CN103509318B - 高性能无卤阻燃pc/abs复合材料及其制备方法 - Google Patents
高性能无卤阻燃pc/abs复合材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103509318B CN103509318B CN201210201826.5A CN201210201826A CN103509318B CN 103509318 B CN103509318 B CN 103509318B CN 201210201826 A CN201210201826 A CN 201210201826A CN 103509318 B CN103509318 B CN 103509318B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- abs
- composite
- temperature
- expansible graphite
- free flame
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
本发明属于工程塑料领域,具体涉及一种高性能无卤阻燃聚碳酸酯/丙烯睛一丁二烯一苯乙烯共聚物(PC/ABS)复合材料及其制备方法。复合材料含30-80wt%PC、10-50wt%ABS,3-8wt%的相容剂,0-25wt%的高倍率可膨胀石墨,0-25wt%的聚磷酸酯,0.2-1.5wt%防滴落剂,0.1-0.6wt%抗氧剂。PC/ABS复合材料的氧指数为0-35vol%。无卤阻燃剂为自制的高倍率可膨胀石墨,粒径为0.05-0.4mm,膨胀倍率为50-500ml/g,起始膨胀温度为180-500℃。制得的PC/ABS复合材料具有良好的成型性、耐低温冲击性能、较高的热变形温度及光稳定性,广泛应用于汽车、电子、电器等行业。
Description
技术领域
本发明属于工程塑料领域,具体涉及一种高性能无卤阻燃聚碳酸酯/丙烯睛一丁二烯一苯乙烯共聚物(PC/ABS)复合材料及其制备方法。
背景技术
聚碳酸酯/丙烯睛一丁二烯一苯乙烯共聚物(PC/ABS)是一种加工性能和力学性能优异的工程塑料,以其独特的耐冲击、耐应力开裂及良好的尺寸稳定性被广泛应用于机械、汽车、家电、通讯器材、计算机、办公设备等行业。但是PC/ABS易燃,易导致火灾事故的发生,致使其应用领域受到了限制,因此具有阻燃功能的PC/ABS合金成为当时研究热点,最早人们发现的含卤阻燃剂虽然可以使PC/ABS达到较好的阻燃效果,但是燃烧时产生大量的含卤气体,易造成环境污染甚至人员中毒伤亡。为了解决以上问题,无卤阻燃PC/ABS合金成为研究的重中之重,因其既保持了优异的力学性能、光滑的外观,同时又具有燃烧时无毒、低烟特性,是一种环境友好的工程塑料,然而,常见的无卤阻燃剂对于PC/ABS合金材料而言阻燃效率低,材料力学性能恶化严重,燃烧时易产生材料的熔融物滴落,因而限制了无卤阻燃PC/ABS合金材料的应用范围,其阻燃性能及力学性能仍需要进一步研究,本文采用自制的高倍率可膨胀石墨代替以往的无卤阻燃剂,首次合成出力学性能优异,阻燃效果极佳的无卤PC/ABS合金。
可膨胀石墨(ExpandableGraphite,EG)是通过在鳞片石墨的层状晶体结构中插入酸(通常用硫酸、硝酸或有机酸)进行反应制得。此过程中,需要使用一些氧化剂,如H2O2、HNO3或者KMnO4等,通过控制使用的氧化剂种类及用量,可以制备出膨胀倍率及起始膨胀温度不同的可膨胀石墨。完成反应后,再进行中和、水洗和干燥而制作成最终的产品。可膨胀石墨的膨胀特性不同于其他膨胀剂,在受到高温时,由于吸留在层间的化合物分解,可膨胀石墨膨胀,膨胀后的石墨可在阻燃材料表面形成一个非常好的绝热层,能有效隔热,其自身在火灾中的热释放率低,质量损失小,产生的烟气少。
目前,已有大量关于可膨胀石墨用于阻燃聚烯烃、阻燃橡胶、阻燃苯乙烯塑料等的报道。可膨胀石墨添加于阻燃工程塑料中,可有效的增强塑料防火性能,膨胀性能,同时不影响塑料本身的柔韧性和其它物理性能,且在火焰中不挥发出有毒气体、酸雾、烟等,不增加材料的危险性。所以近年来,可膨胀石墨作为一种膨胀型阻燃剂应用于合成材料中,并且在科研及工业领域引起了越来越多的关注。
发明内容
本发明的目的是制备一种具有高性能无卤阻燃PC/ABS复合材料,以应用于汽车、家电、办公用品等制造行业。随着技术的发展,很多部件对原材料的力学性能及阻燃性能都有了更高的要求。本发明采用PC、ABS、高倍率可膨胀石墨、聚磷酸酯、抗氧剂、防滴落剂及耐高温相容剂等,通过不同的配比,制备了一系列复合材料,在满足无卤阻燃的同时,还具有较高的力学性能。
本发明的高性能无卤阻燃PC/ABS复合材料,其特征在于:各组分和按100wt%计算,含30-80wt%熔融指数10-25g/10min的PC、10-50wt%熔融指数2-8g/10min的ABS,0-25wt%的高倍率可膨胀石墨,0-25wt%的聚磷酸酯,3-8wt%的相容剂,0.2-1.5wt%防滴落剂,0.1-0.6wt%抗氧剂,进一步的优选实施方案,包括以下三种配方:
