CN101993586B - 一种阻燃的聚碳酸酯/abs材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种阻燃的聚碳酸酯/ABS材料，由以下重量百分数的组分组成：A：40-99%芳香族聚碳酸酯和/或聚酯碳酸酯；B：0.5-59.5%的橡胶改性的热塑性共聚物，橡胶以分散相的形式分散在热塑性共聚物中，部分热塑性共聚物化学接枝到橡胶上；C：0.5-20%的具有通式（I）结构的低聚磷化合物，其中，R1、R2、R3和R4均是芳基；n代表0或1；N代表0-30；X代表含有6-30个碳原子的单或多个芳族基团；当N=0时，该低聚磷化合物称为TPP，TPP占整个低聚磷化合物混合物的重量百分比小于2%；D：0-5%氟代聚烯烃。本发明的材料除了具有必要的阻燃性和机械性能外，还具有很低的挥发物含量，可以得到高光泽的外观效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种阻燃的聚碳酸酯-ABS组合物。
背景技术
聚碳酸酯或其与ABS共混制备的PC/ABS合金，广泛用于电子电器，影印机，复印机，打印机，传真机，计算机，笔记本计算机，便携式计算机，以及其他办公自动化设备，便携式电话和其他通讯设备。近年来，在这些应用中，很多时候要求这些产品表面有非常高的光泽，这就要求材料在注塑成型时必须有非常低的低分子挥发物，才能保证高光泽表面没有明显缺陷。在保证材料具有优良外观的同时，还要求材料具有很好的力学性能，加工性能，阻燃性能。
名称为《耐燃聚碳酸酯－ABS模塑组合物》，申请号CN99813447.3的中国发明专利，公开了一种热塑性阻燃模塑组合物，包括PC、ABS、低聚磷化合物和氟代聚烯烃，其具有良好的力学性能、加工性能和阻燃性能。
发明内容
本发明的目的是在现有技术的基础上，提供一种具有优异的力学性能和阻燃性能，同时还具有非常低的挥发组分含量，符合高光泽制品加工要求的阻燃的聚碳酸酯/ABS材料。
本发明在名称为《耐燃聚碳酸酯－ABS模塑组合物》，申请号CN99813447.3的中国发明专利的基础上，通过大量的研究，发现当所述低聚磷化合物中，当TPP占整个低聚磷化合物混合物的重量百分比小于2%时，所述组合物除了具有必要的阻燃性和机械性能外，还具有很低的挥发物含量，可以得到高光泽的外观效果。本发明的阻燃的聚碳酸酯/ABS材料具体由如下组分和重量百分数组成：
A：40-99%芳香族聚碳酸酯和/或聚酯碳酸酯；
B：0.5-59.5%的橡胶改性的热塑性共聚物，橡胶以分散相的形式分散在热塑性共聚物中，部分热塑性共聚物化学接枝到橡胶上；
C：0.5-20%的具有通式（I）结构的低聚磷化合物，
（I）
其中，R1、R2、R3和R4 均是芳基；n代表0或1；N代表0-30；X代表含有6-30个碳原子的单或多个芳族基团；当N=0时，该低聚磷化合物称为TPP，TPP占整个低聚磷化合物混合物的重量百分比小于2%；
D：0-5% 氟代聚烯烃。
在上述阻燃的聚碳酸酯/ABS材料中，作为优选，其各组分的重量百分比为：
A：60-97%
B：1-38%
C：1-18%
D：0.1-3%。
在上述阻燃的聚碳酸酯/ABS材料中，作为优选，所述TPP占整个低聚磷化合物混合物的重量百分比小于等于1.5%。
在上述阻燃的聚碳酸酯/ABS材料中，作为优选，所述组分C中，R1、R2、R3和R4 均为苯基，n为1，X结构如式（Ⅱ）所示，
（Ⅱ）
此时通式（I）的低聚磷化合物的结构如式（Ⅲ）所示：
（Ⅲ）。
