CN102993673A - 一种无卤阻燃的挤出级聚碳酸酯合金 - Google Patents

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文睿
李文强
李强
罗明华
辛敏琦
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Abstract

本发明涉及一种无卤阻燃的挤出级聚碳酸酯合金，包括以下重量百分数的原料组分：聚碳酸酯50％～85％，苯乙烯基树脂5％～25％，磷酸酯类阻燃剂5％～20％，丙烯酸酯接枝物1％～5％，熔体增强剂0.5％～3％，润滑剂0.1％～0.5％，抗氧剂0.1％～0.5％。与现有技术相比，本发明通过使用添加熔体增强剂来满足合金对熔体强度的要求，表现出良好的表面效果和优异的阻燃性能，并能达到环保要求。

Description

一种无卤阻燃的挤出级聚碳酸酯合金
技术领域
本发明涉及聚碳酸酯合金技术领域，尤其是涉及一种无卤阻燃的挤出级聚碳酸酯合金。
背景技术
聚碳酸酯(PC)塑料具有高韧性，低温冲击性，尺寸稳定性，高耐热，透明性等优点，但聚碳酸酯流动性差，易应力开裂。目前常用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂(ABS)与其共混得到高流动性、抗应力开裂性及低成本的PC/ABS合金，而合金中具有阻燃要求的PC/ABS占了很大的部分。通常添加卤素化合物以提供阻燃性，含卤阻燃的PC/ABS组合物具有优异的性能，但由于含卤素化合物阻燃的树脂在燃烧时会释放出大量的烟和有害气体，卤素阻燃剂的使用日益受到限制，使用无卤阻燃剂是目前发展的方向。
目前常用的无卤阻燃PC/ABS合金基本用于注塑产品，而挤出级的阻燃市场基本上被PVC占领，但随着人类对环境保护的日益关注，挤出型材对阻燃材料的无卤化也提出了要求。由于同用的无卤阻燃PC/ABS合金熔体强度不够，导致挤出表面存在缺陷，产品的良率大大下降，造成生产成本的上升，因此提高无卤阻燃PC/ABS合金的熔体强度势在必行。聚四氟乙烯在注塑过程中会形成网络状结构，将熔体包覆在其中，以此来提高熔体强度。
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满足合金对熔体强度的要求，表现出良好表面效果和优异阻燃性能的无卤阻燃的挤出级聚碳酸酯合金。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种无卤阻燃的挤出级聚碳酸酯合金，包括以下重量百分数的原料组分：
所述的聚碳酸酯合金包括以下重量百分数的原料组分：聚碳酸酯58％，苯乙烯基树脂23％，磷酸酯类阻燃剂16％，丙烯酸酯接枝物1.5％，熔体增强剂1％，润滑剂0.3％，抗氧剂0.2％。
所述的聚碳酸酯合金包括以下重量百分数的原料组分：聚碳酸酯68％，苯乙烯基树脂14％，磷酸酯类阻燃剂14.5％，丙烯酸酯接枝物1.5％，熔体增强剂1.5％，润滑剂0.3％，抗氧剂0.2％。
所述的聚碳酸酯合金包括以下重量百分数的原料组分：聚碳酸酯81％，苯乙烯基树脂7％，磷酸酯类阻燃剂8％，丙烯酸酯接枝物1.5％，熔体增强剂2％，润滑剂0.3％，抗氧剂0.2％。
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为苯乙烯-丙烯腈-丁二烯共聚物。
所述的磷酸酯类阻燃剂为双酚A-双(二苯基磷酸酯)齐聚物，其结构式如下：
Figure BDA00002590191800022
磷酸酯类阻燃剂的聚合度n为1-2。
所述的丙烯酸酯接枝物为甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丁二烯共聚物。
