本發(fā)明屬于高分子材料，具體涉及一種聚酯復合材料及其制備方法和應用。

背景技術：

1、聚酯，是由二元醇或二元酸或多元醇和多元酸縮聚而成的高分子化合物；具有優(yōu)異的物理化學性質(zhì)，廣泛應用于包裝材料、建筑材料、電子電器等領域。其中，聚對苯二甲酸丁二醇酯(pbt)為乳白色半透明到不透明、結晶型熱塑性飽和聚酯，具有優(yōu)良的力學性能、電性能、耐熱性能以及加工性能等，尤其在電子電氣領域、新能源汽車領域、通訊設備領域等應用廣泛。

2、隨著電子電氣部件自動化、智能化和集成化的發(fā)展，為了避免pbt材料作為電子電氣部件在使用過程中因接觸不良、過載、短路等而導致過熱，并發(fā)生主動著火的問題，對pbt材料的灼熱絲起燃溫度(gwit)和相對漏電起痕指數(shù)(cti)提出了更高的要求。歐盟國際電工協(xié)會(iec)組織在iec60335家用及類似電器安全標準中提出長期無人值守電器所使用塑料件的阻燃性能必須滿足ul94v0級和750℃灼熱絲接觸材料30s內(nèi)不起火或燃燒時間小于5s，即gwit大于750℃。

3、通過加入阻燃劑，可提高材料的阻燃性能，提高gwit；但是，一方面，阻燃劑的加入會影響材料的初始力學性能、耐濕熱老化性能以及加工性能，其中，加工性能表現(xiàn)為加工過程中模垢加?。涣硪环矫?，現(xiàn)有技術中的方案，gwit改進幅度小，有待進一步提高。

4、因此，開發(fā)一種兼具高灼熱絲起燃溫度、優(yōu)異的耐濕熱老化性能、加工過程中模垢少，產(chǎn)品表觀質(zhì)量好，使用壽命長的聚酯復合材料，是本領域亟待解決的問題。

技術實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種聚酯復合材料及其制備方法和應用。所述聚酯復合材料不僅具有高灼熱絲起燃溫度，而且在高溫高濕等較為苛刻的環(huán)境中仍能保持良好的力學性能，使用壽命長，且所述聚酯復合材料在加工過程中產(chǎn)生的模垢少，得到的產(chǎn)品表觀質(zhì)量好，滿足電子電氣部件等領域?qū)Σ牧系男阅芤蟆?/p>

2、為達此目的，本發(fā)明采用以下技術方案：

3、第一方面，本發(fā)明提供一種聚酯復合材料，以重量份計，所述聚酯復合材料包括20～50份聚酯樹脂、10～50份玻璃纖維、10～20份第一阻燃劑、0.5～3份第二阻燃劑、2～15份第三阻燃劑和0.1～2份碳二亞胺類化合物；所述第一阻燃劑包括磷系阻燃劑；所述第二阻燃劑包括磷氮系阻燃劑；所述第三阻燃劑包括氮系阻燃劑。

4、本發(fā)明中，采用特定組成阻燃劑，即通過特定種類的第一阻燃劑、第二阻燃劑和第三阻燃劑復配，能夠在保證低模垢的前提下，有效提高聚酯材料的灼熱絲起燃溫度；進一步地，采用特定含量的碳二亞胺類化合物與阻燃劑復配，協(xié)同增效，保證高灼熱絲起燃溫度的同時，能夠減緩聚酯材料在加工過程中的模垢問題，還能保證得到的產(chǎn)品表面浮纖少甚至沒有，表觀質(zhì)量好。

5、本發(fā)明中，20～50份聚酯樹脂，例如可以為20份、22份、24份、26份、28份、30份、32份、34份、36份、38份、40份、42份、44份、46份、48份、50份或上述任意數(shù)值之間的范圍；優(yōu)選為27～43份。

6、本發(fā)明中，10～50份玻璃纖維，例如可以為10份、12份、14份、16份、18份、20份、22份、24份、26份、28份、30份、32份、34份、36份、38份、40份、42份、44份、46份、48份、50份或上述任意數(shù)值之間的范圍；優(yōu)選為23～41份。

7、本發(fā)明中，10～20份第一阻燃劑，例如可以為10份、10.5份、11份、11.5份、12份、12.5份、13份、13.5份、14份、14.5份、15份、15.5份、16份、16.5份、17份、17.5份、18份、18.5份、19份、19.5份、20份或上述任意數(shù)值之間的范圍；更優(yōu)選為11.5～19.5份。

