CN102558808A - 一种环保阻燃耐刮擦聚碳酸酯树脂及其制备方法 - Google Patents

一种环保阻燃耐刮擦聚碳酸酯树脂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种环保阻燃耐刮擦聚碳酸酯树脂，包括以下组分和重量份数：聚碳酸酯树脂90-95，阻燃剂2-5，增韧剂2-5，抗滴落剂0.3-1，抗氧化助剂0.5-1，加工助剂0.5-1。本发明采用双螺杆挤出工艺，具有流程简单、连续、生产效率高、产品质量稳定的优点。在保持聚碳酸酯性能的同时，增加了产品的阻燃防火以及表面耐刮擦性，扩大了产品的使用范围，可以用于对聚碳酸酯制品有防火要求以及耐刮擦要求比较严苛的场合，具有广阔的应用前景。

Description

一种环保阻燃耐刮擦聚碳酸酯树脂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种工程塑料，尤其涉及一种环保阻燃耐刮擦聚碳酸酯树脂及其制备方法。
背景技术
聚碳酸酯树脂是一种用途极广的热塑性工程塑料，其抗冲击性、耐热性、耐腐蚀性、电绝缘性及电气性能优良，还具有加工方便、制品尺寸稳定、表面光泽性好等特点，容易着色，广泛应用于机械、汽车、电子电器、仪器仪表、纺织和建筑等工业领域，但通用的聚碳酸酯树脂不防火阻燃，表面耐刮擦性能一般，而在保有制品外表面优异性能、环境保护以及生命安全越来越被重视的社会背景下，环保阻燃聚碳酸酯的需求应运而生。
发明内容
本发明就是为了解决上述现有技术存在的聚碳酸酯产品阻燃但不环保，或阻燃但不耐刮擦的问题而提供一种环保阻燃耐刮擦聚碳酸酯树脂及其制备方法，使聚碳酸酯产品在环保阻燃的同时又拥有高的表面耐刮擦性，满足电子电器等多个行业发展的需要。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
一种环保阻燃耐刮擦聚碳酸酯树脂，包括以下组分和重量份数：
聚碳酸酯树脂    90-95，
阻燃剂          2-5，
增韧剂          2-5，
抗滴落剂        0.3-1，
抗氧化助剂      0.5-1，
加工助剂        0.5-1。
所述聚碳酸酯树脂是分子量在25000-80000之间的中等分子量双酚A型聚碳酸酯、分子量在10000-25000之间的低等分子量双酚A型聚碳酸酯中的一种或两种。
所述阻燃剂为双甲基硅氧烷聚合物、硅酮类聚合物中的一种或两种。
所述增韧剂为核壳类甲基丙烯酸甲酯、丁二烯及苯乙烯的三元共聚物，丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯晴的共聚物，甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸酯及有机硅组成的核壳结构共聚物中的一种或几种。
所述加工助剂为润滑剂、偶联剂、加工润滑助剂中的一种或几种。
所述润滑剂为脂肪酸盐、脂肪酸酰胺中的一种或几种；所述偶联剂为钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的一种或几种；所述加工润滑助剂为固体石蜡、液体石蜡、低分子量聚乙烯、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸酰胺、乙撑双硬脂酸酰胺、N，N-乙撑双硬脂酸酰胺、季戊四醇硬脂酸酯中的一种或几种。
所述抗氧化助剂为烷基化单酚、烷基化多酚、亚磷酸二苯酯、亚磷酸三苯酯、碱金属或碱土金属的硅酸盐、位阻酚或羟基苯并三唑中的一种或几种。
所述抗滴落剂为聚四氟乙烯、可共聚不饱和单体的四氟乙烯共聚物中的一种或几种，优选氟含量为60-75％的聚合物。
一种环保阻燃耐刮擦聚碳酸酯树脂的制备方法，包括以下步骤：
按重量配比称取聚碳酸酯树脂、阻燃剂、增韧剂、抗滴落剂、抗氧化助剂、加工助剂，加入高速混合机中充分混合均匀；用计量输送料装置，将混合后的物料送入双螺杆挤出机中，经螺杆的剪切、混炼后挤出、拉条、冷却、切粒，包装成成品；其中，双螺杆挤出机的长径比大于40，螺杆转速在150-600转/分钟，双螺杆挤出机工作温度区间为240-280℃。
