CN101935444A - 一种高耐温无卤磷系阻燃聚碳酸酯薄膜及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高效、无卤阻燃、对聚碳酸酯基材的加工性能、物理力学性能、耐温性影响甚小及阻燃性能优异的高耐温无卤磷系阻燃聚碳酸酯薄膜及其制备方法，一种高耐温无卤磷系阻燃聚碳酸酯薄膜，含有磷系阻燃剂、聚碳酸酯、热稳定剂和抗滴剂，所述的磷系阻燃剂为含磷的聚对苯二甲酯乙二醇酯齐聚物(PET-P)，所述磷系阻燃剂、热稳定剂和抗滴剂含量分别为聚碳酸酯重量的5～40％、0.5％和0.3％。其制备方法如下：(1).机械预混合；(2).熔融混合；(3).冷却切粒。

Description

一种高耐温无卤磷系阻燃聚碳酸酯薄膜及其制备方法

技术领域：

本发明涉及一种高耐温无卤磷系阻燃聚碳酸酯薄膜及其制备方法。

背景技术：

聚碳酸酯(PC)是应用广泛的五大工程塑料之一，具有综合均衡的力学、电气及耐热性能，特别以优异的冲击强度和耐蠕变性著称，透光率高，力学性能好，特别是冲击韧性在工程塑料中最佳。由于PC的优良性能，其制品及其共混材料在电子、电器、机械、汽车、纺织、轻工及建筑等行业获得了广泛的应用。

聚碳酸酯(PC)具有一定的自熄性，燃烧时会放出CO₂，其阻燃性能优于一般塑料。但是某些阻燃要求高的场合则需要对其进一步阻燃改性。目前在阻燃改性中，国内外常采用的技术就是添加卤系阻燃剂，卤系阻燃剂是一种阻燃效果高、价格便宜应用广泛的产品，但其会造成环境污染，随着环保和安全法规的日趋严格，无卤阻燃技术的研究与开发十分迫切。因此研究开发具有优良综合性能的环保型阻燃PC一直是国内外非常重视的课题。

阻燃剂是一类能阻止聚合物材料被引燃或抑制火焰传播的助剂，根据其使用方法可以分为添加型和反应型，添加型阻燃剂因其使用方便而得到广泛的应用。目前，在聚碳酸酯中添加的阻燃剂主要有卤素阻燃剂，如四溴双酚A、六溴苯、红磷、磷酸酯；这些常规的阻燃剂，由于阻燃效率低，一般要达到一定的阻燃要求，用量都较大，这就不可避免地要恶化聚碳酸酯等高聚物基材原有的优良力学性能、电气性能和热稳定性，增加高聚物燃烧或热解时生成的烟量或有毒气体量。

除常规的阻燃剂外，另有专利文献报道，可用于聚碳酸酯的极为有效的阻燃剂还有有机芳磺酸盐，如芳磺酸、芳酮磺酸、芳硫磺酸、芳酯磺酸等以及带有吸电子基的芳砜磺酸的碱金属或碱土金属盐。这类阻燃剂，尤其是带有吸电子基的芳砜磺酸的碱金属或碱土金属盐，其优异性体现在所需添加量小，阻燃效率高，可克服常规聚碳酸酯阻燃剂的一些缺点，但又存在易在聚碳酸酯中达到饱和添加量而无法提高材料阻燃等级。而多数常规磷系阻燃剂添加量大，添加至聚碳酸酯材料里会极大的影响材料的物理性能与耐温性，在一些电子电器的应用领域里受到了极大的限制。故需寻求其它途径来满足聚碳酸酯薄膜的高阻燃等级的前提下，以保证薄膜材料的耐温性与物理性能不会有所损失。

发明内容：

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种高效、无卤阻燃、对聚碳酸酯基材的加工性能、物理力学性能、耐温性影响甚小及阻燃性能优异的高耐温无卤磷系阻燃聚碳酸酯薄膜及其制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高耐温无卤磷系阻燃聚碳酸酯薄膜，含有磷系阻燃剂、聚碳酸酯、热稳定剂和抗滴剂，所述的磷系阻燃剂为含磷的聚对苯二甲酯乙二醇酯齐聚物(PET-P)，所述磷系阻燃剂、热稳定剂和抗滴剂含量分别为聚碳酸酯重量的5～40％、0.5％和0.3％。

具体为：

所述磷系阻燃剂含量为聚碳酸酯重量的10～30％；所述聚碳酸酯是芳香族聚碳酸酯；所述热稳定剂为受阻酚类抗氧剂复配亚磷酸酯类辅助类抗氧剂；所述抗滴剂为四氟乙烯类的纯树脂，且不含包覆。

