CN104817838A - 一种高韧性无卤阻燃pc/abs合金反光材料及其制备方法 - Google Patents

一种高韧性无卤阻燃pc/abs合金反光材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种高韧性无卤阻燃PC/ABS合金反光材料，包括：PC树脂50～70％，ABS树脂5～10％，自制相容剂2～3％，钛白粉10～30％，无卤阻燃剂10.2～0.5％，无卤阻燃剂20.2～1％，抗滴落剂0.2～0.3％，抗氧剂0.2～0.5％，加工助剂0.4～0.8％；该复合物的制备方法包括：按重量百分比称取个组分，在高速混合机上混合2～3分钟后出料，然后在双螺杆挤出机上挤出造粒，加工温度220～260℃，螺杆转速为380～420rpm。本发明改善了PC的加工性，应力开裂性和耐溶剂性。两种无卤阻燃剂的复配将阻燃性使之能更广泛的应用于反光杯等各种灯饰反光制品，反光面板的制造。

Description

一种高韧性无卤阻燃PC/ABS合金反光材料及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，尤其涉及PC/ABS聚合物合金，具体涉及一种高韧性无卤阻燃PC/ABS合金反光材料及其制备方法和应用。
背景技术
聚碳酸酯(PC)是一种综合性能优越的工程塑料，具有优异的冲击韧性、尺寸稳定性、电气绝缘性、耐蠕变性、耐候性、透明性和无毒性等优点，目前广泛应用于汽车、电子电气、建筑、办公设备、包装、运动器材、医疗保健等领域，但纯PC也具有缺口敏感，耐应力开裂性不佳的缺点，同时由于PC的高透明度，对光的反射率非常低，一般只有不到5％，不能满足反光灯罩或者反光板的要求，
钛白粉是一种具有高效的光反射性能的白色颜料，与PC制成复合材料能有效提高PC对光的反射性能，但对于普通钛白粉，过高的添加量会使PC的冲击韧性急剧下降。
ABS树脂是一种性能优良的工程塑料，是目前使用最广泛的非通用塑料，其与PC的相容性好，可与PC与任意比例制成合金，能有效改善PC的加工流动性和应力开裂现象，是目前使用量最高的合金材料。
含卤阻燃材料具有优良的阻燃性能，但是这类含卤阻燃材料会产生大量的烟雾和有毒的腐蚀性卤化氢气体，造成成二次危害，所以无卤阻燃剂应运而生，正逐渐替代含卤阻燃剂在阻燃材料中的使用，但相比含卤阻燃剂，大多数无卤阻燃剂的阻燃性能很难满足于薄壁制件的阻燃要求。
发明内容
本发明针对聚碳酸酯材料光发射率较低，应力开裂现象严重，无卤阻燃等级较低等问题，经过分析筛选出对PC性能影响较小的钛白粉，以避免过多的添加量造成的冲击性能损失，经过筛选出合适的无卤阻燃剂并进行复配来获得良好的阻燃性能等级以及较少的冲击性能损失，通过添加ABS树脂制成合金来改善PC树脂的应力开裂现象。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高韧性无卤阻燃PC/ABS合金反光材料，由以下重量百分比计的原料组成：
所述的PC树脂为双酚A型聚碳酸脂，中粘，其熔融指数在10～12g/10min，并在120℃下烘4小时控制水分在0.1％以下。
所述的ABS树脂为市售任意型号的ABS树脂，并在85℃下烘4小时控制水分在0.1％以下
所述的相容剂为马来酸酐接枝AS或者马来酸酐接枝ABS
所述的反光剂为PC专用钛白粉，优选德国康诺斯PC专用钛白粉KRONOS2233
所述的无卤阻燃剂A为磺酸盐类无卤阻燃剂，即KSS，优选美国Arichem F535，并在120℃下烘4小时控制水分在0.1％以下。
所述的无卤阻燃剂B为道康宁公司有机硅阻燃协效剂FCA-107
所述的抗滴落剂为包覆型PTFE
所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂(1076/1010)和有机亚磷酸酯类抗氧剂(626/168)1：2的复配物。
所述的加工助剂为季戊四醇硬脂酸酯，优选美国龙沙公司PETS
本发明所述的一种高韧性无卤阻燃PC/ABS合金反光材料及其制备方法，包括以下步骤：
(1)原材料的处理及混合
将PC、ABS和钛白粉，无卤阻燃剂A与B，与抗滴落剂、抗氧剂、润滑剂在高速混料机中混合3分钟，使各组分充分搅拌分散均匀；
(2)熔融挤出
将混合好的物料通过计量装置加入双螺杆挤出机中熔融挤出，挤出工艺为：第一区温度为220℃、第二区～第四区为230～250℃、第五区～第九区为220～250℃，机头温度为260℃，主机螺杆转速350～420rpm，喂料频率18～24Hz(3)造粒及后处理