配方a:
PC73-78wt%
ABS21-26wt%
相容剂3-8wt%
防滴落剂0.2-1.5wt%
抗氧剂0.1-0.6wt%
配方b:
PC30-60wt%
ABS10-30wt%
相容剂3-8wt%
防滴落剂0.2-1.5wt%
抗氧剂0.1-0.6wt%
可膨胀石墨15-25wt%
配方c:
PC30-60wt%
ABS10-30wt%
相容剂3-8wt%
防滴落剂0.2-1.5wt%
抗氧剂0.1-0.6wt%
可膨胀石墨5-15wt%
聚磷酸酯5-15wt%
本发明所选的相容剂为甲基丙烯酸甲醋一丁二烯一苯乙烯(MBS),防滴落剂为聚四氟乙烯超微粉(PTFE),抗氧剂为2,2'-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)(抗氧剂2246)。可膨胀石墨为自制,具体规格为粒径0.05-0.4mm,膨胀倍率50-500ml/g,起始膨胀温度180-500℃。
本发明所述的PC/ABS复合材料制备步骤为:(1)首先在挤出造粒实验前,将PC材料在80-120℃鼓风干燥24小时,将ABS材料在70-90℃鼓风干燥4-6小时;(2)将预处理好的PC、ABS按设定好的配方比例称取,并加入计量的相容剂以及防滴落剂、抗氧剂、高倍率可膨胀石墨、聚磷酸酯,用搅拌机搅拌片刻,混合均匀后在双螺杆挤出机上熔融共混,经挤出机口模牵引成条,在水槽中用循环水冷却降温,经直接牵引后由切粒机切成粒子,制得共混改性材料,并在注塑机上注射成型;(3)挤出温度在200~300℃,将得到的复合材料切粒,在注塑机上注射成型,注射温度220~320℃,模具温度160~220℃;(4)按上述步骤分别制出个别组分含量不同的PC/ABS复合材料。
具体实施方式
以下实例属于本发明领域,但本发明不局限于以下实例。
实施例1:
(1)首先在挤出造粒实验前,将PC材料在80-120℃鼓风干燥24小时,将ABS材料在70-90℃鼓风干燥4-6小时;(2)各组分和按100wt%计算,将预处理好的PC、ABS按质量比7:3称取,并加入3-8wt%MBS以及0.2-1.5wt%PTFE,0.1-0.6wt%抗氧剂2246,用搅拌机搅拌片刻,混合均匀后在双螺杆挤出机上熔融共混,经挤出机口模牵引成条,在水槽中用循环水冷却降温,经直接牵引后由切粒机切成粒子,制得共混改性材料,并在注塑机上注射成型;(3)挤出温度在200~300℃,将得到的复合材料切粒,在注塑机上注射成型,注射温度220~320℃,模具温度160~220℃。
实施例2:
(1)首先在挤出造粒实验前,将PC材料在80-120℃鼓风干燥24小时,将ABS材料在70-90℃鼓风干燥4-6小时;(2)各组分和按100wt%计算,将预处理好的PC、ABS按质量比7:3称取,并加入3-8wt%MBS以及0.2-1.5wt%PTFE,0.1-0.6wt%抗氧剂2246,25wt%可膨胀石墨用搅拌机搅拌片刻,混合均匀后在双螺杆挤出机上熔融共混,经挤出机口模牵引成条,在水槽中用循环水冷却降温,经直接牵引后由切粒机切成粒子,制得共混改性材料,并在注塑机上注射成型;(3)挤出温度在200~300℃,将得到的复合材料切粒,在注塑机上注射成型,注射温度220~320℃,模具温度160~220℃。
实施例3:
(1)首先在挤出造粒实验前,将PC材料在80-120℃鼓风干燥24小时,将ABS材料在70-90℃鼓风干燥4-6小时;(2)各组分和按100wt%计算,将预处理好的PC、ABS按质量比7:3称取,并加入3-8wt%MBS以及0.2-1.5wt%PTFE,0.1-0.6wt%抗氧剂2246,18wt%可膨胀石墨,7wt%聚磷酸酯,用搅拌机搅拌片刻,混合均匀后在双螺杆挤出机上熔融共混,经挤出机口模牵引成条,在水槽中用循环水冷却降温,经直接牵引后由切粒机切成粒子,制得共混改性材料,并在注塑机上注射成型;(3)挤出温度在200~300℃,将得到的复合材料切粒,在注塑机上注射成型,注射温度220~320℃,模具温度160~220℃。
本发明的测试性能如表1所示:
表1本发明所制的PC/ABS复合材料的力学性能及阻燃性能
测试项目 | 测试标准 | 实例1 | 实例2 | 实例3 |
拉伸强度(MPa) | GB/T 1040-2006 | 62 | 55 | 57 |
悬臂梁缺口冲击强度(MPa) | GB/T 1843-2008 | 47 | 44 | 46 |
热变形温度(℃) | GB/T 1634.2-2004 | 93.3 | 90.2 | 91.5 |
氧指数% | GB 2406-93 | 22.5 | 31.8 | 33.2 |
燃烧性能(1.5mm) | UL 94 | V-1 | V-0 | V-0 |
