CN103160101A - 一种高流动性的无卤阻燃pc材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高流动性的无卤阻燃PC材料，由包括以下重量份的组分制成：PC树脂70-92份；阻燃剂7-20份；增韧剂1-10份；防滴落剂0.1-0.5份；光热稳定剂0.1-1份；加工助剂0.1-1份。本发明采用双螺杆挤出工艺制备，流程简单连续、生产效率高、产品质量稳定。本发明得到一种加工流动性比PC树脂原料好，同时阻燃性能得到大幅提高，而又基本不影响材料的其他力学性能的环保无卤阻燃PC材料，具有冲击强度高、加工成型好、阻燃性能高等特点。重点是PC材料的综合性能优良，应力开裂情况有所改善，可用于注塑成型各种对阻燃要求相对较高的家电外壳以及大型薄型制件等。
Description
技术领域
本发明涉及聚碳酸酯改性技术领域，尤其涉及一种高流动性的无卤阻燃PC材料及其制备方法。
背景技术
聚碳酸酯（PC）是一种综合性能优良的工程塑料，由于其具有优异的耐候性能、高抗冲击性能、良好的电绝缘性，因而在电子电气、汽车、机械工业等领域应用广泛，但是，未经改性的PC原料在加工流动性以及阻燃性方面还是不尽如人意，不能完全达到现在各行业对材料的综合性能要求。
发明内容
本发明就是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种高流动性的无卤阻燃PC材料及其制备方法。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
一种高流动性的无卤阻燃PC材料，由包括以下重量份的组分制成：
PC树脂 70-92份；
阻燃剂 7-20份；
增韧剂 1-10份；
防滴落剂 0.1-0.5份；
光热稳定剂 0.1-1份；
加工助剂 0.1-1份。
优选的，所述PC树脂选自相对密度为1.19-1.21 g/cm3、熔融温度为220-230℃的中粘度聚碳酸酯或高粘度聚碳酸酯中的一种或几种的混合物。
优选的，所述阻燃剂选自无机磷酸盐、有机磷酸盐、磷-氮化合物、磷酸酯中的一种或几种的混合物。
优选的，所述增韧剂选自以丁二烯橡胶相为核、苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯为壳的核壳结构的系列抗冲改性剂（MBS类增韧剂）、丙烯酸酯类抗冲改性剂（ACR类增韧剂）、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS类增韧剂）、热塑性弹性体、硅橡胶中的一种或几种的混合物。
优选的，所述防滴落剂为聚四氟乙烯。
优选的，所述光热稳定剂选自无机和有机酸铅盐、金属皂类热稳定剂、有机锡类热稳定剂、磷酸酯类、受阻胺或受阻酚中的一种或几种的混合物。
优选的，所述磷酸酯类光热稳定剂优选亚磷酸二苯酯、亚磷酸三苯酯或其混合物。
优选的，所述加工助剂为润滑剂，所述润滑剂选自固体石蜡、液体石蜡、低分子量聚乙烯、硬脂酸酰胺、甲撑双硬脂酸酰胺、N，N-乙撑双硬脂酸酰胺EBS中的一种或几种的混合物。
一种高流动性的无卤阻燃PC材料的制备方法，包括以下步骤：
按照以下组分和重量份准备原料：PC树脂70-92份；阻燃剂7-20份；增韧剂1-10份；防滴落剂0.1-0.5份；光热稳定剂0.1-1份；加工助剂0.1-1份；
将上述PC树脂、阻燃剂、增韧剂、防滴落剂、光热稳定剂和加工助剂混合均匀后送入双螺杆挤出机中，经混炼、挤出、拉条、冷却、切粒后获得成品；双螺杆挤出机各段螺杆温度为230-260℃之间，螺杆转速在100-500转/分钟之间。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明将PC树脂经过相应改性后，不仅阻燃性能良好，而且成型流动性也有很大的改善。本发明得到一种加工流动性比PC树脂原料好，同时阻燃性能得到大幅提高，而又基本不影响材料的其他力学性能的环保无卤阻燃PC材料，具有冲击强度高、加工成型好、阻燃性能高等特点。重点是PC材料的综合性能优良，应力开裂情况有所改善，可用于注塑成型各种对阻燃要求相对较高的家电外壳以及大型薄型制件等。
另外，本发明高流动性的无卤阻燃PC材料，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。
具体实施方式
下面结合各实施例详细描述本发明。
对比例和实施例1-7中，PC树脂为日本出光的IR2200，是相对密度为1.19-1.21g/cm3，熔融温度为220-230℃的中粘度聚碳酸酯；以及日本帝人的PC 1225Y，是相对密度为1.19-1.21g/cm3，熔融温度为220-230℃的高粘度聚碳酸酯。
阻燃剂为国产双酚A双（二苯基磷酸酯）(BDP)，市售；磷-氮化合物UNFR-245，市售；无机磷酸盐聚磷酸铵APP，市售；磷酸三苯酯TPP，市售；亚磷酸二苯酯，市售；亚磷酸三苯酯TPPi，市售。
增韧剂为罗门哈斯MBS类增韧剂（MBS E2620）；ACR类增韧剂HL-401，山东日科化学；SBS类增韧剂SBS YH792，市售；热塑性弹性体TPE，市售；硅橡胶S2001，日本三菱丽阳。
防滴落剂为聚四氟乙烯（三菱公司的PTFE-A3800）。
光热稳定剂为受阻酚类抗氧剂（抗氧剂1076即为CIBA的Irganox1076（ 
-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯））、亚磷酸酯类抗氧剂（抗氧剂168即为CIBA的Irganox168（三［2.4-二叔丁基苯基］亚磷酸酯））；有机锡类稳定剂马来酸二丁基锡，市售；金属皂类热稳定剂硬脂酸钙，市售；受阻胺类稳定剂770，汽巴公司。
加工助剂为国产EBS，市售；低分子量聚乙烯LMPE，市售；甲撑双硬脂酸胺MBS，市售；固体石蜡，市售；硬脂酸酰胺，市售，液体石蜡，市售。
对比例
100份PC IR2200（对比例直接采用PC原材料，无需经过双螺杆处理）。
实施例1
（1）将以下重量份的组分：70份PC IR2200，20份BDP，10份MBS E2620，0.4份PTFE A3800，0.3份光热稳定剂（1076：168=1：2（质量比））及0.1份EBS经高速搅拌混合均匀；
（2）将上述混合物送入挤出机中，在螺杆的输送和剪切作用下，充分熔化、复合，再经机头挤出、拉条、冷却、切粒，最后进行包装获得成品。双螺杆挤出机各段螺杆温度控制在230-250℃之间，螺杆转速为400转/分钟。
实施例2
（1）将以下重量份的组分：80份PC IR2200，13份BDP，7份MBS E2620，0.3份PTFE A3800，0.6份光热稳定剂（1076：168=1：2（质量比））及0.2份EBS和0.3份液体石蜡经高速搅拌混合均匀；
（2）将上述混合物送入挤出机中，在螺杆的输送和剪切作用下，充分熔化、复合，再经机头挤出、拉条、冷却、切粒，最后进行包装获得成品。双螺杆挤出机各段螺杆温度控制在230-250℃之间，螺杆转速为400转/分钟。
实施例3
（1）将以下重量份的组分：90份PC IR2200，7份BDP，3份MBS E2620，0.3份PTFE A3800，0.9份光热稳定剂（1076：168=1：2（质量比））及1.0份EBS经高速搅拌混合均匀；
（2）将上述混合物送入挤出机中，在螺杆的输送和剪切作用下，充分熔化、复合，再经机头挤出、拉条、冷却、切粒，最后进行包装获得成品。双螺杆挤出机各段螺杆温度控制在230-250℃之间，螺杆转速为400转/分钟。
实施例4
（1）将以下重量份的组分：92份PC 1225Y，7份阻燃剂UNFR-245，1份增韧剂HL-401，0.1份防滴落剂PTFE A3800，0.1份稳定剂硬脂酸钙及0.3份固体石蜡经高速搅拌混合均匀；
（2）将上述混合物送入挤出机中，在螺杆的输送和剪切作用下，充分熔化、复合，再经机头挤出、拉条、冷却、切粒，最后进行包装获得成品。双螺杆挤出机各段螺杆温度控制在240-260℃之间，螺杆转速为300转/分钟。
实施例5
（1）将以下重量份的组分：85份PC IR2200，10份阻燃剂APP，5份增韧剂SBS YH792，0.5份防滴落剂PTFE A3800，1份稳定剂马来酸二丁基锡及0.8份硬脂酸酰胺经高速搅拌混合均匀；
（2）将上述混合物送入挤出机中，在螺杆的输送和剪切作用下，充分熔化、复合，再经机头挤出、拉条、冷却、切粒，最后进行包装获得成品。双螺杆挤出机各段螺杆温度控制在250-260℃之间，螺杆转速为500转/分钟。
实施例6
（1）将以下重量份的组分：73份PC IR2200与PC 1225Y的混合物（质量比为1：1），18份阻燃剂TPP，9份增韧剂S2001与TPE的混合物（质量比为2：1），0.2份防滴落剂PTFE A3800，0.7份受阻胺类稳定剂770 及0.6份LMPE和MBS混合物（质量比为3：2），经高速搅拌混合均匀；
（2）将上述混合物送入挤出机中，在螺杆的输送和剪切作用下，充分熔化、复合，再经机头挤出、拉条、冷却、切粒，最后进行包装获得成品。双螺杆挤出机各段螺杆温度控制在230-250℃之间，螺杆转速为100转/分钟。
实施例7
（1）将以下重量份的组分：80份PC IR2200，15份阻燃剂亚磷酸三苯酯TPPi和亚磷酸二苯酯的混合物（质量比为2：1），5份增韧剂S2001，0.3份防滴落剂PTFE A3800，0.6份光热稳定剂（1076：168=1：2（质量比）） 及0.3份EBS经高速搅拌混合均匀；
（2）将上述混合物送入挤出机中，在螺杆的输送和剪切作用下，充分熔化、复合，再经机头挤出、拉条、冷却、切粒，最后进行包装获得成品。双螺杆挤出机各段螺杆温度控制在230-250℃之间，螺杆转速为100转/分钟。
将实施例1-7制备得到的复合物及对比例按标准尺寸注塑成测试用的标准样条，进行性能测试，性能测试标准见表1，性能测试结果见表2。
表1
表2
本发明将PC树脂经过相应改性后，不仅阻燃性能良好，而且成型流动性也有很大的改善。本发明得到一种加工流动性比PC树脂原料好，同时阻燃性能得到大幅提高，而又基本不影响材料的其他力学性能的环保无卤阻燃PC材料，具有冲击强度高、加工成型好、阻燃性能高等特点。重点是PC材料的综合性能优良，应力开裂情况有所改善，可用于注塑成型各种对阻燃要求相对较高的家电外壳以及大型薄型制件等。
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 (9)
1.一种高流动性的无卤阻燃PC材料，其特征在于，由包括以下重量份的组分制成：
PC树脂 70-92份；
阻燃剂 7-20份；
增韧剂 1-10份；
防滴落剂 0.1-0.5份；
光热稳定剂 0.1-1份；
加工助剂 0.1-1份。
2.如权利要求1所述的高流动性的无卤阻燃PC材料，其特征在于，所述PC树脂选自相对密度为1.19-1.21 g/cm3、熔融温度为220-230℃的中粘度聚碳酸酯或高粘度聚碳酸酯中的一种或几种的混合物。
3.如权利要求1所述的高流动性的无卤阻燃PC材料，其特征在于，所述阻燃剂选自无机磷酸盐、有机磷酸盐、磷-氮化合物、磷酸酯中的一种或几种的混合物。
4.如权利要求1所述的高流动性的无卤阻燃PC材料，其特征在于，所述增韧剂选自以丁二烯橡胶相为核、苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯为壳的核壳结构的系列抗冲改性剂、丙烯酸酯类抗冲改性剂、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、热塑性弹性体、硅橡胶中的一种或几种的混合物。
5.如权利要求1所述的高流动性的无卤阻燃PC材料，其特征在于，所述防滴落剂为聚四氟乙烯。
6.如权利要求1所述的高流动性的无卤阻燃PC材料，其特征在于，所述光热稳定剂选自无机和有机酸铅盐、金属皂类热稳定剂、有机锡类热稳定剂、磷酸酯类、受阻胺或受阻酚中的一种或几种的混合物。
7.如权利要求6所述的高流动性的无卤阻燃PC材料，其特征在于，所述磷酸酯类光热稳定剂选自亚磷酸二苯酯、亚磷酸三苯酯或其混合物。
8.如权利要求1所述的高流动性的无卤阻燃PC材料，其特征在于，所述加工助剂为润滑剂，所述润滑剂选自固体石蜡、液体石蜡、低分子量聚乙烯、硬脂酸酰胺、甲撑双硬脂酸酰胺、N，N-乙撑双硬脂酸酰胺EBS中的一种或几种的混合物。
9.一种如权利要求1所述的高流动性的无卤阻燃PC材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
按照以下组分和重量份准备原料：PC树脂70-92份；阻燃剂7-20份；增韧剂1-10份；防滴落剂0.1-0.5份；光热稳定剂0.1-1份；加工助剂0.1-1份；
将上述PC树脂、阻燃剂、增韧剂、防滴落剂、光热稳定剂和加工助剂混合均匀后送入双螺杆挤出机中，经混炼、挤出、拉条、冷却、切粒后获得成品；双螺杆挤出机各段螺杆温度为230-260℃之间，螺杆转速在100-500转/分钟之间。
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