CN102020839A - 一种无卤阻燃pc/pet复合材料合金及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无卤阻燃PC/PET复合材料合金及其制备方法，该合金其组成按重量配比为(％)：聚碳酸酯 60～66％；PET 14～22％；抗氧剂0.4～2％；增韧剂 2～5％；润滑剂 1～2％；阻燃剂 8-12％；抗滴落剂 0.5-2％；相容剂1-3％。本发明的无卤阻燃PC/PET复合材料合金模流动性好，加工性能优良，耐化学腐蚀性，硬度高不易划痕，阻燃性能良好，是一种综合性能优异环境友好型合金材料，其应用领域可以代替阻燃聚碳酸酯或高抗冲阻燃聚碳酸酯/丙烯晴-丁二烯-苯乙烯合金，应用于电子电器，交通运输，通讯器材等行业。

Description

一种无卤阻燃PC/PET复合材料合金及其制备方法

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种无卤阻燃PC/PET复合材料合金及其制备方法。

背景技术

聚碳酸酯(Polycarbonate，简称PC)为一种性能优良的非结晶热塑性工程塑料，具有突出的抗冲击能力，耐蠕变和尺寸稳定性好，耐热、吸水率低、无毒、介电性能优良，是五大工程塑料中唯一具有良好透明性的产品，也是近年来增长速度最快的通用工程塑料。目前广泛应用于汽车、电子电气、建筑、办公设备、包装、运动器材、医疗保健等领域，随着改性研究的不断深入，正迅速拓展到航空航天、计算机、光盘等高科技领域。然而，未经改性的聚碳酸酯仍有不足之处。表现在加工流动性不足、耐化学性能较差等。

聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polythylene terephthalate，简称PET)是热塑性聚酯中最主要的品种，其耐蠕变、抗疲劳性、耐摩擦和尺寸稳定性好，磨耗小而硬度高，具有热塑性塑料中最大的韧性；电绝缘性能好，受温度影响小，但耐电晕性较差。无毒、耐气候性、抗化学药品稳定性好，吸水率低，耐弱酸和有机溶剂，但不耐热水浸泡，不耐碱。PET树脂的玻璃化温度较高，结晶速度慢，模塑周期长，成型周期长，成型收缩率大，尺寸稳定性差，结晶化的成型呈脆性，耐热性低等。

PC/PET聚酯合金既具有PC刚性和耐热性，又具有PET的耐溶剂性，且PET的加入还能改善PC的加工流动性。PC与PET都具有苯环结构，具有部分相容性。PC与PET发生酯交换反应是提高相容性的最佳方法之一。其中催化剂种类选择对反应影响非常大，研究发现镧系催化剂比传统催化剂(如钛类)具有更高的催化活性，且没有副反应，酯交换反应主要发生在两相界面，可明显改善相容性。目前阻燃PC/PET一般是采用含溴阻燃剂，而含溴阻燃剂分解产物毒性大，烟雾大，对环境保护是极其不利。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的PC/PET合金材料没有无卤阻燃的缺陷，提供一种无卤阻燃PC/PET材料及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种无卤阻燃PC/PET复合材料合金，其组成按重量配比为(％)：