对挤出的物料进行冷却、风干、切粒、过强磁得到成品。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明所制备的无卤阻燃PC/ABS合金反光材料因选择了PC及其合金专用的钛白粉，使其能在较高的添加量下仍保持体系较少的性能损失，突出PC合金制品的高韧性；加入少量ABS来改善合金体系的耐应力开裂性同时避免对其阻燃性能产生消极影响；采用两种无卤阻燃剂的复配可根据需求使其阻燃等级达到1.6mm UL94V0级阻燃要求，使其应用范围得到更广泛的延伸。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作详细的说明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。
实施例1
按重量百分比分别称取各原料，PC树脂70.5％，ABS树脂5％，相容剂3％，反光剂20％，无卤阻燃剂A 0.2％，无卤阻燃剂B 0.2％，抗滴落剂0.3％，抗氧剂0.3％，加工助剂0.5％通过高速混料机混合2分钟后从计量喂料器进入双螺杆挤出机塑化、熔融，再经挤出、冷却、过磁、包装得到产品。
实施例2
按重量百分比分别称取各原料，PC树脂65.2％，ABS树脂5％，相容剂3％，反光剂25％，无卤阻燃剂A 0.2％，无卤阻燃剂B 0.5％，抗滴落剂0.3％，抗氧剂0.3％，加工助剂0.5％通过高速混料机混合2分钟后从计量喂料器进入双螺杆挤出机塑化、熔融，再经挤出、冷却、过磁、包装得到产品。
实施例3
按重量百分比分别称取各原料，PC树脂56.7％，ABS树脂8％，相容剂3％，反光剂30％，无卤阻燃剂A 0.2％，无卤阻燃剂B 1％，抗滴落剂0.3％，抗氧剂0.3％，加工助剂0.5％通过高速混料机混合2分钟后从计量喂料器进入双螺杆挤出机塑化、熔融，再经挤出、冷却、过磁、包装得到产品。
对实施例1、实施例2和实施例3所得一种高韧性无卤阻燃PC/ABS合金反光材料的性能如下
实施例1～3所得高韧性无卤阻燃PC/ABS合金反光材料反光率如下表
综上所述，是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所做出的改变，所产生的功能作用未能超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种高韧性无卤阻燃PC/ABS反光合金材料，其特征在于按重量百分比由以下组份组成：
。
2.如权利要求1所述的高韧性无卤阻燃PC/ABS合金反光材料，其特征在于，PC树脂为双酚A型聚碳酸脂，并在120℃下烘4小时控制水分在0.1％以下。
3.如权利要求1所述的高韧性无卤阻燃PC/ABS合金反光材料，其特征在于，所述的相容剂为极性单体接枝聚合物，其中聚合物单体为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物或者苯乙烯-丙烯腈共聚物，极性单体为马来酸酐。
4.如权利要求1所述的高韧性无卤阻燃PC/ABS合金反光材料，其特征在于，所述的反光剂为PC专用钛白粉，该钛白粉对PC及其合金性能影响较小。
5.如权利要求1所述的高韧性无卤阻燃PC/ABS合金反光材料，其特征在于，所述的无卤阻燃剂A为磺酸盐类阻燃剂，并在120℃下烘4小时控制水分在0.1％以下。
6.如权利要求1所述的高韧性无卤阻燃PC/ABS合金反光材料，其特征在于，所述的无卤阻燃剂B为有机硅阻燃协效剂，并在120℃下烘4小时控制水分在0.1％以下。
7.如权利要求1所述的高韧性无卤阻燃PC/ABS合金反光材料，其特征在于，所述的抗滴落剂为包覆型PTFE抗滴落剂。
8.如权利要求1所述的高韧性无卤阻燃PC/ABS合金反光材料，其特征在于，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和有机亚磷酸酯类抗氧剂的复配物。
9.如权利要求1所述的高韧性无卤阻燃PC/ABS合金反光材料，其特征在于，所述的加工助剂为乙烯基双硬脂酰胺或者季戊四醇硬脂酸酯。
10.如权利要求1所述的高韧性无卤阻燃PC/ABS合金反光材料，其特征在于，包括以下步骤：
(1)对原材料处理及混合的步骤：
PC树脂在120℃下烘4小时，控制水分在0.1％以下；ABS树脂在85℃下烘4小时，控制水 分在0.1％以下；无卤阻燃剂1和无卤阻燃剂2在120℃下烘4小时，控制水分在0.1％以下；将PC树脂、ABS树脂、相容剂、无卤阻燃剂A、无卤阻燃剂B、钛白粉、抗滴落剂、抗氧剂、加工助剂在高速混合机中混合2分钟，使个组分充分分散均匀；
(2)熔融挤出的步骤：
将步骤(1)混合好的物料通过双螺杆挤出机挤出，控制温度区间为230～260，主机转速为400～420rpm
(3)造粒及后处理的步骤：
对挤出的物料进行冷却、风干、切粒、包装得到成。
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