。与现有技术相比，本发明材料物性优异，具有高的灼热丝起燃温度，可广泛用于厨房电器，充电设备等与电接触的塑胶制品上，具有广泛的应用前景。景。


技术研发人员：祝彤 查超 杨彦菊 杨兴文
受保护的技术使用者：上海金山锦湖日丽塑料有限公司
技术研发日：2023.02.20
技术公布日：2023/9/13