CN101891943A - 无卤阻燃性玻璃纤维型聚碳酸酯及其制造方法 - Google Patents

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徐陈孝
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Suzhou Hanyang Precision Electronics Co Ltd
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本发明公开了一种无卤阻燃性玻璃纤维型聚碳酸酯及其制造方法，该无卤阻燃性玻璃纤维型聚碳酸酯按质量份表示主要包括：6～8份阻燃母粒；50～85份聚碳酸酯；5～30份玻璃纤维；1～4份阻燃协效剂；5～8份加工助剂。本发明采用磺酸盐类和有机硅系阻燃剂协效使用，可以有效的提升材料的阻燃性能，同时保持材料优异的力学性能，还可有效地控制成本。

Description

无卤阻燃性玻璃纤维型聚碳酸酯及其制造方法
技术领域
本发明涉及化工技术领域，具体的说是一种无卤阻燃性玻璃纤维型聚碳酸酯及其制造方法。
背景技术
玻璃纤维增强型复合材料在汽车、机械仪表、电子电气、国防军工、航空等领域有着广泛的应用。由于玻纤具有烛芯效应，玻璃纤维增强型聚碳酸酯具有易燃、发热量大、燃烧时易产生有焰滴落、极易传播火焰等缺陷；由此，限制了它在电子电气、交通运输、办公自动化等要求阻燃性产品范围的应用。阻燃剂是一种能够使聚合物以及相关材料不易着火燃烧或能够减慢燃烧速度的助剂。其用量仅次于增塑剂，全世界的年需求量大约为55～60万吨，且以4％左右的年增长率在增加。
20世纪70年代以来，随着化学纤维、塑料、橡胶、涂料等高分子材料的迅猛发展，高分子材料越来越广泛应用于一般建筑和高层建筑、交通运输设施、电子电器、日常家具等领域。由于这类材料存在易燃的隐患，易对人类的生命及财产构成严重的威胁。
目前，玻璃纤维型聚碳酸酯所用的阻燃剂分卤系阻燃剂和无卤阻燃剂(磺酸盐类阻燃剂以及磷系、硅系阻燃剂)，卤系阻燃剂可使材料获得良好的阻燃效果，但自1986年以来，阻燃领域内开展了多溴二苯醚类阻燃剂的毒性与环境问题的争议，即所谓的Dioxin问题之争。近几年来，欧洲阻燃协会提出了禁用多溴二苯醚的法案，荷兰首先实施，其它国家如德国开始仿效。连多溴二苯醚的替代品四溴双酚A也已经被许多公司列入管控名单，这使得阻燃材料制造商开始以谨慎的态度对待溴系阻燃剂在高聚物中的应用。
然而，无卤阻燃剂中最具代表性的磷系阻燃剂，其热稳定性、与高聚物的兼容性、渗出性、加工型及其对被阻燃基材的一些关键性能等存在诸多问题。因此，高分子材料的无卤阻燃剂成为亟待解决的课题
发明内容
有鉴于上述课题，本发明的目的在于克服现有技术的不足与缺陷，采用磺酸盐类和有机硅系阻燃剂协效使用，使加工后的阻燃材料具有力学性能优异，燃烧时少烟无毒、火焰传播速度慢以及防滴落等优点，且加工成本较为低廉。
为实现上述目的，本发明公开了一种无卤阻燃性玻璃纤维型聚碳酸酯，其组分按质量份表示主要包括：
阻燃母粒    6～8份；
聚碳酸酯    50～85份；
玻璃纤维    5～30份；
阻燃协效剂  1～4份；
加工助剂    5～8份。
其中，所述阻燃母粒的制备方法为：将1～8份全氟丁基磺酸盐类阻燃剂与92～99份PC加入到高速混合机中高速混合5～20分钟，期间间断抽气1～4次，然后在双螺杆挤出机上熔融挤出造粒；其中，挤出机的六区间温度：一区间温度为250～270？，二、三、四、五区间温度为250～285？，六区间温度为250～280？；挤出机喂料速度为6～15HZ，主机转速为10～25HZ。
较优的，所述阻燃协效剂为有机硅氧烷阻燃协效剂。
较优的，所述加工助剂为润滑剂、增韧剂、抗氧剂、防滴落剂。
另，本发明还提供了一种无卤阻燃性玻璃纤维型聚碳酸酯的制造方法：将权利要求1所述质量份的阻燃母粒、聚碳酸酯和有机硅氧烷协效阻燃剂加入到800～1000r/min的高速混合机中预混5～20分钟，然后在侧喂料口添加玻璃纤维，用双螺杆挤出机熔融挤出造粒；其中，挤出机的六区间温度：一区间275～285℃，二区间280～290℃，三、四、五区间285～290℃，六区间280～285℃；挤出机喂料速度为6～16HZ，主机转速为15～30HZ。
与现有技术相比较，本发明采用磺酸盐类和有机硅系阻燃剂协效使用，可以有效的提升材料的阻燃性能，同时保持材料优异的力学性能，还可有效地控制成本。
具体实施方式
以下将结合具体实施例对本发明作详细介绍。
首先，加工制备阻燃母粒：将2份全氟丁基磺酸盐类阻燃剂与98份聚碳酸酯加入到高速混合机中高速混合10分钟，期间间断抽气三次，然后在双螺杆挤出机(螺杆长径比为38)上熔融挤出造粒。其中，挤出机的六区间温度：一区间270℃，二、三、四、五区间275℃，六区间270℃。挤出机喂料速度为9HZ，主机转速为20HZ。
实施例1：
将6份阻燃母粒、79份聚碳酸酯和2份有机硅氧烷协效阻燃剂加入到高速混合机中高速预混5分钟，然后在侧喂料口添加10份玻璃纤维，用双螺杆挤出机(螺杆长径比为38)熔融挤出造粒。其中，挤出机的六区间温度：一区间275℃，二区间280℃，三、四、五区间285℃，六区间280℃。挤出机喂料速度为7Hz，主机转速为25Hz。
实施例2：
将8份阻燃母粒、67份聚碳酸酯和2份有机硅氧烷协效阻燃剂加入到高速混合机中高速预混5分钟，然后在侧喂料口添加20份玻璃纤维，用双螺杆挤出机(螺杆长径比为38)熔融挤出造粒。挤出机的六区间温度：一区间275℃，二区间280℃，三、四、五区间285℃，六区间280℃。挤出机喂料速度为7Hz，主机转速为25Hz。
以上实施例在注塑机上275℃注塑成型国际标准测试样条，按国家标准测试所得材料的阻燃性能和机械性能，所测结果如下表：
表1：本发明的无卤阻燃性玻璃纤维型聚碳酸酯测试结果
Figure B2009103024990D0000031
以上所述，本发明的上述实施方案都只能认为是对本发明的说明而不能限制本发明，权利要求书指出了本发明的范围，而上述的说明并未指出本发明的范围，因此，在与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变，都应认为是包括在权利要求书的范围内。