聚碳酸酯                  60～66％；

PET                       14～22％；

抗氧剂                    0.4～2％；

增韧剂                    2～5％；

润滑剂                    1～2％；

阻燃剂                    8-12％；

抗滴落剂                  0.5-2％；

相容剂                    1-3％。

其中，所述的聚碳酸酯的折射率为1.58～1.61，透射率为88％～90％。

其中，所述的PET的熔点为253～255℃，特性粘度为0.6-1.0dl/g。

其中，所述增韧剂为一种核-壳结构的甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯结构抗冲改性剂。

其中，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂或亚磷酸酯类抗氧剂。

其中，所述的抗氧剂为四[β-<3，5-二特丁基-4-羟基苯基>丙酸]季四醇酯或三<2，4-二叔丁基酚>亚磷酸酯。

其中，所述的润滑剂为乙烯基双硬脂酰胺；所述的相容剂为PE接枝马来酸酐。

其中，所述的阻燃剂包括含氟阻燃剂和氮磷阻燃剂。

其中，所述的阻燃抗滴落剂为聚苯乙烯包覆的聚四氟乙烯粉末。

一种所述无卤阻燃PC/PET复合材料合金的制备方法，包括：

a、按重量配比将干燥的聚碳酸酯，PET一起加入高速配料搅拌机中，加入抗氧剂，增韧剂，无卤阻燃剂，抗滴落剂，相容剂和润滑剂混合5-10分钟；

b、将混合好的预混合料置于双螺杆机中熔融挤出造粒；其工艺为：双螺杆一段温度220～230℃、二段温度230～240℃、三段温度240～250℃，模具温度60～100℃，停留时间1～2分钟、压力为10～15MPa。

以上技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：

本发明的无卤阻燃PC/PET复合材料合金模流动性好，加工性能优良，耐化学腐蚀性，硬度高不易划痕，阻燃性能良好，是一种综合性能优异环境友好型合金材料，其应用领域可以代替阻燃聚碳酸酯或高抗冲阻燃聚碳酸酯/丙烯晴-丁二烯-苯乙烯合金，应用于电子电器，交通运输，通讯器材等行业。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下述实施例中，聚碳酸酯的折射率为1.58～1.61，透射率为88％～90％。PET的熔点为253～255℃，特性粘度为0.6-1.0dl/g。增韧剂为一种核-壳结构的甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯结构抗冲改性剂。抗氧剂为受阻酚类抗氧剂或亚磷酸酯类抗氧剂。抗氧剂为四[β-<3，5-二特丁基-4-羟基苯基>丙酸]季四醇酯或三<2，4-二叔丁基酚>亚磷酸酯。润滑剂为乙烯基双硬脂酰胺；所述的相容剂为PE接枝马来酸酐。阻燃剂包括含氟阻燃剂和氮磷阻燃剂。阻燃抗滴落剂为聚苯乙烯包覆的聚四氟乙烯粉末。

实施例一

按如下配方配制预混合料：聚碳酸酯64％、PET 19％、相容剂1％、增韧剂5％、润滑剂2％、抗氧剂0.5％、阻燃剂8％抗滴落剂0.5％。将混合好的预混合料置于双螺杆机中经熔融挤出造粒。其工艺为：双螺杆一段温度220～230℃、二段温度240～250℃、三段温度250～260℃，模具温度60～100℃，停留时间1～2分钟、压力为10～15MPa。

实施例二

按如下配方配制预混合料：聚碳酸酯60％、聚对苯二甲酸丁二醇酯22％、相容剂2％、增韧剂4％、润滑剂1％、抗氧剂1％、阻燃剂9％、抗滴落剂1％。将混合好的预混合料置于双螺杆机中经熔融挤出造粒。其工艺为：双螺杆一段温度220～230℃、二段温度240～250℃、三段温度250～260℃，模具温度60～100℃，停留时间1～2分钟、压力为10～15MPa。

实施例三

按如下配方配制预混合料：聚碳酸酯66％、聚对苯二甲酸丁二醇酯15％、相容剂3％、增韧剂2％、润滑剂2％、抗氧剂0.4％、阻燃剂10％、抗滴落剂1.6％。将混合好的预混合料置于双螺杆机中经熔融挤出造粒。其工艺为：双螺杆一段温度220～230℃、二段温度240～250℃、三段温度250～260℃，模具温度60～100℃，停留时间1～2分钟、压力为10～15MPa。

实施例四

按如下配方配制预混合料：聚碳酸酯65％、聚对苯二甲酸丁二醇酯14％、相容剂1％、增韧剂2％、润滑剂2％、抗氧剂2％、阻燃剂12％、抗滴落剂2％。双螺杆一段温度220～230℃、二段温度240～250℃、三段温度250～260℃，模具温度60～100℃，停留时间1～2分钟、压力为10～15MPa。

