CN104650562A - 无卤阻燃改性pc/pbt合金及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无卤阻燃改性PC/PBT合金及其制备方法。本发明的无卤阻燃改性PC/PBT合金，其组分按质量百分数配比为：PC30%～60%、PBT20%～40%、无卤阻燃剂5%～10%、阻燃协效剂0.1%～1%、纳米蒙脱土2%～6%、相容剂1%～4%、酯交换抑制剂0.1%～1%、抗氧剂0.1%～0.5%、润滑剂0.1%～1%。本发明的有益效果是，本发明采用两步挤出法制得的无卤阻燃改性PC/PBT合金，不仅具有PC的优异抗冲击性能和PBT的良好耐化学品性能，同时PC可改善PBT的加工性能，而且具有优良的力学性能和阻燃性能，添加纳米蒙脱土可起到增强和阻燃协同作用，提高热稳定性等。

Description

无卤阻燃改性PC/PBT合金及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说是一种无卤阻燃改性PC/PBT合金及其制备方法。
背景技术
聚碳酸酯（PC）作为一种工程塑料，其冲击强度高，耐蠕变性能好，具有良好的电绝缘性和尺寸稳定性；但由于PC的熔体黏度大，流动性、耐溶剂性以及耐磨性都较差，其应用受到限制。聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）是一种结晶性的热塑性塑料，结晶速度快，适合于高速成型，具有耐化学药品性、熔体流动性好等优点，但是缺口冲击强度较低。因此，将PC和PBT进行共混改性，可以优势互补，但两者共混的阻燃性不好，虽然PC本身的阻燃性可以达到UL94 V-2 级，但PBT的加入降低了PC的阻燃性。但随着科技的进步，对材料环境友好性的要求越来越高，传统的卤系阻燃带来的危害日益明显。欧盟2003年出台的RoHS及WEEE两个指令的颁布更是限制了卤系阻燃改性的应用。因此，对PC/PBT合金进行无卤、抑烟、安全、环保的阻燃改性很有必要，旨在使其适用于高阻燃性能的环保要求和扩大使用范围等。
发明内容
本发明的目的在于提供一种力学性能优良和改性效果好的无卤阻燃改性PC/PBT合金及其制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：无卤阻燃改性PC/PBT合金，其组分按质量百分数配比为：PC 30%～60%、PBT 20%～40%、无卤阻燃剂5%～10%、阻燃协效剂0.1%～1%、纳米蒙脱土2%～6%、相容剂1%～4%、酯交换抑制剂0.1%～1%、抗氧剂0.1%～0.5%、润滑剂0.1%～1%。
所述的PC为双酚A型芳香族聚碳酸酯，重均分子量为20000～40000g/mol。
所述的PBT为聚对苯二甲酸丁二醇酯，其特征粘度为0.8～1.5dL/g。
所述的无卤阻燃剂为双酚A-双（二苯基磷酸酯）阻燃剂与聚二甲基硅氧烷阻燃剂按质量比2：1的复配物。
所述的阻燃协效剂为苯乙烯-丙烯腈共聚物（AS）包覆的聚四氟乙烯（PTFE）微粉，且其含的PTFE质量百分数为50%～80%。
所述的相容剂为乙烯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三嵌段共聚物（E-MA-GMA）。
所述的酯交换抑制剂为亚磷酸三苯酯（TPPi）。
所述的抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1010或抗氧剂1076与抗氧剂168按质量比1：2的复配物中的一种。
所述的润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯。
上述的无卤阻燃改性PC/PBT合金的制备方法，包括以下步骤：
（1）、将PC在鼓风干燥机中于110℃～130℃温度下干燥3～4小时，PBT在130℃～150℃下干燥3～4小时，待用；
（2）、将按重量配比称取干燥的PBT、无卤阻燃剂、阻燃协效剂、纳米蒙脱土、抗氧剂、润滑剂加入高速混合机中，使一起搅拌3～15分钟均混后，出料加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出、冷却造粒，并经干燥后待用；
（3）、将按重量配比称取干燥的PC和步骤（2）的产物加入高速混合机中，同时加入按重量配比称取的相容剂和酯交换抑制剂，使一起搅拌3～10分钟均混后，出料加入双螺杆挤出机中，通过双螺杆挤出机充分塑化共混后挤出、冷却造粒，即得本发明的无卤阻燃改性PC/PBT合金。
本发明的有益效果是，与现有技术相比，本发明采用两步挤出法制得的无卤阻燃改性PC/PBT合金，不仅具有PC的优异抗冲击性能和PBT的良好耐化学品性能，同时PC可改善PBT的加工性能，而且具有优良的力学性能和阻燃性能，添加纳米蒙脱土可起到增强和阻燃协同作用，提高热稳定性等。
具体实施方式
下面结合具体的优选实施例来进一步说明本发明的技术方案。
一种无卤阻燃改性PC/PBT合金，其组分按质量百分数配比为：PC 50%、PBT 30%、无卤阻燃剂10%、阻燃协效剂1%、纳米蒙脱土4%、乙烯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三嵌段共聚物（E-MA-GMA）3%、亚磷酸三苯酯（TPPi）1%、抗氧剂1010与抗氧剂168按质量比1：2的复配物0.3%、季戊四醇硬脂酸酯0.7%。其中，所述的PC为双酚A型芳香族聚碳酸酯，重均分子量为20000～40000g/mol；所述的PBT为聚对苯二甲酸丁二醇酯，其特征粘度为0.8～1.5dL/g；所述的无卤阻燃剂为双酚A-双（二苯基磷酸酯）阻燃剂与聚二甲基硅氧烷阻燃剂按质量比2：1的复配物；所述的阻燃协效剂为苯乙烯-丙烯腈共聚物（AS）包覆的聚四氟乙烯（PTFE）微粉，且其含的PTFE质量百分数为50%～80%。
制备方法：（1）、将PC在鼓风干燥机中于110℃～130℃温度下干燥3～4小时，PBT在130℃～150℃下干燥3～4小时，待用；（2）、将按重量配比称取干燥的PBT、无卤阻燃剂、阻燃协效剂、纳米蒙脱土、抗氧剂1010与抗氧剂168按质量比1：2的复配物、季戊四醇硬脂酸酯加入高速混合机中，使一起搅拌3～15分钟均混后，出料加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出、冷却造粒，并经干燥后待用；（3）、将按重量配比称取干燥的PC和步骤（2）的产物加入高速混合机中，同时加入按重量配比称取的乙烯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三嵌段共聚物（E-MA-GMA）和亚磷酸三苯酯（TPPi），使一起搅拌3～10分钟均混后，出料加入双螺杆挤出机中，通过双螺杆挤出机充分塑化共混后挤出、冷却造粒，即得本发明的无卤阻燃改性PC/PBT合金。

