CN102108199A - 无卤阻燃聚碳酸酯/苯乙烯基树脂组合物及其制备方法 - Google Patents
无卤阻燃聚碳酸酯/苯乙烯基树脂组合物及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及无卤阻燃聚碳酸酯/苯乙烯基树脂组合物及其制备方法，该组合物包括以下组分及重量份含量：聚碳酸酯650-900、苯乙烯基树脂0.1-250、增韧相容剂20-100、金属无机化合物10-100、有机硅5-50、复配阻燃剂70-150、抗氧剂A1-10、抗氧剂B1-15、其它助剂0-20，上述原料在高混机中混合后导入双螺杆挤出机，以侧线喂料方式加入复配阻燃剂，进行挤出造粒后得到产品。与现有技术相比，本发明具有高相比漏电起痕指数(CTI)、高灼热丝起燃温度(GWIT)、无卤阻燃对环境友好等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种高分子组合物及其制备方法，尤其是涉及一种无卤阻燃聚碳酸酯/苯乙烯基树脂组合物及其制备方法。
背景技术
聚碳酸酯树脂和苯乙烯基组合物树脂具有良好的耐热性，高抗冲性和优良的加工性等优点，因而被广泛地应用与汽车零部件、家电、电子电器等领域。由于对材料阻燃以及对阻燃体系无卤化的要求，溴系阻燃PC/ABS合金体系受到了越来越多的限制。
相反，无卤阻燃PC/ABS合金体系主要采用磷系阻燃剂为主，由于良好的外观，更优异的加工性能，无卤PC/ABS阻燃产品受到了越来越多的关注，已经逐步广泛应用到家电、电子电器等领域。但目前在一些电器产品内部用塑料件方面，客户对材料的电器绝缘性以及阻燃性方面有更高的要求，主要是以CTI值、GWIT值来评价材料电气绝缘性和阻燃性，而普通无卤阻燃PC/ABS尚无法达到CTI值和GWIT值的一个平衡，特别是较高的GWIT要求，因而在某些电子电器部件的应用受到了限制。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种高CTI值、高GWIT值、对环境友好的无卤阻燃聚碳酸酯/苯乙烯基树脂组合物及其制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种无卤阻燃聚碳酸酯/苯乙烯基树脂组合物，其特征在于，该组合物包括以下组分及重量份含量：
聚碳酸酯 650-900；
苯乙烯基树脂 0.1-250；
增韧相容剂 20-100；
金属无机化合物10-100；
有机硅 5-50；
复配阻燃剂 70-150；
抗氧剂A 1-10；
抗氧剂B 1-15；
其它助剂 0-20。
所述的聚碳酸酯为双酚A型聚碳酸酯。
所述的苯乙烯基树脂选自苯乙烯或苯乙烯衍生物与乙烯基单体的共聚物、苯乙烯或苯乙烯衍生物的均聚物与二烯基橡胶的接枝树脂。
所述的增韧相容剂包括甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丁二烯共聚物(MBS)、苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)或乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐中的一种或几种。
所述的金属无机化合物包括氧化铁、氧化锌、氧化镁、氢氧化铁、氢氧化锌、氢氧化镁或硼酸锌中的一种或几种
所述的有机硅为含-Si-O-或-Si-C-的硅聚合物，包括硅油、聚硅氧烷或丙烯酸酯-硅氧烷复合材料，所述的聚硅氧烷含有甲基或乙基的烷基基团，该聚硅氧烷包括二甲基硅油或超高分子量的线性聚二甲基硅氧烷。
所述的复配阻燃剂选自单磷酸酯、双磷酸酯、双氰胺、三聚氰胺或蜜胺盐的两种或几种的任意重量比的复配，双磷酸酯优选双酚A双(二苯基磷酸酯)。
所述的抗氧剂A为市售抗氧剂1076，所述的抗氧剂B为市售抗氧剂168。
所述的其它助剂包括润滑剂或色粉中的一种或几种，所述的润滑剂包括硅油、脂肪酸酰胺或油酸，所述的色粉包括颜料或炭黑。
一种无卤阻燃聚碳酸酯/苯乙烯基树脂组合物的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)按照以下组分及重量份含量准备原料：
聚碳酸酯 650-900，
苯乙烯基树脂0.1-250，
增韧相容剂 20-100，
金属无机化合物10-100，
有机硅 5-50，
复配阻燃剂 70-150，
抗氧剂A 1-10，
抗氧剂B 1-15，
其它助剂 0-20；
(2)将聚碳酸酯、苯乙烯基树脂、增韧剂相容剂、金属无机物、有机硅、抗氧剂及其它助剂置于高混机中混合2-3min，得到混合物料，然后将混合物料导入至双螺杆挤出机中，控制温度为230-250℃，以侧线喂料方式加入复配阻燃剂，进行挤出切粒即可得该组合物。
与现有技术相比，本发明具有高相比漏电起痕指数(CTI)、高灼热丝起燃温度(GWIT)、无卤阻燃对环境友好等优点，其高相比漏电起痕指数(CTI)可以到达300V，灼热丝起燃温度(GWIT)可以达到775℃，燃烧达到UL94V0级，灼热丝燃烧指数达到960℃，能满足一些电子电器产品在电器绝缘性、电器安全性方面的要求。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1-2