性能测试：

拉伸强度按GB/T 1040标准进行检验。试样类型为I型，样条尺寸(mm)：170(长)×(20±0.2)(端部宽度)×(4±0.2)(厚度)，拉伸速度为50mm/min；

弯曲强度和弯曲模量按GB 9341/T标准进行检验。试样类型为试样尺寸(mm)：(80±2)×(10±0.2)×(4±0.2)，弯曲速度为20mm/min；

缺口冲击强度按GB/T 1043标准进行检验。试样类型为I型，试样尺寸(mm)：(80±2)×(10±0.2)×(4±0.2)；缺口类型为A类，缺口剩余厚度为3.2mm。

下表是无卤阻燃PC/PET合金与SABIC 3706性能对照表：

通过对比可以看到本发明无卤阻燃PC/PET复合材料合金的优点在于，该配方与工艺制备的无卤阻燃聚碳酸酯/聚酯合金充模流动性好，加工性能优良，耐化学腐蚀性，硬度高不易划痕，阻燃性能良好，是一种综合性能优异环境友好型合金材料，其应用领域可以代替阻燃聚碳酸酯或高抗冲阻燃聚碳酸酯/丙烯晴-丁二烯-苯乙烯合金，应用于电子电器，交通运输，通讯器材等行业。。

以上对本发明所提供的一种无卤阻燃PC/PET复合材料合金及其制备方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种无卤阻燃PC/PET复合材料合金，其特征在于，其组成按重量配比为(％)：

聚碳酸酯                          60～66％；

PET                               14～22％；

抗氧剂                            0.4～2％；

增韧剂                            2～5％；

润滑剂                            1～2％；

阻燃剂                            8-12％；

抗滴落剂                          0.5-2％；

相容剂                            1-3％。

2.根据权利要求1所述无卤阻燃PC/PET复合材料合金，其特征在于，所述的聚碳酸酯的折射率为1.58～1.61，透射率为88％～90％。

3.根据权利要求1所述无卤阻燃PC/PET复合材料合金，其特征在于，所述的PET的熔点为253～255℃，特性粘度为0.6-1.0dl/g。

4.根据权利要求1所述无卤阻燃PC/PET复合材料合金，其特征在于，所述增韧剂为一种核-壳结构的甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯结构抗冲改性剂。

5.根据权利要求1所述无卤阻燃PC/PET复合材料合金，其特征在于，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂或亚磷酸酯类抗氧剂。

6.根据权利要求5所述无卤阻燃PC/PET复合材料合金，其特征在于，所述的抗氧剂为四[β-<3，5-二特丁基-4-羟基苯基>丙酸]季四醇酯或三<2，4-二叔丁基酚>亚磷酸酯。

7.根据权利要求1所述无卤阻燃PC/PET复合材料合金，其特征在于，所述的润滑剂为乙烯基双硬脂酰胺；所述的相容剂为PE接枝马来酸酐。

8.根据权利要求1所述无卤阻燃PC/PET复合材料合金，其特征在于，所述的阻燃剂包括含氟阻燃剂和氮磷阻燃剂。

9.根据权利要求1所述无卤阻燃PC/PET复合材料合金，其特征在于，所述的阻燃抗滴落剂为聚苯乙烯包覆的聚四氟乙烯粉末。

10.一种如权利要求1所述无卤阻燃PC/PET复合材料合金的制备方法，其特征在于，包括：

a、按重量配比将干燥的聚碳酸酯，PET一起加入高速配料搅拌机中，加入抗氧剂，增韧剂，无卤阻燃剂，抗滴落剂，相容剂和润滑剂混合5-10分钟；

b、将混合好的预混合料置于双螺杆机中熔融挤出造粒；其工艺为：双螺杆一段温度220～230℃、二段温度230～240℃、三段温度240～250℃，模具温度60～100℃，停留时间1～2分钟、压力为10～15MPa。