所述的熔体增强剂为氟塑料。
所述的氟塑料为表面包覆聚甲基丙烯酸甲酯或苯乙烯-丙烯腈共聚物的聚四氟乙烯。
与现有技术相比，本发明通过使用添加熔体增强剂来满足合金对熔体强度的要求，表现出良好的表面效果和优异的阻燃性能，并能达到环保要求。由于聚四氟乙烯分子链上全部被氟原子取代，刚性非常高，不会发生缠结，因此在熔体中沿流动方向呈现网格状，将熔体包裹在其中，避免合金在挤出时出现边缘摆动，片材下垂及局部变薄、塌陷等缺陷，并且聚四氟乙烯的网格状结构也可以防止合金在燃烧时产生滴落甚至滴燃现象，因此阻燃性能得到满足，且合金中不存在对环境有害的卤系阻燃剂，是一种环境友好型材料。
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。
以下实施例中，
双酚A型聚碳酸酯、聚亚乙基碳酸酯、聚碳酸酯PC-300-15，购自LG公司。
苯乙烯-丙烯腈-丁二烯树脂ABS8391、苯乙烯-丙烯腈树脂，购自上海高桥石化公司。
磷酸酯类阻燃剂：双酚A-双(二苯基磷酸酯)齐聚物，双酚S双(二苯基磷酸酯)，双酚S-二(5，5-二甲基-1，3-二氧杂己内磷酸酯)，购自江苏雅克。阻燃剂磷酸三甲基酯、磷酸三乙基酯和间苯二酚双(二苯基磷酸酯)购自江苏常余化工有限公司。
甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丁二烯接枝共聚物M521，丙烯酸丁酯-苯乙烯共聚物、丙烯酸丁酯-丙烯腈共聚物，购自日本钟渊化学。
阻酚类抗氧剂245和抗氧剂168，购自CIBA精化有限公司；亚磷酸酯类抗氧剂磷酸三辛酯，购自上海英婷实业有限公司。
防滴落剂A3800购自日本三菱丽阳。
实施例1
聚碳酸酯为LG公司的PC-300-15，苯乙烯-丙烯腈-丁二烯为上海高桥石化公司的ABS8391，双酚A-双(二苯基磷酸酯)齐聚物为江苏雅克产，甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丁二烯接枝共聚物为日本钟渊化学的M521，抗氧剂为汽巴精化的抗氧剂245和抗氧剂168，熔体增强剂为三菱丽阳的A3800。
取聚碳酸酯，苯乙烯基树脂，高聚合度磷酸酯阻燃剂，丙烯酸酯接枝物，抗氧剂，防滴落剂按下述组成配方将所有原料进行共混：
Figure BDA00002590191800041
再将共混料投置于双螺杆挤出机中，经熔融挤出造粒，即得到产品。所述的双螺杆挤出机包括是个温度区，温控1-2区的温度为200℃，温控3-4区的温度为230℃，温控5-6区的温度为240℃，温控7-8区的温度为250℃，温控9-10区的温度为250℃。双螺杆挤出机转速为450转/分钟，共混料经双螺杆挤出机挤出后，挤出料条经水冷后切粒，将所得样品在85℃条件下干燥并注塑成直径20mm，厚1mm的圆片，并用平板流变仪对其进行测试。测试温度为230℃，频率为0.05Hz-50Hz，应变量为0.1％。
实施例2
其中聚碳酸酯为LG公司的PC-300-15，苯乙烯-丙烯腈-丁二烯为上海高桥石化公司的ABS8391，双酚A-双(二苯基磷酸酯)齐聚物为江苏雅克产，甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丁二烯接枝共聚物为日本钟渊化学的M521，抗氧剂为汽巴精化的抗氧剂245和抗氧剂168，防滴落剂为三菱丽阳的A3800。
取聚碳酸酯，苯乙烯基树脂，高聚合度磷酸酯阻燃剂，丙烯酸酯接枝物，抗氧剂，防滴落剂按下述组成配方将所有原料进行共混：
Figure BDA00002590191800042
Figure BDA00002590191800051