Claims (5)

1.一种无卤阻燃性玻璃纤维型聚碳酸酯，其特征在于，其组分按质量份表示主要包括：
阻燃母粒    6～8份；
聚碳酸酯    50～85份；
玻璃纤维    5～30份；
阻燃协效剂  1～4份；
加工助剂    5～8份。
2.根据权利要求1所述的无卤阻燃性玻璃纤维型聚碳酸酯，其特征在于，所述阻燃母粒的制备方法为：将1～8份全氟丁基磺酸盐类阻燃剂与92～99份PC加入到高速混合机中高速混合5～20分钟，期间间断抽气1～4次，然后在双螺杆挤出机上熔融挤出造粒；其中，挤出机的六区间温度：一区间温度为250～270？，二、三、四、五区间温度为250～285？，六区间温度为250～280？；挤出机喂料速度为6～15HZ，主机转速为10～25HZ。
3.根据权利要求1所述的无卤阻燃性玻璃纤维型聚碳酸酯，其特征在于，所述阻燃协效剂为有机硅氧烷阻燃协效剂。
4.根据权利要求1所述的无卤阻燃性玻璃纤维型聚碳酸酯，其特征在于，所述加工助剂为润滑剂、增韧剂、抗氧剂、防滴落剂。
5.权利要求1至4任意一项所述的无卤阻燃性玻璃纤维型聚碳酸酯的制造方法，其特征在于，包括：
将权利要求1所述质量份的阻燃母粒、聚碳酸酯和有机硅氧烷协效阻燃剂加入到800～1000r/min的高速混合机中预混5～20分钟，然后在侧喂料口添加玻璃纤维，用双螺杆挤出机熔融挤出造粒；其中，挤出机的六区间温度：一区间275～285℃，二区间280～290℃，三、四、五区间285～290℃，六区间280～285℃；挤出机喂料速度为6～16HZ，主机转速为15～30HZ。
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