CN104693720A - 磷氮无卤阻燃改性pc/pet复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种磷氮无卤阻燃改性PC/PET复合材料及其制备方法。本发明的磷氮无卤阻燃改性PC/PET复合材料，其组分按质量百分数配比为：PC50%～75%、PET5%～30%、氮磷无卤阻燃剂5%～10%、阻燃协效剂0.1%～1%、增韧相容剂2%～5%、增强剂2%～10%、抗氧剂0.1%～0.5%、润滑剂0.1%～1%。本发明的有益效果是，本发明首先制备以PET为载体的氮磷无卤阻燃母粒、再用于对PC进行阻燃改性，同时添加适量增韧相容剂及增强剂，使制得的磷氮无卤阻燃改性PC/PET复合材料，在保持PC/PET原有的优良性能的同时，具有优异的阻燃性能及机械特性，而且加工稳定性好，耐热温度高，电性能优良。

Description

磷氮无卤阻燃改性PC/PET复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说是一种磷氮无卤阻燃改性PC/PET复合材料及其制备方法。
背景技术
PC/PET（聚碳酸酯/聚对苯二甲酸乙二醇酯）复合材料是一种综合性能较为理想的工程塑料，它具有PC、PET单组分不具备的优异性能，在很多场合均可使用。PC本身的阻燃性可以达到UL94 V-2级，但实际应用往往要求更高的阻燃性能，而且PET的加入降低了PC的阻燃性，为了满足PC/PET在实际应用中的防火安全要求，通常需要添加阻燃剂进行改性。随着人们对环保要求的不断提高，无卤、低烟、低毒的环保型阻燃剂一直是人们追求的目标，其中磷氮系的膨胀型成炭阻燃剂，成为非常活跃的研究领域。它具有阻燃效果好，低烟、低毒、添加量相对较少，燃烧时生成的炭层可以吸附熔融着火的聚合物，防止其滴落传播火焰等优点，在解决PC/PET阻燃化的熔滴难题上具有其他类型阻燃剂不可比拟的优越性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有优异的阻燃性能及机械特性的磷氮无卤阻燃改性PC/PET复合材料及其制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：磷氮无卤阻燃改性PC/PET复合材料，其组分按质量百分数配比为：PC 50%～75%、PET 5%～30%、氮磷无卤阻燃剂5%～10%、阻燃协效剂0.1%～1%、增韧相容剂2%～5%、增强剂2%～10%、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20000～35000g/mol。
所述的PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯，其特征粘度为0.6～1.0dL/g。
所述的氮磷无卤阻燃剂为三聚氰尿酸盐（MCA）或三聚氰胺聚磷酸盐（MPP）。
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的重量百分比在50%～80%。
所述的增韧相容剂为苯乙烯-马来酸酐无规共聚物（SMA）、乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐共聚物（EMH）、乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物（PTW）中的一种。
所述的增强剂为表面经偶联剂活化处理后的有机蒙脱土、纳米碳酸钙、气相纳米二氧化硅、玻璃纤维中的一种，所述偶联剂选自硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝钛复合偶联剂中的一种。
所述的抗氧剂为质量比1：1的受阻酚类抗氧剂1010或1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物。
所述的润滑剂为硬脂酸钙、乙撑双硬脂酰胺、季戊四醇硬脂酸酯中的一种。
上述的磷氮无卤阻燃改性PC/PET复合材料的制备方法，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，PET在130℃～150℃下干燥3～4小时，待用；
（2）、将按重量配比称取干燥的PET加入高速混合机中，同时加入按重量配比称取的氮磷无卤阻燃剂、阻燃协效剂、抗氧剂、润滑剂，使一起搅拌3～10分钟后，出料加入双螺杆挤出机中，在250℃～275℃下熔融共混后挤出、冷却造粒，并干燥后制得氮磷无卤阻燃母粒，待用；
（3）、将按重量配比称取干燥的PC和步骤（2）制得的氮磷无卤阻燃母粒加入高速混合机中，同时加入按重量配比称取的增韧相容剂、增强剂，使一起搅拌3～15分钟预混后，出料加入双螺杆挤出机中，在210℃～275℃下充分熔融共混后挤出、冷却造粒，即得本发明的磷氮无卤阻燃改性PC/PET复合材料。
本发明的有益效果是，与现有技术相比，本发明首先制备以PET为载体的氮磷无卤阻燃母粒、再用于对PC进行阻燃改性，同时添加适量增韧相容剂及增强剂，使制得的磷氮无卤阻燃改性PC/PET复合材料，在保持PC/PET原有的优良性能的同时，具有优异的阻燃性能及机械特性，而且加工稳定性好，耐热温度高，电性能优良，阻燃效能持久、无卤和符合RoHS指令及UL94V-0等级性能要求，抗冲击强度、拉伸强度等力学性能完全满足工程塑料要求，综合性价比好，可广泛应用于汽车、电子、仪器仪表、电讯及照明等领域。
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。
实施例1：
一种磷氮无卤阻燃改性PC/PET复合材料，其组分按质量百分数配比为：PC 50%、PET 27%、三聚氰尿酸盐（MCA）10%、阻燃协效剂0.5%、苯乙烯-马来酸酐无规共聚物（SMA）3.5%、表面经硅烷偶联剂活化处理后的有机蒙脱土8%、质量比1：1的受阻酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物0.2%、乙撑双硬脂酰胺0.8%。其中，所述的PC为双酚A型芳香族聚碳酸酯，重均分子量为20000～35000g/mol；所述的PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯，其特征粘度为0.6～1.0dL/g；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的重量百分比在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，PET在130℃～150℃下干燥3～4小时，待用；（2）、将按重量配比称取干燥的PET加入高速混合机中，同时加入按重量配比称取的三聚氰尿酸盐（MCA）、阻燃协效剂、质量比1：1的受阻酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物、乙撑双硬脂酰胺，使一起搅拌3～10分钟后，出料加入双螺杆挤出机中，在250℃～275℃下熔融共混后挤出、冷却造粒，并干燥后制得氮磷无卤阻燃母粒，待用；（3）、将按重量配比称取干燥的PC和步骤（2）制得的氮磷无卤阻燃母粒加入高速混合机中，同时加入按重量配比称取的苯乙烯-马来酸酐无规共聚物（SMA）、表面经硅烷偶联剂活化处理后的有机蒙脱土，使一起搅拌3～15分钟预混后，出料加入双螺杆挤出机中，在210℃～275℃下充分熔融共混后挤出、冷却造粒，即得本发明的磷氮无卤阻燃改性PC/PET复合材料。
实施例2：
一种磷氮无卤阻燃改性PC/PET复合材料，其组分按质量百分数配比为：PC 60%、PET 25%、三聚氰胺聚磷酸盐（MPP）5%、阻燃协效剂0.3%、乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物（PTW）4%、表面经铝钛复合偶联剂活化处理后的纳米碳酸钙5%、质量比1：1的受阻酚类抗氧剂1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物0.2%、季戊四醇硬脂酸酯0.5%。其中，所述的PC为双酚A型芳香族聚碳酸酯，重均分子量为20000～35000g/mol；所述的PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯，其特征粘度为0.6～1.0dL/g；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的重量百分比在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，PET在130℃～150℃下干燥3～4小时，待用；（2）、将按重量配比称取干燥的PET加入高速混合机中，同时加入按重量配比称取的三聚氰胺聚磷酸盐（MPP）、阻燃协效剂、质量比1：1的受阻酚类抗氧剂1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物、季戊四醇硬脂酸酯，使一起搅拌3～10分钟后，出料加入双螺杆挤出机中，在250℃～275℃下熔融共混后挤出、冷却造粒，并干燥后制得氮磷无卤阻燃母粒，待用；（3）、将按重量配比称取干燥的PC和步骤（2）制得的氮磷无卤阻燃母粒加入高速混合机中，同时加入按重量配比称取的乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物（PTW）、表面经铝钛复合偶联剂活化处理后的纳米碳酸钙，使一起搅拌3～15分钟预混后，出料加入双螺杆挤出机中，在210℃～275℃下充分熔融共混后挤出、冷却造粒，即得本发明的磷氮无卤阻燃改性PC/PET复合材料。