再将共混料投置于双螺杆挤出机中，经熔融挤出造粒，即得到产品。所述的双螺杆挤出机包括是个温度区，温控1-2区的温度为200℃，温控3-4区的温度为230℃，温控5-6区的温度为240℃，温控7-8区的温度为250℃，温控9-10区的温度为250℃。双螺杆挤出机转速为450转/分钟，共混料经双螺杆挤出机挤出后，挤出料条经水冷后切粒，将所得样品在85℃条件下干燥并注塑成直径20mm，厚1mm的圆片，并用平板流变仪对其进行测试。测试温度为230℃，频率为0.05Hz-50Hz，应变量为0.1％。
实施例3
其中聚碳酸酯为LG公司的PC-300-15，苯乙烯-丙烯腈-丁二烯为上海高桥石化公司的ABS8391，双酚A-双(二苯基磷酸酯)齐聚物为江苏雅克产，甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丁二烯接枝共聚物为日本钟渊化学的M521，抗氧剂为汽巴精化的抗氧剂245和抗氧剂168，防滴落剂为三菱丽阳的A3800。
取聚碳酸酯，苯乙烯基树脂，高聚合度磷酸酯阻燃剂，丙烯酸酯接枝物，抗氧剂，防滴落剂按下述组成配方将所有原料进行共混：
Figure BDA00002590191800052
再将共混料投置于双螺杆挤出机中，经熔融挤出造粒，即得到产品。所述的双螺杆挤出机包括是个温度区，温控1-2区的温度为200℃，温控3-4区的温度为230℃，温控5-6区的温度为240℃，温控7-8区的温度为250℃，温控9-10区的温度为250℃。双螺杆挤出机转速为450转/分钟，共混料经双螺杆挤出机挤出后，挤出料条经水冷后切粒，将所得样品在85℃条件下干燥并注塑成直径20mm，厚1mm的圆片，并用平板流变仪对其进行测试。测试温度为230℃，频率为0.05Hz-50Hz，应变量为0.1％。流变测试在低频区域内的储能模量结果如表1所示。
表1
测试项目 实施例1 实施例2 实施例3
储能模量(Pa) 551.6 783.3 1109.2
从表1中结果可以看出，随着熔体增强剂加入量的增加，合金的储能模量不断增大。
本发明一种无卤阻燃的挤出级聚碳酸酯合金，使用熔体增强剂能满足合金对熔体强度的要求，并且表现出良好的阻燃效果，制备的挤出级合金能有效改善生产过程中熔体强度不够造成的制件表面缺陷。
实施例4
无卤阻燃的挤出级聚碳酸酯合金，取聚碳酸酯，苯乙烯基树脂，高聚合度磷酸酯阻燃剂，丙烯酸酯接枝物，抗氧剂，防滴落剂按下述组成配方将所有原料进行共混：双酚A型聚碳酸酯50％、苯乙烯-丙烯腈-丁二烯25％、聚合度为1的双酚A-双(二苯基磷酸酯)齐聚物20％、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丁二烯接枝共聚物1％、聚四氟乙烯3％、润滑剂0.5％、抗氧剂0.5％。
再将共混料投置于双螺杆挤出机中，经熔融挤出造粒，即得到产品。所述的双螺杆挤出机包括是个温度区，温控1-2区的温度为200℃，温控3-4区的温度为230℃，温控5-6区的温度为240℃，温控7-8区的温度为250℃，温控9-10区的温度为250℃。双螺杆挤出机转速为450转/分钟，共混料经双螺杆挤出机挤出后，挤出料条经水冷后切粒，即制备得到无卤阻燃的挤出级聚碳酸酯合金。
实施例5
无卤阻燃的挤出级聚碳酸酯合金，取聚碳酸酯，苯乙烯基树脂，高聚合度磷酸酯阻燃剂，丙烯酸酯接枝物，抗氧剂，防滴落剂按下述组成配方将所有原料进行共混：双酚A型聚碳酸酯85％、苯乙烯-丙烯腈-丁二烯5％、聚合度为2的双酚A-双(二苯基磷酸酯)齐聚物5％、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丁二烯接枝共聚物2.8％、聚四氟乙烯2％、润滑剂0.1％、抗氧剂0.1％。