所述双螺杆挤出机混炼物料时采用真空排气，螺杆的长径比为42，螺杆转速为300-500转/分钟。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明提供了一种环保阻燃耐刮擦聚碳酸酯树脂及其制备方法，采用双螺杆挤出工艺制备，具有流程简单、连续、生产效率高、产品质量稳定的优点。本发明的产品具有环保无溴、无氯防火、耐刮擦等特性，防火达到UL94标准V-0级别，表面硬度达到2H级别。在保持聚碳酸酯性能的同时，增加了产品的阻燃防火以及表面耐刮擦性，扩大了产品的使用范围，可以用于对聚碳酸酯制品有防火要求以及耐刮擦要求比较严苛的场合，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
下面结合各实施例详细描述本发明。
实施例1-4的组分及配比(重量份数)见表1。其中，聚碳酸酯树脂为双酚A型聚碳酸酯，日本出光化学的PC IR2200；阻燃剂为双甲基硅氧烷聚合物，美国道化学的MB50-007；增韧剂为核-壳结构共聚物，三菱化学的S2006；抗滴落剂为聚四氟乙烯PTFE，三菱化学的A3800；抗氧化助剂为CIBA的Irganox1010四[β-(3，5-二叔丁基-4羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和Irganox168三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯；加工助剂为聚乙烯蜡，HONEYWELL的A-C540。
按重量配比称取聚碳酸酯树脂、阻燃剂、增韧剂、抗滴落剂、抗氧化助剂、加工助剂，加入高速混合机中充分混合均匀；用计量输送料装置，将混合后的物料送入双螺杆挤出机中，经螺杆的剪切、混炼后挤出、拉条、冷却、切粒，包装成成品；其中，双螺杆挤出机的长径比大于40，螺杆转速在150-600转/分钟，双螺杆挤出机工作温度区间为：一区240-260℃，二区250-270℃，三区260-270℃，四区270-280℃，机头270-280℃。
将实施例1-4制备的复合物按标准尺寸注塑成测试用的标准样条，分别按照我国国家标准进行性能测试，测试结果见表2。
表1
  组分   实施例1   实施例2   实施例3   实施例4
  聚碳酸酯树脂   95   94.5   94.5   93.5
  阻燃剂   2   2   3   3
  增韧剂   2   3   2   3
  抗滴落剂   0.5   0.5   0.5   0.5
  抗氧化剂1010   0.2   0.2   0.2   0.2
  抗氧化剂168   0.3   0.3   0.3   0.3
  加工助剂   0.5   0.5   0.5   0.5
表2
Figure BSA00000405572000041
实施例5
一种环保阻燃耐刮擦聚碳酸酯树脂的制备方法，包括以下步骤：
按重量配比称取分子量在25000-80000之间的中等分子量双酚A型聚碳酸酯树脂90重量份、阻燃剂双甲基硅氧烷聚合物5重量份、增韧剂核壳类甲基丙烯酸甲酯5重量份、抗滴落剂聚四氟乙烯(氟含量为60％)1重量份、抗氧化助剂烷基化单酚1重量份、加工助剂脂肪酸酰胺1重量份，加入高速混合机中充分混合均匀；用计量输送料装置，将混合后的物料送入双螺杆挤出机中，经螺杆的剪切、混炼后挤出、拉条、冷却、切粒，包装成成品；其中，双螺杆挤出机混炼物料时采用真空排气，双螺杆挤出机的长径比大于40，螺杆转速在300转/分钟，双螺杆挤出机工作温度区间为240-280℃。
实施例6
一种环保阻燃耐刮擦聚碳酸酯树脂的制备方法，包括以下步骤：
按重量配比称取分子量在10000-25000之间的低等分子量双酚A型聚碳酸酯树脂95重量份、阻燃剂硅酮类聚合物2重量份、增韧剂丁二烯及苯乙烯的三元共聚物2重量份、抗滴落剂可共聚不饱和单体的四氟乙烯共聚物(氟含量为75％)0.3重量份、抗氧化助剂位阻酚0.5重量份、加工助剂钛酸酯偶联剂0.3重量份、硬脂酸酰胺0.2重量份，加入高速混合机中充分混合均匀；用计量输送料装置，将混合后的物料送入双螺杆挤出机中，经螺杆的剪切、混炼后挤出、拉条、冷却、切粒，包装成成品；其中，双螺杆挤出机混炼物料时采用真空排气，双螺杆挤出机的长径比为42，螺杆转速在500转/分钟，双螺杆挤出机工作温度区间为240-280℃。