一种无卤阻燃聚碳酸酯/苯乙烯基树脂组合物的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)采用以下原料：PC：德国拜耳公司生产，牌号2805；ABS：台湾奇美公司生产，牌号757K；甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丁二烯共聚物(MBS)；BDP：浙江万盛化工生产的双酚A双(二苯基磷酸酯)；氢氧化镁；有机硅树脂；三聚氰胺作为阻燃剂；抗氧剂1076；抗氧剂168；润滑剂采用硅油。各组分含量如表1所示。
(2)将聚碳酸酯为基础材料、苯乙烯基树脂、增韧剂相容剂、金属无机物、有机硅、抗氧剂及其它助剂置于高混机中混合2-3min，得到混合物料，然后将混合物料导入至双螺杆挤出机中，控制温度为230-250℃，以侧线喂料方式加入复配阻燃剂，进行挤出切粒即可得该组合物。
对比例
(1)采用以下原料：PC：德国拜耳公司生产，牌号2805；ABS：台湾奇美公司生产，牌号757K；甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丁二烯共聚物(MBS)；BDP：浙江万盛化工生产的双酚A双(二苯基磷酸酯)；抗氧剂1076；抗氧剂168；润滑剂采用硅油。各组分含量如表1所示。
(2)将聚碳酸酯、苯乙烯基树脂、增韧剂相容剂、抗氧剂及其它助剂置于高混机中混合2-3min，得到混合物料，然后将混合物料导入至双螺杆挤出机中，控制温度为230-250℃，以侧线喂料方式加入阻燃剂，进行挤出切粒即可得对比组合物。
表1
| 组分(kg) | 对比例 | 实施例1 | 实施例2 |
| PC | 650 | 700 | 750 |
| ABS | 170 | 100 | 50 |
| MBS | 50 | 20 | 30 |
| BDP | 130 | 100 | 80 |
| 三聚氰胺 | / | 30 | 20 |
| 有机硅树脂 | / | 40 | 30 |
| 氢氧化镁 | / | 30 | 40 |
| 抗氧剂1076 | 1 | 1 | 1 |
| 抗氧剂168 | 3 | 3 | 3 |
| 润滑剂 | 3 | 3 | 3 |
制备出的样品按标准尺寸注塑成测试用的样条，物理性能按ASTM标准测试，性能结果如表2所示。
表2
从以上对比例和实施例性能可以看出，本发明的无卤阻燃聚碳酸酯组合物体系是一种具有更高CTI值，更高GWIT值的组合物体系。
实施例3
一种无卤阻燃聚碳酸酯/苯乙烯基树脂组合物的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)按照以下组分及含量准备原料：65kg双酚A型聚碳酸酯、25kg苯乙烯基树脂、2kg增韧相容剂、1kg氧化铁、5kg有机硅、7kg复配阻燃剂、0.1kg抗氧剂1076、1.5kg抗氧剂168。其中苯乙烯基树脂为苯乙烯与乙烯基单体的共聚物；增韧相容剂为甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丁二烯共聚物；有机硅为二甲基硅油；复配阻燃剂为单磷酸酯和双氰胺按重量比为3∶4的复配。
(2)将双酚A型聚碳酸酯、苯乙烯基树脂、增韧剂相容剂、氧化铁、有机硅、抗氧剂1076及抗氧剂168置于高混机中混合2min，得到混合物料，然后将混合物料导入至双螺杆挤出机中，控制温度为230℃，以侧线喂料方式加入复配阻燃剂，进行挤出切粒即可得该组合物。
实施例4
一种无卤阻燃聚碳酸酯/苯乙烯基树脂组合物的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)按照以下组分及含量准备原料：90kg双酚A型聚碳酸酯、0.01kg苯乙烯基树脂、10kg增韧相容剂、4kg硼酸锌、6kg氧化锌、0.5kg有机硅、15kg复配阻燃剂、1kg抗氧剂1076、0.1kg抗氧剂168、1.5kg润滑剂脂肪酸酰胺、0.5kg群青色粉。其中苯乙烯基树脂为苯乙烯衍生物与乙烯基单体的共聚物；增韧相容剂为苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)与乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐按重量比为1∶4的混合物；有机硅为超高分子量的线性聚二甲基硅氧烷；复配阻燃剂为双酚A双(二苯基磷酸酯)与双磷酸酯按重量比为2∶1的复配。
(2)将聚碳酸酯、苯乙烯基树脂、增韧剂相容剂、硼酸锌、氧化锌、有机硅、抗氧剂168、抗氧剂1076及其它助剂置于高混机中混合3min，得到混合物料，然后将混合物料导入至双螺杆挤出机中，控制温度为250℃，以侧线喂料方式加入复配阻燃剂，进行挤出切粒即可得该组合物。
实施例5