Claims (6)

1.一种无卤阻燃改性PC/PBT合金，其特征在于，其组分按质量百分数配比为：PC 30%～60%、PBT 20%～40%、无卤阻燃剂5%～10%、阻燃协效剂0.1%～1%、纳米蒙脱土2%～6%、相容剂1%～4%、酯交换抑制剂0.1%～1%、抗氧剂0.1%～0.5%、润滑剂0.1%～1%。
2.根据权利要求1所述的无卤阻燃改性PC/PBT合金，其特征在于，所述的无卤阻燃剂为双酚A-双（二苯基磷酸酯）阻燃剂与聚二甲基硅氧烷阻燃剂按质量比2：1的复配物。
3.根据权利要求1所述的无卤阻燃改性PC/PBT合金，其特征在于，所述的阻燃协效剂为苯乙烯-丙烯腈共聚物（AS）包覆的聚四氟乙烯（PTFE）微粉，且其含的PTFE质量百分数为50%～80%。
4.根据权利要求1所述的无卤阻燃改性PC/PBT合金，其特征在于，所述的相容剂为乙烯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三嵌段共聚物（E-MA-GMA）。
5.根据权利要求1所述的无卤阻燃改性PC/PBT合金，其特征在于，所述的酯交换抑制剂为亚磷酸三苯酯（TPPi）。
6.根据权利要求1所述的无卤阻燃改性PC/PBT合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）、将PC在鼓风干燥机中于110℃～130℃温度下干燥3～4小时，PBT在130℃～150℃下干燥3～4小时，待用；
（2）、将按重量配比称取干燥的PBT、无卤阻燃剂、阻燃协效剂、纳米蒙脱土、抗氧剂、润滑剂加入高速混合机中，使一起搅拌3～15分钟均混后，出料加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出、冷却造粒，并经干燥后待用；
（3）、将按重量配比称取干燥的PC和步骤（2）的产物加入高速混合机中，同时加入按重量配比称取的相容剂和酯交换抑制剂，使一起搅拌3～10分钟均混后，出料加入双螺杆挤出机中，通过双螺杆挤出机充分塑化共混后挤出、冷却造粒，即得本发明的无卤阻燃改性PC/PBT合金。
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