一种阻燃抗静电PETG复合材料及其制备方法和应用与流程

本发明涉及petg复合材料，具体而言，涉及一种阻燃抗静电petg复合材料及其制备方法和应用。

背景技术：

1、petg（聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯）是一种非结晶型共聚酯，具有高透明度、高韧性、耐化学腐蚀、易加工成型、环保可回收等优点，广泛应用于电子电器外壳、包装材料、医疗器械、新能源配件、轨道交通内饰、光伏组件配件等领域。但纯petg存在两大缺陷：一是极限氧指数低、易燃，燃烧时易滴落、产生大量烟气，在电子、新能源、防爆、精密仪器等场景存在安全隐患；二是表面电阻率高，易积累静电，易吸附灰尘、击穿精密元器件、引发火花，在易燃易爆、无尘车间、电子封装等场景使用受限。

2、现有技术中，单独对petg进行阻燃改性或抗静电改性已有研究，但二者同时改性时存在相容性差、力学性能下降、阻燃效率低、抗静电效果不稳定、析出严重、透明度损失大等问题。常规抗静电剂多为离子型或低分子有机抗静电剂，易迁移析出，长效性差；常规卤系阻燃剂环保性差，无卤阻燃剂添加量大，严重破坏 petg 透明性与韧性。

3、因此，目前亟需开发一种无卤环保、长效抗静电、高效阻燃、高透明、力学性能优异的 petg 复合材料，具有重要工程应用价值。

4、鉴于此，特提出本发明。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种阻燃抗静电petg复合材料及其制备方法和应用，旨在提供无卤环保、长效抗静电、高效阻燃、高透明、力学性能优异的 petg 复合材料。

2、本发明是这样实现的：

3、第一方面，本发明提供一种阻燃抗静电petg复合材料，按重量份数计，包括：petg树脂75份-90份、无卤复合阻燃剂6份-15份、长效抗静电剂2份-8份、相容增韧剂1份-5份和加工助剂0.3份-1.2份；

4、其中，无卤复合阻燃剂包括磷氮系阻燃剂与纳米硅系协效阻燃剂；

5、长效抗静电剂为聚醚型抗静电剂。

6、在可选的实施方式中，按重量份数计，包括：petg树脂80份-85份、无卤复合阻燃剂8份-12份、长效抗静电剂4份-6份、相容增韧剂1份-3份和加工助剂0.3份-0.7份。

7、在可选的实施方式中，磷氮系阻燃剂选自聚磷酸铵、三聚氰胺氰尿酸盐和二乙基次膦酸铝中的至少一种；

8、和/或，纳米硅系协效阻燃剂选自气相二氧化硅和纳米蒙脱土中的至少一种；纳米硅系协效阻燃剂的粒径为20nm-80nm；

9、和/或，磷氮系阻燃剂与纳米硅系协效阻燃剂的质量比为（2-5）：1。

10、在可选的实施方式中，聚醚型抗静电剂选自聚醚酯酰胺，重均分子量为15000–30000。

11、在可选的实施方式中，petg树脂的特性黏度为0.70dl/g-0.85dl/g；

12、和/或，petg树脂的透光率≥90%；

13、和/或，相容增韧剂选自甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物和乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物中的至少一种。

14、在可选的实施方式中，加工助剂包括抗氧剂0.2份-0.4份和润滑剂0.1份-0.3份；

15、其中，抗氧剂选自抗氧剂1010和抗氧剂168中的至少一种；

16、润滑剂选自聚乙烯蜡和硬脂酸酯中的至少一种。

17、第二方面，本发明提供一种前述实施方式中任一项阻燃抗静电petg复合材料的制备方法，包括：将petg树脂、无卤复合阻燃剂、长效抗静电剂、相容增韧剂和加工助剂按比例混合，制备阻燃抗静电petg复合材料。

18、在可选的实施方式中，将petg树脂干燥后，按照重量份比例称取各组分并混合，将混合物加入挤出机熔融共混、挤出，经过冷却、切粒后得到阻燃抗静电petg母粒；将阻燃抗静电petg母粒干燥后，注塑成型。

19、在可选的实施方式中，挤出温度为220℃-260℃，螺杆转速为200r/min-400r/min；

20、和/或，petg树脂的干燥温度为80℃-90℃，干燥时间为4h-6h。

21、第三方面，本发明提供前述实施方式中任一项阻燃抗静电petg复合材料或前述实施方式中任一项制备方法制备得到的阻燃抗静电petg复合材料在制备电子电器外壳、包装材料、医疗器械、新能源配件或轨道交通内饰中的应用。

22、本发明具有以下有益效果：本发明采用无卤复合阻燃剂，利用磷氮系阻燃剂与纳米硅系协效阻燃剂的协同改性方案，利用磷氮系阻燃剂的成炭阻燃作用与纳米硅系协效剂的补强、抑烟、抗滴落作用，形成“成炭-阻隔-协效”的三重阻燃效果，区别于现有技术单一阻燃机理；配合长效抗静电剂种类调控以及各组分的用量调控，成功解决了现有技术中petg阻燃与抗静电改性难以兼顾、相容性差、性能不稳定、透明度和力学性能损失大等技术难题，实现了无卤环保、高效阻燃、长效抗静电、高透明、力学性能优异的协同效果。

1.一种阻燃抗静电petg复合材料，其特征在于，按重量份数计，包括：petg树脂75份-90份、无卤复合阻燃剂6份-15份、长效抗静电剂2份-8份、相容增韧剂1份-5份和加工助剂0.3份-1.2份；

2.根据权利要求1所述的阻燃抗静电petg复合材料，其特征在于，按重量份数计，包括：petg树脂80份-85份、无卤复合阻燃剂8份-12份、长效抗静电剂4份-6份、相容增韧剂1份-3份和加工助剂0.3份-0.7份。

3.根据权利要求1或2所述的阻燃抗静电petg复合材料，其特征在于，所述磷氮系阻燃剂选自聚磷酸铵、三聚氰胺氰尿酸盐和二乙基次膦酸铝中的至少一种；

4.根据权利要求1或2所述的阻燃抗静电petg复合材料，其特征在于，所述聚醚型抗静电剂选自聚醚酯酰胺。

5.根据权利要求1或2所述的阻燃抗静电petg复合材料，其特征在于，所述petg树脂的特性黏度为0.70dl/g-0.85dl/g；

6.根据权利要求1或2所述的阻燃抗静电petg复合材料，其特征在于，所述加工助剂包括抗氧剂0.2份-0.4份和润滑剂0.1份-0.3份；

7.一种权利要求1-6中任一项所述阻燃抗静电petg复合材料的制备方法，其特征在于，包括：将所述petg树脂、所述无卤复合阻燃剂、所述长效抗静电剂、所述相容增韧剂和所述加工助剂按比例混合，制备阻燃抗静电petg复合材料。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，将petg树脂干燥后，按照重量份比例称取各组分并混合，将混合物加入挤出机熔融共混、挤出，经过冷却、切粒后得到阻燃抗静电petg母粒；将所述阻燃抗静电petg母粒干燥后，注塑成型。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，挤出温度为220℃-260℃，螺杆转速为200r/min-400r/min；

10.权利要求1-6中任一项所述阻燃抗静电petg复合材料或权利要求7-9中任一项所述制备方法制备得到的阻燃抗静电petg复合材料在制备电子电器外壳、包装材料、医疗器械、新能源配件或轨道交通内饰中的应用。