再将共混料投置于双螺杆挤出机中，经熔融挤出造粒，即得到产品。所述的双螺杆挤出机包括是个温度区，温控1-2区的温度为200℃，温控3-4区的温度为230℃，温控5-6区的温度为240℃，温控7-8区的温度为250℃，温控9-10区的温度为250℃。双螺杆挤出机转速为450转/分钟，共混料经双螺杆挤出机挤出后，挤出料条经水冷后切粒，即制备得到无卤阻燃的挤出级聚碳酸酯合金。
实施例6
无卤阻燃的挤出级聚碳酸酯合金，取聚碳酸酯，苯乙烯基树脂，高聚合度磷酸酯阻燃剂，丙烯酸酯接枝物，抗氧剂，防滴落剂按下述组成配方将所有原料进行共混：双酚A型聚碳酸酯70％、苯乙烯-丙烯腈-丁二烯10％、聚合度为1的双酚A-双(二苯基磷酸酯)齐聚物13.5％、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丁二烯接枝共聚物5％、聚四氟乙烯1％、润滑剂0.2％、抗氧剂0.3％。
再将共混料投置于双螺杆挤出机中，经熔融挤出造粒，即得到产品。所述的双螺杆挤出机包括是个温度区，温控1-2区的温度为200℃，温控3-4区的温度为230℃，温控5-6区的温度为240℃，温控7-8区的温度为250℃，温控9-10区的温度为250℃。双螺杆挤出机转速为450转/分钟，共混料经双螺杆挤出机挤出后，挤出料条经水冷后切粒，即制备得到无卤阻燃的挤出级聚碳酸酷合金。

Claims (10)

1.一种无卤阻燃的挤出级聚碳酸酯合金，其特征在于，包括以下重量百分数的原料组分：
Figure FDA00002590191700011
2.根据权利要求1所述的一种无卤阻燃的挤出级聚碳酸酯合金，其特征在于，所述的聚碳酸酯合金包括以下重量百分数的原料组分：聚碳酸酯58％，苯乙烯基树脂23％，磷酸酯类阻燃剂16％，丙烯酸酯接枝物1.5％，熔体增强剂1％，润滑剂0.3％，抗氧剂0.2％。
3.根据权利要求1所述的一种无卤阻燃的挤出级聚碳酸酯合金，其特征在于，所述的聚碳酸酯合金包括以下重量百分数的原料组分：聚碳酸酯68％，苯乙烯基树脂14％，磷酸酯类阻燃剂14.5％，丙烯酸酯接枝物1.5％，熔体增强剂1.5％，润滑剂0.3％，抗氧剂0.2％。
4.根据权利要求1所述的一种无卤阻燃的挤出级聚碳酸酯合金，其特征在于，所述的聚碳酸酯合金包括以下重量百分数的原料组分：聚碳酸酯81％，苯乙烯基树脂7％，磷酸酯类阻燃剂8％，丙烯酸酯接枝物1.5％，熔体增强剂2％，润滑剂0.3％，抗氧剂0.2％。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种无卤阻燃的挤出级聚碳酸酯合金，其特征在于，所述的聚碳酸酯为双酚A型聚碳酸酯。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的一种无卤阻燃的挤出级聚碳酸酯合金，其特征在于，所述的苯乙烯基树脂为苯乙烯-丙烯腈-丁二烯共聚物。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的一种无卤阻燃的挤出级聚碳酸酯合金，其特征在于，所述的磷酸酯类阻燃剂为双酚A-双(二苯基磷酸酯)齐聚物，其结构式如下：
磷酸酯类阻燃剂的聚合度n为1-2。
8.根据权利要求1-4中任一项所述的一种无卤阻燃的挤出级聚碳酸酯合金，其特征在于，所述的丙烯酸酯接枝物为甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丁二烯共聚物。
9.根据权利要求1-4中任一项所述的一种无卤阻燃的挤出级聚碳酸酯合金，其特征在于，所述的熔体增强剂为氟塑料。
10.根据权利要求9所述的一种无卤阻燃的挤出级聚碳酸酯合金，其特征在于，所述的氟塑料为表面包覆聚甲基丙烯酸甲酯或苯乙烯-丙烯腈共聚物的聚四氟乙烯。
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