Claims (6)

1.一种磷氮无卤阻燃改性PC/PET复合材料，其特征在于，其组分按质量百分数配比为：PC 50%～75%、PET 5%～30%、氮磷无卤阻燃剂5%～10%、阻燃协效剂0.1%～1%、增韧相容剂2%～5%、增强剂2%～10%、抗氧剂0.1%～0.5%、润滑剂0.1%～1%。
2.根据权利要求1所述的磷氮无卤阻燃改性PC/PET复合材料，其特征在于，所述的氮磷无卤阻燃剂为三聚氰尿酸盐（MCA）或三聚氰胺聚磷酸盐（MPP）。
3.根据权利要求1所述的磷氮无卤阻燃改性PC/PET复合材料，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的重量百分比在50%～80%。
4.根据权利要求1所述的磷氮无卤阻燃改性PC/PET复合材料，其特征在于，所述的增韧相容剂为苯乙烯-马来酸酐无规共聚物（SMA）、乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐共聚物（EMH）、乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物（PTW）中的一种。
5.根据权利要求1所述的磷氮无卤阻燃改性PC/PET复合材料，其特征在于，所述的增强剂为表面经偶联剂活化处理后的有机蒙脱土、纳米碳酸钙、气相纳米二氧化硅、玻璃纤维中的一种，所述偶联剂选自硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝钛复合偶联剂中的一种。
6.根据权利要求1所述的磷氮无卤阻燃改性PC/PET复合材料的制备方法，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，PET在130℃～150℃下干燥3～4小时，待用；
（2）、将按重量配比称取干燥的PET加入高速混合机中，同时加入按重量配比称取的氮磷无卤阻燃剂、阻燃协效剂、抗氧剂、润滑剂，使一起搅拌3～10分钟后，出料加入双螺杆挤出机中，在250℃～275℃下熔融共混后挤出、冷却造粒，并干燥后制得氮磷无卤阻燃母粒，待用；
（3）、将按重量配比称取干燥的PC和步骤（2）制得的氮磷无卤阻燃母粒加入高速混合机中，同时加入按重量配比称取的增韧相容剂、增强剂，使一起搅拌3～15分钟预混后，出料加入双螺杆挤出机中，在210℃～275℃下充分熔融共混后挤出、冷却造粒，即得本发明的磷氮无卤阻燃改性PC/PET复合材料。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2022068621A1 (zh) * 2020-09-30 2022-04-07 黎明职业大学 一种无卤阻燃增强pet复合材料及其制备方法
CN115011087A (zh) * 2022-07-18 2022-09-06 华润化学材料科技股份有限公司 一种阻燃聚酯泡沫板及其制备方法
CN115181406A (zh) * 2022-08-10 2022-10-14 横店集团得邦工程塑料有限公司 一种薄膜级无卤阻燃pc材料及其制备方法

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