8、本發(fā)明中，0.5～3份第二阻燃劑，例如可以為0.5份、0.52份、0.55份、0.6份、0.62份、0.65份、0.68份、0.7份、0.72份、0.75份、0.78份、0.8份、0.82份、0.85份、0.88份、0.9份、0.92份、0.95份、1份、1.02份、1.04份、1.06份、1.08份、1.1份、1.15份、1.2份、1.25份、1.3份、1.34份、1.4份、1.45份、1.5份、1.55份、1.6份、1.65份、1.7份、1.75份、1.8份、1.85份、1.9份、1.95份、2份、2.2份、2.4份、2.6份、2.8份、3份或上述任意數(shù)值之間的范圍；更優(yōu)選為0.8～2份。

9、本發(fā)明中，2～15份第三阻燃劑，例如可以為2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份、8.5份、9份、9.5份、10份、10.5份、11份、11.5份、12份、12.5份、13份、13.5份、14份、14.5份、15份或上述任意數(shù)值之間的范圍；更優(yōu)選為5.7～10.8份。

10、本發(fā)明中，第三阻燃劑含量太多，會導致注塑加工過程中模垢加??；含量太少，灼熱絲起燃溫度低。

11、本發(fā)明中，0.1～2份碳二亞胺類化合物，例如可以為0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份、1.1份、1.2份、1.3份、1.4份、1.5份、1.6份、1.7份、1.8份、1.9份、2份或上述任意數(shù)值之間的范圍；更優(yōu)選為0.7～1.5份。

12、本發(fā)明中，碳化二胺類化合物含量太多，制品表面浮纖加劇，表觀質(zhì)量差；含量太少，注塑加工過程中模垢加劇。

13、優(yōu)選地，所述聚酯樹脂包括二元酸與二元醇形成的聚酯樹脂。

14、本發(fā)明中，所述二元酸包括脂肪族二元酸和/或芳香族二元酸，所述二元醇包括脂肪族二元醇。

15、優(yōu)選地，所述脂肪族二元酸包括c4～c20脂肪族二元酸，所述c4～c20脂肪族二元酸指碳原子個數(shù)為4～20的脂肪族二元酸，例如可以為4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20或上述任意數(shù)值之間的范圍；示例性地，所述c4～c20脂肪族二元酸包括丁二酸、戊二酸、己二酸、壬二酸、癸二酸等。

16、優(yōu)選地，所述芳香族二元酸包括對苯二甲酸、鄰苯二甲酸、間苯二甲酸或呋喃二甲酸中的至少一種。

17、優(yōu)選地，所述脂肪族二元醇包括c2～c20脂肪族二元醇，所述c2～c20脂肪族二元醇指碳原子個數(shù)為2～20的脂肪族二元醇，例如可以為、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20或上述任意數(shù)值之間的范圍；示例性地，所述c2～c20脂肪族二元醇包括丁二醇、戊二醇、己二醇、壬二醇、癸二醇等。

18、本發(fā)明中，所述聚酯樹脂包括聚對苯二甲酸丁二醇酯(pbt)和/或聚對苯二甲酸乙二醇酯(pet)。

19、優(yōu)選地，在23℃條件下，所述聚酯樹脂的特性粘度＜1.4dl/g。

20、本發(fā)明中，所述聚酯樹脂的特性粘度參照《gb/t?1632-1993聚合物稀溶液粘數(shù)和特性粘數(shù)測定》進行測試。

21、優(yōu)選地，所述第一阻燃劑、第二阻燃劑與第三阻燃劑的質(zhì)量比為(10～18):1:(1～10)，其中，(10～18)中的具體取值例如可以為10、10.2、10.4、10.6、10.8、11、11.2、11.4、11.6、11.8、12、12.2、12.4、12.6、12.8、13、13.2、13.4、13.6、13.8、14、14.2、14.4、14.6、14.8、15、15.2、15.4、15.6、15.8、16、16.2、16.4、16.6、16.8、17、17.2、17.4、17.6、17.8、18或上述任意數(shù)值之間的范圍；(1～10)中的具體取值例如可以為1、1.2、1.4、1.6、1.8、2、2.2、2.4、2.6、2.8、3、3.2、3.4、3.6、3.8、4、4.2、4.4、4.6、4.8、5、5.2、5.4、5.6、5.8、6、6.2、6.4、6.6、6.8、7、7.2、7.4、7.6、7.8、8、8.2、8.4、8.6、8.8、9、9.2、9.4、9.6、9.8、10或上述任意數(shù)值之間的范圍；優(yōu)選為(12～15):1:(5.8～7.8)。

