CN102061072B - 一种环保型无卤非磷阻燃聚碳酸酯树脂组成物 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环保型无卤非磷阻燃聚碳酸酯树脂组成物，以重量份数计，包括以下组分：聚碳酸酯树脂100份，相容增韧剂3-10份，阻燃剂3-7份，阻燃助剂I 0.1-3份，阻燃助剂II 0.1-3份，抗氧剂0.1-0.5份，润滑剂0.1-0.5份。所述的环保型无卤非磷阻燃聚碳酸酯树脂组成物，其阻燃剂添加量少，阻燃性能高，燃烧时不会产生二恶英等有毒有害物质，也不会对加工机械带来腐蚀问题，并且具有优异的机械性能，是一种全新的环保型无卤非磷阻燃聚碳酸酯树脂组成物，可广泛应用于高阻燃性能要求的电子电器、办公家电、车辆、建筑等领域。

Description

一种环保型无卤非磷阻燃聚碳酸酯树脂组成物
技术领域
本发明涉及高分子阻燃材料技术领域，具体涉及一种环保型无卤非磷阻燃聚碳酸酯树脂组成物。
背景技术
聚碳酸酯是一种综合性能优良的热塑性工程塑料，它无臭、无毒，机械性能好，透光率高，尺寸稳定性好，易着色，且具有良好的耐热性和耐低温性等，同时，聚碳酸酯在较宽的温度范围内具有稳定的力学性能、尺寸稳定性和电性能，其产品被广泛应用于电子电器、航空航天、车辆、建筑等领域。聚碳酸酯本身具有一定的阻燃性，阻燃性能达UL-94 V-2级，优于普通塑料，但仍不能达到某些应用领域如变压器线圈、汽车部件、建筑材料等的高阻燃性要求，此外，聚碳酸酯燃烧时滴落的热熔体很容易引起附近的材料着火，鉴于此，必须对聚碳酸酯进行阻燃改性。
目前，聚碳酸酯树脂常用的阻燃剂为卤系阻燃剂或有机磷系阻燃剂。卤系阻燃剂在燃烧过程中会产生二恶英等有毒有害物质，造成环境污染而逐渐被限制使用。有机磷系阻燃剂添加量大(一般为10-30wt％)，多数分解温度比较低，对加工机械带来腐蚀问题，有些还会影响聚碳酸酯树脂的冲击强度和耐热性。因此，研制高效、无毒、低烟的环保型阻燃聚碳酸酯树脂成为首要任务。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种环保型无卤非磷阻燃聚碳酸酯树脂组成物，通过添加少量阻燃剂，以实现高效的阻燃效果。同时，本发明所使用的阻燃剂不含卤素和磷元素，所以在燃烧过程中不会产生二恶英等有毒有害物质，也不会对加工机械带来腐蚀问题，并且具有优异的机械性能，是一种全新的环保型阻燃聚碳酸酯树脂组成物。
本发明所述的环保型无卤非磷阻燃聚碳酸酯树脂组成物，以重量份数计，具体包括以下组分：
聚碳酸酯树脂     100份
相容增韧剂       3-10份
阻燃剂           3-7份
阻燃助剂I        0.1-3份
阻燃助剂II       0.1-3份
抗氧剂           0.1-0.5份
润滑剂           0.1-0.5份。
其中，上述组分中，所述相容增韧剂为马来酸酐改性乙烯-辛烯共聚物POE-g-MAH，为宁波能之光新材料科技有限公司的N413产品。并且，相容增韧剂的重量份数为3-10份，若含量达不到3份，其阻燃性、耐冲击性不易达到要求；若含量超过10份，其阻燃性会降低。
所述阻燃剂为聚有机硅氧烷化合物中一种或者多种。其中，带有支链结构的或具有苯基、甲基构造的聚有机硅氧烷化合物较好；但经过氨基、羧基、环氧基或酚基基团改性的聚有机硅氧烷化合物具有更好的效果。所述聚有机硅氧烷化合物优选N-苯基-3-氨丙基三甲基硅氧烷树脂、3-缩水甘油丙基甲基硅氧烷树脂，或二者以任意比例组成的混合物。
所述阻燃助剂I为硫酸钡、硼酸锌、硬脂酸锌中一种或多种。
所述阻燃助剂II为镁盐晶须MgSO4·5Mg(OH)2·3H2O或2MgSO4·Mg(OH)2·3H2O。