除此以为本发明还提供了一种用于高耐温无卤磷系阻燃聚碳酸酯薄膜的制备方法，具体如下：

(1).机械预混合

将各分量的磷系阻燃剂、热稳定剂和抗滴剂按比例加入聚碳酸酯粉体中，在高速混料机中充分均匀混合搅拌；

(2).熔融混合

将高速混合好的混合物放入双螺杆挤出机中熔融共混挤出，挤出机各区的温度控制在220℃～270℃之间。螺杆转速控制在15～45转/分；

(3).冷却切粒

熔融共混物挤出后经室温水浴冷却后切粒即成，粒子呈半透明状。

本发明具有以下优点：

1.添加含磷的聚对苯二甲酯乙二醇酯齐聚物，与聚碳酸酯基材具有良好的相容性，无需任何分散剂与相容性的添加。

2.添加含磷的聚对苯二甲酯乙二醇酯齐聚物，对于聚碳酸酯材料的耐温性与物理性能没有任何的影响(传统的磷系阻燃剂，添加量大时，会严重的影响材料的耐温性与机械能性)。

3.添加含磷的聚对苯二甲酯乙二醇酯齐聚物，对于聚碳酸酯薄膜的加工性能(与纯聚碳酸酯树脂相比)没有任何的影响，特别适合作超薄(0.125mm以下)型的薄膜产品。

4.采用含磷的聚对苯二甲酯乙二醇酯齐聚物，制备方法简单，降低了加工工艺要求，对环境无损害，其阻燃性能优于传统的磷系阻燃剂，确能满足无卤的环保要求。

具体实施方式：

为使贵审查员及公众能进一步了解本发明的特征及其有益效果，特结合对比实施例和本发明的具体实施例对本发明的具体实施方式详细描述如下：

对比实施例1：

成分                含量(份)

粉状聚碳酸酯        100

抗滴剂              0.5

热稳定剂            0.3

对比实施例2：

成分                含量(份)

粉状聚碳酸酯        100

传统磷系阻燃剂                20

抗滴剂                        0.5

热稳定剂                      0.3

实施例1：

成分                         含量(份)

粉状聚碳酸酯                 100

PET-P                        10

抗滴剂                       0.5

热稳定剂                     0.3

实施例2：

成分                        含量(份)

粉状聚碳酸酯                100

PET-P                       20

抗滴剂                      0.5

热稳定剂                    0.3

实施例3：

成分                        含量(份)

粉状聚碳酸酯                100

PET-P                       30

抗滴剂                      0.5

热稳定剂                    0.3

实施例4：

成分                        含量(份)

粉状聚碳酸酯                100

PET-P                         40

抗滴剂                        0.5

热稳定剂                      0.3

为了考察本发明提供的无卤阻燃聚碳酸酯材料的阻燃性能，将纯聚碳酸酯和添加了此发明专利中的环状磷系聚碳酸酯的阻燃性能进行对比。

将上述所得的磷系阻燃聚碳酸酯粒料与非阻燃级聚碳酸酯粒料分别经热风循环干燥后，经聚碳酸酯挤出成型生产线制成出0.25mm的PC薄膜并制成标准样条进行燃烧性能测试，采用综合垂直燃烧仪按ISO1210-1992规定的标准程序测试，测试结果如下表所示：

上述实施例1、2、3、4可通过下面的制备工艺制备出本发明的高效磷系阻燃聚碳酸酯树脂，具体如下：

(1).机械预混合

将各分量的磷系阻燃剂、热稳定剂和抗滴剂按比例加入聚碳酸酯粉体中，在高速混料机中充分均匀混合搅拌；

(2).熔融混合

将高速混合好的混合物放入双螺杆挤出机中熔融共混挤出，挤出机各区的温度控制在220℃～270℃之间。螺杆转速控制在15～45转/分；

(3).冷却切粒

熔融共混物挤出后经室温水浴冷却后切粒即成，粒子呈半透明状。

Claims (6)

1.一种高耐温无卤磷系阻燃聚碳酸酯薄膜，其特征是：所述高耐温无卤磷系阻燃聚碳酸酯薄膜含有磷系阻燃剂、聚碳酸酯、热稳定剂和抗滴剂，所述的磷系阻燃剂为含磷的聚对苯二甲酯乙二醇酯齐聚物，所述磷系阻燃剂、热稳定剂和抗滴剂含量分别为聚碳酸酯重量的5～40％、0.5％和0.3％。

2.根据权利要求1所述的高耐温无卤磷系阻燃聚碳酸酯薄膜，其特征是：所述磷系阻燃剂含量为聚碳酸酯重量的10～30％。

3.根据权利要求1所述的高耐温无卤磷系阻燃聚碳酸酯薄膜，其特征是：所述聚碳酸酯是芳香族聚碳酸酯。

4.根据权利要求1所述的高耐温无卤磷系阻燃聚碳酸酯薄膜，其特征是：所述热稳定剂为受阻酚类抗氧剂复配亚磷酸酯类辅助类抗氧剂。

5.根据权利要求1所述的高耐温无卤磷系阻燃聚碳酸酯薄膜，其特征是：所述抗滴剂为四氟乙烯类的纯树脂，且不含包覆。

6.一种用于1所述的高耐温无卤磷系阻燃聚碳酸酯薄膜的制备方法，其特征是：所述制备方法如下：

(1).机械预混合

将各分量的磷系阻燃剂、热稳定剂和抗滴剂按比例加入聚碳酸酯粉体中，在高速混料机中充分均匀混合搅拌；

(2).熔融混合

将高速混合好的混合物放入双螺杆挤出机中熔融共混挤出，挤出机各区的温度控制在220℃～270℃之间。螺杆转速控制在15～45转/分；

(3).冷却切粒

熔融共混物挤出后经室温水浴冷却后切粒即成，粒子呈半透明状。