在上述阻燃的聚碳酸酯/ABS材料中，作为优选，所述组分B中所述橡胶为聚丁二烯、聚丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯酸酯橡胶、硅橡胶、乙烯-丙烯-二烯橡胶中的一种或几种的混合物；所述热塑性共聚物由乙烯基芳香族单体和乙烯基不饱和腈单体聚合而成。
在上述阻燃的聚碳酸酯/ABS材料中，作为优选，还包含稳定剂，冲击改性剂，颜料，脱模剂，流动促进剂或抗静电剂中的一种或两种以上的添加剂。
在上述阻燃的聚碳酸酯/ABS材料中，对于组分A，芳香族聚碳酸酯和/或聚酯碳酸酯是文献中已知的，或者可以用文献中的制备方法进行制备。聚碳酸酯的重均分子量（Mw，通过超离心法或光散射法测定）是10000-200000，优选20000-80000。
对于组分B，本发明使用的橡胶该性的热塑性树脂橡胶相作为分散相分散在连续的热塑性基体中，其中部分热塑性基体化学接枝到橡胶相上。这种橡胶改性热塑性树脂的是通过本体聚合制得的。
用于制备橡胶相的橡胶是玻璃化转变温度（Tg）低于或等于25℃，优选低于或等于0℃，更优选低于或等于-30℃的聚合物。Tg可以由差热扫描量热仪测定。加热速度20℃/min。Tg值即是DSC曲线玻璃化转变时的拐点。在优选的试验方案中，该橡胶是线性聚合物，该聚合物包含一种或多种共轭二烯单体单元。例如，1.3-丁二烯等等。
乙烯基芳香族单体包括芳香族苯乙烯和取代的苯乙烯，例如a-甲基苯乙烯，对甲苯基苯乙烯，等等。
单乙烯基不饱和腈单体是指每个分子包含单个腈基团和单个可聚合的乙烯基。包括丙烯腈，甲基丙烯腈和a-氯丙烯腈等等。
这几种物质经过现有文献所描述的方法可以聚合成适合本发明使用的化合物，橡胶相呈分散相不连续的分散在热塑性基体中，热塑性基体的一部分化学接枝在橡胶中。
本发明的阻燃的聚碳酸酯/ABS材料的制备方法为：将各组分混合，通过单螺杆或双螺杆挤出机制备共混物，挤出的温度通常为220-300℃。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明为一种选择性发明，本发明在名称为《耐燃聚碳酸酯－ABS模塑组合物》，申请号CN99813447.3的中国发明专利的基础上，通过大量的研究，发现所述低聚磷化合物中，当TPP占整个低聚磷化合物混合物的重量百分比小于2%时，所述阻燃的聚碳酸酯/ABS材料除了具有必要的阻燃性和机械性能外，还具有很低的挥发物含量，可以得到高光泽的外观效果。
具体实施方式
下述实施例将对本发明进行进一步详述，但是本发明不应受到这些实施例的限制。
各实施例由螺杆转速为400rpm，机筒温度为230-250℃的双螺杆挤出机混合，并将挤出料切成粒子。
采用震德Easymaster注塑机将制备好的粒子注塑成需要的样条。注塑条件包括：240℃机筒温度，60℃磨具温度。
1） 缺口冲击强度根据ISO179标准测量
2） 拉伸强度和断裂伸长率根据ISO527标准测量，拉伸速度50mmmin
3） 热变形温度采用ISO75标准测量，负荷1.82MPa，厚度4mm。
4） 密度根据ISO1183标准测量
5） 阻燃性能按照UL746测试
6） 磨具析出物采用下述方法测量：
在上述注塑机和注塑条件下，注塑1000根拉伸样条（ISO527）后，在样条末端排气口收集析出物，称重。
本发明由下面实施例验证：
组分A：PC树脂
Caliber 300-10, 粘度0.45，LG Dow POLYCARBONATE LTD.生产
组分B：ABS树脂
ABS 8391 国乔公司生产,本体法合成
组分C：磷酸酯化合物
C1，浙江万盛有限公司生产， TPP含量5.0
C2：浙江万盛有限公司生产，TPP含量2.0
C3：浙江万盛有限公司生产， TPP含量1.5
C4：浙江万盛有限公司生产， TPP含量0.8
组分D：抗滴落剂