22、優(yōu)選地，所述磷系阻燃劑包括次磷酸鹽或磷酸酯類化合物中的至少一種。

23、優(yōu)選地，所述次磷酸鹽包括二乙基次磷酸鋁、苯基次磷酸鋁、甲基次磷酸鋁、二異丁基次磷酸鋁、甲基乙基次磷酸鋁、二叔丁基次磷酸鋁或次磷酸鋁中的至少一種。

24、優(yōu)選地，所述磷酸酯類化合物包括磷酸三丁酯、磷酸三辛酯、磷酸三苯酯、間苯二酚雙(二苯基磷酸酯)或磷酸甲苯二苯酯中的至少一種。

25、優(yōu)選地，所述磷氮系阻燃劑包括三聚氰胺聚磷酸鹽和/或三聚氰胺磷酸鹽。

26、優(yōu)選地，所述氮系阻燃劑包括三聚氰胺氰尿酸鹽、三聚氰胺硼酸鹽、三聚氰胺中的至少一種；更優(yōu)選三聚氰胺氰尿酸鹽和/或三聚氰胺硼酸鹽。

27、優(yōu)選地，所述碳二亞胺類化合物包括單體型碳二亞胺和/或聚合型碳二亞胺。

28、優(yōu)選地，所述單體型碳二亞胺包括二環(huán)己基碳二亞胺、n,n'-二異丙基碳二亞胺、n,n'-二(2,6-二異丙基苯基)碳二亞胺或1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基-碳二亞胺鹽酸鹽中的至少一種。

29、優(yōu)選地，所述聚合型碳化二亞胺包括脂肪族聚合型碳化二亞胺和/或芳香族聚合型碳化二亞胺；所述聚合型碳化二亞胺的數(shù)均分子量為500～30000。

30、本發(fā)明中，所述碳二亞胺類化合物包括單體型碳二亞胺和聚合型碳二亞胺，所述單體型碳二亞胺和聚合型碳二亞胺的質(zhì)量比為1:(0.5～2)；其中，(0.5～2)中的具體取值例如可以為0.5、0.6、0.8、1、1.2、1.4、1.6、1.8、2或上述任意數(shù)值之間的范圍；更優(yōu)選為1:(1.2～1.8)。

31、優(yōu)選地，以重量份計，所述聚酯復合材料還包括0.5～4份增韌劑，例如可以為0.5份、1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份或上述任意數(shù)值之間的范圍。

32、優(yōu)選地，所述增韌劑包括丁腈橡膠、聚丁二烯橡膠、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物或甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物中的至少一種。

33、本發(fā)明中，所述聚酯復合材料還可根據(jù)實際需要，加入0.5～10份其它助劑；所述其它助劑包括但不限于相容劑、抗氧劑、潤滑劑、抗靜電劑、著色劑等。

34、本發(fā)明中，以重量份計，所述聚酯復合材料中相容劑、抗氧劑、潤滑劑、抗靜電劑、著色劑的用量各自獨立地為0.1～3份。

35、本發(fā)明中，所述相容劑包括但不限于馬來酸酐接枝聚乙烯、馬來酸酐接枝聚丙烯、馬來酸酐接枝聚烯烴彈性體、甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝聚烯烴彈性體等；所述抗氧劑包括但不限于受阻酚類抗氧劑(如抗氧劑1010、抗氧劑1076等)、亞磷酸酯類抗氧劑(如抗氧劑168)等；所述潤滑劑包括但不限于硅酮粉、n,n′-乙撐雙硬脂酸酰胺、季戊四醇硬脂酸酯等。所述抗靜電劑包括但不限于季銨鹽類化合物。

36、本發(fā)明中，所述聚酯復合材料中聚酯樹脂的質(zhì)量百分含量≥20％，優(yōu)選≥30％。

37、第二方面，本發(fā)明提供一種根據(jù)第一方面所述的聚酯復合材料的制備方法，所述制備方法包括：

38、將聚酯樹脂、玻璃纖維、第一阻燃劑、第二阻燃劑、第三阻燃劑和碳二亞胺類化合物以及任選的增韌劑混合，擠出，得到所述聚酯復合材料。

39、優(yōu)選地，所述擠出的溫度為200～320℃，例如可以為200℃、220℃、240℃、260℃、280℃、300℃、320℃或上述任意數(shù)值之間的范圍。

40、第三方面，本發(fā)明提供一種電子電氣部件，所述電子電氣部件包括第一方面所述的聚酯復合材料。

41、本發(fā)明所述的數(shù)值范圍不僅包括上述列舉的點值，還包括沒有列舉出的上述數(shù)值范圍之間的任意的點值，限于篇幅及出于簡明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點值。

42、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果為：

43、本發(fā)明中，所述聚酯復合材料，采用特定組成阻燃劑，即通過特定種類的第一阻燃劑、第二阻燃劑和第三阻燃劑復配，同時加入特定含量的碳二亞胺類化合物與阻燃劑復配，使得聚酯復合材料兼具高灼熱絲起燃溫度和優(yōu)異的耐濕熱老化性能，且所述聚酯材料在加工過程中的模垢問題能夠得到有效緩解，還能保證得到的產(chǎn)品表面浮纖少，表觀質(zhì)量好。