实施例7
一种环保阻燃耐刮擦聚碳酸酯树脂的制备方法，包括以下步骤：
按重量配比称取聚碳酸酯树脂92重量份、阻燃剂双甲基硅氧烷聚合物2重量份、硅酮类聚合物2重量份、增韧剂甲基丙烯酸甲酯4重量份、抗滴落剂聚四氟乙烯(氟含量为70％)0.8重量份、抗氧化助剂亚磷酸二苯酯0.5重量份、亚磷酸三苯酯0.3重量份、加工助剂铝酸酯偶联剂0.4重量份、乙撑双硬脂酸酰胺0.4重量份，加入高速混合机中充分混合均匀；用计量输送料装置，将混合后的物料送入双螺杆挤出机中，经螺杆的剪切、混炼后挤出、拉条、冷却、切粒，包装成成品；其中，双螺杆挤出机混炼物料时采用真空排气，双螺杆挤出机的长径比为45，螺杆转速在600转/分钟，双螺杆挤出机工作温度区间为240-280℃。
以上公开的仅为本申请的几个具体实施例，但本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.一种环保阻燃耐刮擦聚碳酸酯树脂，其特征在于，包括以下组分和重量份数：
聚碳酸酯树脂  90-95，
阻燃剂        2-5，
增韧剂        2-5，
抗滴落剂      0.3-1，
抗氧化助剂    0.5-1，
加工助剂      0.5-1。
2.如权利要求1所述的一种环保阻燃耐刮擦聚碳酸酯树脂，其特征在于，所述聚碳酸酯树脂是分子量在25000-80000之间的中等分子量双酚A型聚碳酸酯、分子量在10000-25000之间的低等分子量双酚A型聚碳酸酯中的一种或两种。
3.如权利要求1所述的一种环保阻燃耐刮擦聚碳酸酯树脂，其特征在于，所述阻燃剂为双甲基硅氧烷聚合物、硅酮类聚合物中的一种或两种。
4.如权利要求1所述的一种环保阻燃耐刮擦聚碳酸酯树脂，其特征在于，所述增韧剂为核壳类甲基丙烯酸甲酯、丁二烯及苯乙烯的三元共聚物，丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯晴的共聚物，甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸酯及有机硅组成的核壳结构共聚物中的一种或几种。
5.如权利要求1所述的一种环保阻燃耐刮擦聚碳酸酯树脂，其特征在于，所述加工助剂为润滑剂、偶联剂、加工润滑助剂中的一种或几种。
6.如权利要求5所述的一种环保阻燃耐刮擦聚碳酸酯树脂，其特征在于，所述润滑剂为脂肪酸盐、脂肪酸酰胺中的一种或几种；所述偶联剂为钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的一种或几种；所述加工润滑助剂为固体石蜡、液体石蜡、低分子量聚乙烯、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸酰胺、乙撑双硬脂酸酰胺、N，N-乙撑双硬脂酸酰胺、季戊四醇硬脂酸酯中的一种或几种。
7.如权利要求1所述的一种环保阻燃耐刮擦聚碳酸酯树脂，其特征在于，所述抗氧化助剂为烷基化单酚、烷基化多酚、亚磷酸二苯酯、亚磷酸三苯酯、碱金属或碱土金属的硅酸盐、位阻酚或羟基苯并三唑中的一种或几种。
8.如权利要求1所述的一种环保阻燃耐刮擦聚碳酸酯树脂，其特征在于，所述抗滴落剂为聚四氟乙烯、可共聚不饱和单体的四氟乙烯共聚物中的一种或几种，优选氟含量为60-75％的聚合物。
9.如权利要求1所述的一种环保阻燃耐刮擦聚碳酸酯树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
按重量配比称取聚碳酸酯树脂、阻燃剂、增韧剂、抗滴落剂、抗氧化助剂、加工助剂，加入高速混合机中充分混合均匀；用计量输送料装置，将混合后的物料送入双螺杆挤出机中，经螺杆的剪切、混炼后挤出、拉条、冷却、切粒，包装成成品；其中，双螺杆挤出机的长径比大于40，螺杆转速在150-600转/分钟，双螺杆挤出机工作温度区间为240-280℃。
10.如权利要求9所述的一种环保阻燃耐刮擦聚碳酸酯树脂的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机混炼物料时采用真空排气，螺杆的长径比为42，螺杆转速为300-500转/分钟。
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