TN-3500， 上海安特洛普公司生产，PTFE含量50%
表1实施例和对比例的配方和性能检测结果
| 组分 | 对比例1 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
| A | 74.5 | 74.5 | 74.5 | 74.5 |
| B | 12 | 12 | 12 | 12 |
| C1 | 13 | |||
| C2 | 13 | |||
| C3 | 13 | |||
| C4 | 13 | |||
| D | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
| 物理性能 | ||||
| Izod缺口冲击强度（kJ/m2） | 30.1 | 33.2 | 32.1 | 35.0 |
| 拉伸强度（MPa） | 60.5 | 59.8 | 59.4 | 60.3 |
| 热变形温度（℃） | 80 | 81 | 80 | 80 |
| 密度（g/cm3） | 1.19 | 1.19 | 1.19 | 1.19 |
| UL94 V0 厚度（mm） | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 |
| 析出物量（mg） | 73.5 | 38.4 | 33.3 | 26.3 |
由表1可以明显的看出，实施例和对比例均可以达到UL94 V0等级，同时具有很好的力学性能。随着C组分中TPP含量的减少，材料析出物含量降低，实施例1-3的析出物量很明显比对比例少很多。在制作具有高表面光泽的制品时，析出在磨具表面的物质会使材料表面光泽度下降，需要将磨具表面擦拭干净后才可以继续生产。材料中可析出物含量降低，可以延长磨具擦拭的间隔时间，使材料在较长加工周期内保持高光泽的表面，所以该材料非常适合用于生产具有高光泽表面的制品。
Claims (2)
1. 一种阻燃的聚碳酸酯/ABS材料，由以下重量百分数的组分组成：
A：74.5%芳香族聚碳酸酯和/或聚酯碳酸酯；
B：12%的ABS树脂，所述ABS树脂通过本体法合成，ABS树脂中，橡胶以分散相的形式分散在热塑性共聚物中，部分热塑性共聚物化学接枝到橡胶上；
C：13%的具有通式（I）结构的低聚磷化合物，
（I）
其中，R1、R2、R3和R4 均是芳基；n代表0或1；N代表0-30；X代表含有6-30个碳原子的单或多个芳族基团；当N=0，且n为1时，该低聚磷化合物称为TPP，TPP占整个低聚磷化合物混合物的重量的0.8%；
D：0.5% 抗滴落剂，所述抗滴落剂为TN-3500，其中，PTFE的含量为50%。
2. 根据权利要求1所述的阻燃的聚碳酸酯/ABS材料，其特征在于所述组分C中，R1、R2、R3和R4 均为苯基，n为1，X结构如式（Ⅱ）所示，
（Ⅱ）
此时通式（I）的低聚磷化合物的结构如式（Ⅲ）所示：
（Ⅲ）。
3. 根据权利要求1所述的阻燃的聚碳酸酯/ABS材料，其特征在于还包含稳定剂，冲击改性剂，颜料，脱模剂，流动促进剂或抗静电剂中的一种或两种以上的添加剂。
4. 权利要求1所述阻燃的聚碳酸酯/ABS材料在生产模塑体中的应用。
5. 由权利要求1~3任意一项权利要求所述阻燃的聚碳酸酯/ABS材料制成的模塑体。
6. 权利要求1所述阻燃的聚碳酸酯/ABS材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：将各组分混合，通过单螺杆或双螺杆挤出机制备共混物，挤出的温度为220-300℃。
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