Claims (1)
1.一种高性能无卤阻燃聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物复合材料,其特征在于,所述复合材料的制备方法为:(1)首先在挤出造粒实验前,将PC材料在80-120℃鼓风干燥24小时,将ABS材料在70-90℃鼓风干燥4-6小时;(2)各组分和按100wt%计算,将预处理好的PC、ABS按质量比7:3称取,并加入3-8wt%MBS以及0.2-1.5wt%PTFE,0.1-0.6wt%抗氧剂2246,18wt%可膨胀石墨,7wt%聚磷酸酯,用搅拌机搅拌片刻,混合均匀后在双螺杆挤出机上熔融共混,经挤出机口模牵引成条,在水槽中用循环水冷却降温,经直接牵引后由切粒机切成粒子,制得共混改性材料,并在注塑机上注射成型;(3)挤出温度在200~300℃,将得到的复合材料切粒,在注塑机上注射成型,注射温度220~320℃,模具温度160~220℃;
其中,所述PC的熔融指数10-25g/10min;所述ABS的融指数2-8g/10min;
所述可膨胀石墨为高倍率可膨胀石墨,具体规格为粒径0.05-0.4mm,膨胀倍率50-500ml/g,起始膨胀温度180-500℃。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201210201826.5A CN103509318B (zh) | 2012-06-19 | 2012-06-19 | 高性能无卤阻燃pc/abs复合材料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201210201826.5A CN103509318B (zh) | 2012-06-19 | 2012-06-19 | 高性能无卤阻燃pc/abs复合材料及其制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103509318A CN103509318A (zh) | 2014-01-15 |
CN103509318B true CN103509318B (zh) | 2016-08-03 |
Family
ID=49892775
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201210201826.5A Expired - Fee Related CN103509318B (zh) | 2012-06-19 | 2012-06-19 | 高性能无卤阻燃pc/abs复合材料及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN103509318B (zh) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105504759B (zh) * | 2016-02-03 | 2017-04-26 | 黑龙江鑫达企业集团有限公司 | 一种3d打印用abs复合材料及其制备方法 |
CN106832857B (zh) * | 2017-01-05 | 2019-12-31 | 周小丽 | Pc/abs合金材料中磷系阻燃剂标准样品及制备方法 |
CN112723354B (zh) * | 2020-12-24 | 2021-07-30 | 鸡西市海盛新能源材料有限公司 | 一种制备高起始温度可膨胀石墨的生产工艺 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5864004A (en) * | 1997-03-27 | 1999-01-26 | Samyang Corporation | Flame retardant polymer resin composition having improved heat distortion temperature and mechanical properties |
CN101508835A (zh) * | 2009-03-12 | 2009-08-19 | 华南理工大学 | 无卤阻燃抗静电聚碳酸酯组合物及其制备方法 |
CN101974218A (zh) * | 2010-11-12 | 2011-02-16 | 大河宝利材料科技(苏州)有限公司 | 一种笔记本电脑外壳专用pc/abs合金 |
-
2012
- 2012-06-19 CN CN201210201826.5A patent/CN103509318B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5864004A (en) * | 1997-03-27 | 1999-01-26 | Samyang Corporation | Flame retardant polymer resin composition having improved heat distortion temperature and mechanical properties |