所述抗氧剂为N，N′-双[β-(3，5二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]-1，6-己二胺和三(2，4-二叔丁基苯酚)亚磷酸酯的复配物，二者的质量比为1∶1，或本领域技术人员所熟知的常规抗氧剂，如2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚，但不限于这些。
所述润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯，或本领域技术人员所熟知的常规润滑剂，如三月桂甘油、二油酸酯山梨聚糖、二硬脂酸乙二胺，但不限于这些。
本发明所述的环保型无卤非磷阻燃聚碳酸酯树脂组成物可以通过搅拌器、挤出机将上述组分进行混炼、调制而成。其中，最好使用双螺杆挤出机，经过混炼、排气、造粒，即可得到本发明的环保型无卤非磷阻燃聚碳酸酯树脂组成物。
本发明所述的环保型无卤非磷阻燃聚碳酸酯树脂组成物性能的评价方法如下：
(1)阻燃性：依据UL-94试验标准，样条厚度为1.6mm。
(2)耐冲击性：依据ISO179试验标准，测定了材料的带缺口简支梁冲击强度(KJ/m2)，样条厚度为3.2mm。
本发明的环保型无卤非磷阻燃聚碳酸酯树脂组成物与现有技术相比具有如下优势：1)其阻燃剂的添加量远少于现有产品，阻燃性非常高；2)不含卤素及磷元素，燃烧时不会产生有害物质，也不会对加工机械带来腐蚀问题，不会对环境造成污染，是一种环境友好型阻燃材料；3)具有极好的机械性能。
本发明的环保型无卤非磷阻燃聚碳酸酯树脂组成物可广泛应用于有高阻燃性能要求的电子电器、办公家电、车辆、建筑等领域。
具体实施方式
以下结合具体实施例进一步详细描述本发明的技术方案，但不限于本发明。
实施例1-5
1)配方(以重量份数计)，参见表1。
表1
2)制备：
分别将上述实施例中的各组分原料加入高速混料机混合均匀，然后按定量加入双螺杆挤出机，经过混炼、排气、造粒，即制得本发明的环保型无卤非磷阻燃聚碳酸酯树脂组成物料粒。
3)性能参数：
经检测，实施例1-5制备的环保型无卤非磷阻燃聚碳酸酯树脂组成物性能参数如表2所示。
表2
  实施例   阻燃性(UL-94V试验)   耐冲击性(KJ/m2)
  1   V-0   68
  2   V-0   76
  3   V-0   85
  4   V-0   83
  5   V-0   87
从表2可以看出：本发明的阻燃聚碳酸酯树脂组成物与现有技术相比，本发明的阻燃聚碳酸酯树脂组成物中阻燃剂的添加量远少于现有产品，却同样具有高效的阻燃性。同时，本发明的无卤非磷阻燃聚碳酸酯树脂组成物具有非常优异的耐冲击性，可满足不同应用领域对其机械性能的高要求。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (3)

1.一种环保型无卤非磷阻燃聚碳酸酯树脂组成物，以重量份数计，由以下组分组成：
Figure FDA0000151740720000011
其中，所述阻燃剂为N-苯基-3-氨丙基三甲基硅氧烷树脂、3-缩水甘油丙基甲基硅氧烷树脂及其混合物，所述阻燃助剂I为硫酸钡、硼酸锌、硬脂酸锌中的一种或多种，所述阻燃助剂II为镁盐晶须MgSO4·5Mg(OH)2·3H2O或2MgSO4·Mg(OH)2·3H2O，所述相容增韧剂为马来酸酐改性乙烯-辛烯共聚物POE-g-MAH。
2.根据权利要求1所述的环保型无卤非磷阻燃聚碳酸酯树脂组成物，其特征在于，所述抗氧剂为N，N′-双[β-(3，5二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]-1，6-己二胺和三(2，4-二叔丁基苯酚)亚磷酸酯的复配物，二者质量比为1∶1。
3.根据权利要求1所述的环保型无卤非磷阻燃聚碳酸酯树脂组成物，其特征在于，所述润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯。
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