一种无卤阻燃聚碳酸酯/苯乙烯基树脂组合物的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)按照以下组分及含量准备原料：80kg双酚A型聚碳酸酯、20kg苯乙烯基树脂、5kg增韧相容剂、2kg氧化镁、4kg氢氧化镁、3kg有机硅、10kg复配阻燃剂、0.3kg抗氧剂1076、0.8kg抗氧剂168、1kg润滑剂油酸。其中苯乙烯基树脂为苯乙烯衍生物的均聚物与二烯基橡胶的接枝树脂；增韧相容剂为乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐；有机硅为丙烯酸酯-硅氧烷复合材料；复配阻燃剂为双氰胺与蜜胺盐按重量比为5∶7的复配。
(2)将聚碳酸酯、苯乙烯基树脂、增韧剂相容剂、氧化镁、氢氧化镁、有机硅、抗氧剂及润滑剂置于高混机中混合3min，得到混合物料，然后将混合物料导入至双螺杆挤出机中，控制温度为240℃，以侧线喂料方式加入复配阻燃剂，进行挤出切粒即可得该组合物。
Claims (10)
1.一种无卤阻燃聚碳酸酯/苯乙烯基树脂组合物，其特征在于，该组合物包括以下组分及重量份含量：
聚碳酸酯 650-900；
苯乙烯基树脂 0.1-250；
增韧相容剂 20-100；
金属无机化合物 10-100；
有机硅 5-50；
复配阻燃剂 70-150；
抗氧剂A 1-10；
抗氧剂B 1-15；
其它助剂 0-20。
2.根据权利要求1所述的一种无卤阻燃聚碳酸酯/苯乙烯基树脂组合物，其特征在于，所述的聚碳酸酯为双酚A型聚碳酸酯。
3.根据权利要求1所述的一种无卤阻燃聚碳酸酯/苯乙烯基树脂组合物，其特征在于，所述的苯乙烯基树脂选自苯乙烯或苯乙烯衍生物与乙烯基单体的共聚物、苯乙烯或苯乙烯衍生物的均聚物与二烯基橡胶的接枝树脂。
4.根据权利要求1所述的一种无卤阻燃聚碳酸酯/苯乙烯基树脂组合物，其特征在于，所述的增韧相容剂包括甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丁二烯共聚物(MBS)、苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)或乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种无卤阻燃聚碳酸酯/苯乙烯基树脂组合物，其特征在于，所述的金属无机化合物包括氧化铁、氧化锌、氧化镁、氢氧化铁、氢氧化锌、氢氧化镁或硼酸锌中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的一种无卤阻燃聚碳酸酯/苯乙烯基树脂组合物，其特征在于，所述的有机硅为含-Si-O-或-Si-C-的硅聚合物，包括硅油、聚硅氧烷或丙烯酸酯-硅氧烷复合材料，所述的聚硅氧烷含有甲基或乙基的烷基基团，该聚硅氧烷包括二甲基硅油或超高分子量的线性聚二甲基硅氧烷。
7.根据权利要求1所述的一种无卤阻燃聚碳酸酯/苯乙烯基树脂组合物，其特征在于，所述的复配阻燃剂选自单磷酸酯、双磷酸酯、双氰胺、三聚氰胺或蜜胺盐的两种或几种的任意重量比的复配，双磷酸酯优选双酚A双(二苯基磷酸酯)。
8.根据权利要求1所述的一种无卤阻燃聚碳酸酯/苯乙烯基树脂组合物，其特征在于，所述的抗氧剂A为市售抗氧剂1076，所述的抗氧剂B为市售抗氧剂168。
9.根据权利要求1所述的一种无卤阻燃聚碳酸酯/苯乙烯基树脂组合物，其特征在于，所述的其它助剂包括润滑剂或色粉中的一种或几种，所述的润滑剂包括硅油、脂肪酸酰胺或油酸，所述的色粉包括颜料或炭黑。
10.一种无卤阻燃聚碳酸酯/苯乙烯基树脂组合物的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)按照以下组分及重量份含量准备原料：
聚碳酸酯 650-900，
苯乙烯基树脂 0.1-250，
增韧相容剂 20-100，
金属无机化合物 10-100，
有机硅 5-50，
复配阻燃剂 70-150，
抗氧剂A 1-10，
抗氧剂B 1-15，
其它助剂 0-20；
(2)将聚碳酸酯、苯乙烯基树脂、增韧剂相容剂、金属无机物、有机硅、抗氧剂及其它助剂置于高混机中混合2-3min，得到混合物料，然后将混合物料导入至双螺杆挤出机中，控制温度为230-250℃，以侧线喂料方式加入复配阻燃剂，进行挤出切粒即可得该组合物。
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Denomination of invention: Halogen-free flame-retardant polycarbonate/styrene base resin composition and preparation method thereof Effective date of registration: 20161124 Granted publication date: 20130109 Pledgee: CITIC Bank Hefei branch Pledgor: Hefei Genius New Materials Co., Ltd. Registration number: 2016340000085 |
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