CN101508835A (zh) * | 2009-03-12 | 2009-08-19 | 华南理工大学 | 无卤阻燃抗静电聚碳酸酯组合物及其制备方法 |
CN101974218A (zh) * | 2010-11-12 | 2011-02-16 | 大河宝利材料科技(苏州)有限公司 | 一种笔记本电脑外壳专用pc/abs合金 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103509318A (zh) | 2014-01-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104744874B (zh) | 高耐热低烟阻燃abs材料及其制备方法 | |
CN103289294B (zh) | 透明阻燃abs材料、制备方法及其应用 | |
CN102093688A (zh) | 一种高性能无卤阻燃pc/abs合金及其制备方法 | |
CN102372896A (zh) | 一种低气味阻燃苯乙烯系树脂组合物及其制备方法 | |
CN103374214A (zh) | 一种高抗冲、绿色环保阻燃pc/abs合金材料及其制备工艺 | |
CN103160058A (zh) | 一种无卤阻燃abs树脂及其制备方法 | |
CN101328300B (zh) | 阻燃防老化abs及其制备方法 | |
CN102993648B (zh) | 一种抗静电高光泽阻燃pbt/abs复合材料及其制备方法 | |
CN103509318B (zh) | 高性能无卤阻燃pc/abs复合材料及其制备方法 | |
CN102924895A (zh) | 一种无卤阻燃高光泽pc/abs合金及其制备方法 | |
CN103013028A (zh) | 一种高cti值、高gwit值阻燃玻纤增强abs材料 | |
CN104292827A (zh) | 一种玻纤增强pa66专用无卤阻燃剂及其制备方法 | |
CN104629285A (zh) | 无卤阻燃高韧改性聚碳酸酯组合物 | |
CN105001612A (zh) | 电器外壳用高光无卤阻燃pc/abs复合材料 | |
CN102731958B (zh) | 一种无卤阻燃abs树脂及其制备方法 | |
CN108203527A (zh) | 一种高极限氧指数无卤阻燃pp材料及其制备方法 | |
CN103554657B (zh) | 一种无卤阻燃聚丙烯复合电缆料及其制备方法 | |
CN103881185A (zh) | 一种阻燃改性聚乙烯材料及其制备方法 | |
CN102604236A (zh) | 一种暖风机外壳用高灼热丝阻燃聚丙烯材料及其制备方法 | |
CN104672862A (zh) | 聚碳酸酯工程塑料用无卤无磷阻燃母粒 | |
CN103665401A (zh) | 无卤阻燃的玻璃纤维增强的聚苯醚合金材料的制备方法 | |
CN104629306A (zh) | 高效环保阻燃pc/abs合金 | |
CN108570205A (zh) | 一种阻燃苯乙烯组合物及其制备方法 | |
CN103059546A (zh) | 一种不含卤素系阻燃剂的阻燃pc/abs合金 | |
CN103881344A (zh) | 抗静电无卤阻燃pc/pbt合金材料及其制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
CB02 | Change of applicant information |
Address after: Pingfang District Road 150060 Heilongjiang Hanan city of Harbin Province, No. 9 Applicant after: Heilongjiang Xinda Enterprise Group Co.,Ltd. Address before: 150060 No. 9 Dalian North Road, cottage District, Heilongjiang, Harbin Applicant before: Heilongjiang Xinda Enterprise Group Co.,Ltd. |
|
CB02 | Change of applicant information | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160803 Termination date: 20180619 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |