CN104845319A - 无卤阻燃耐老化pc/ptt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耐老化PC/PTT合金及其制备方法。本发明的无卤阻燃耐老化PC/PTT合金，其组分按质量百分数配比为：PC30%～60%、PTT20%～30%、相容剂2%～4%、玻璃纤维8%～12%、无卤阻燃剂6%～12%、弹性体5%～8%、纳米竹碳2%～8%、光稳定剂0.5%～2%、抗氧剂0.1%～0.5%、润滑剂0.1%～1%。本发明的有益效果是，本发明在具有PC、PTT各自原有优点的同时，还具有良好的阻燃性能和耐老化性能，并符合无卤、低烟、环保和UL94V-0级的阻燃要求，而且力学性能好，耐热性高，低翘曲，外观良好，成本低，制备工艺简单。

Description

无卤阻燃耐老化PC/PTT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耐老化PC/PTT合金及其制备方法。
背景技术
聚碳酸酯（PC）/聚对苯二甲酸丙二醇酯（PTT）属于一种新型合金材料，在汽车、家用电器、电子电气、体育用品等方面具有广泛用途。但PC/PTT合金却存在力学性能不高、阻燃性不好、耐老化性差的问题，这将大大地限制了PC/PTT在各个领域中的应用效果和应用范围。
发明内容
本发明的目的在于提供一种力学性能好的无卤阻燃耐老化PC/PTT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：无卤阻燃耐老化PC/PTT合金，其组分按质量百分数配比为：PC 30%～60%、PTT 20%～30%、相容剂2%～4%、玻璃纤维8%～12%、无卤阻燃剂6%～12%、弹性体5%～8%、纳米竹碳2%～8%、光稳定剂0.5%～2%、抗氧剂0.1%～0.5%、润滑剂0.1%～1%。
所述PC为重均分子量在20000～40000g/mol的双酚A型芳香族聚碳酸酯。
所述PTT为特性黏度0.7～1.1dL/g的聚对苯二甲酸丙二醇酯。
所述相容剂为乙烯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三嵌段共聚物E-MA-GMA。
所述玻璃纤维为表面经过硅烷偶联剂改性处理、且直径在5～18μm、长度在50～500μm和长径比在10～30范围内的无碱玻璃纤维。
所述无卤阻燃剂是由聚苯基膦酸二苯砜酯阻燃剂30wt%、聚二甲基硅氧烷阻燃剂30wt%和纳米氢氧化镁阻燃剂40wt%三者混合均匀的复配物。
所述弹性体为乙烯-辛烯共聚物POE、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物SEBS、三元乙丙橡胶EPDM、丁腈橡胶NBR、热塑性聚氨酯TPU中的一种。
所述纳米竹碳为表面经过纳米二氧化钛改性处理、且粒径在20～80nm的竹碳纳米粒子。
所述光稳定剂为光稳定剂292（二-（N-甲基-2，2，6，6-四甲基-4-吡啶基）癸二酯和甲基-（N-甲基-2，2，6，6-四甲基-4-吡啶基癸二酯）、光稳定剂622（丁二酸与（4-羟基-2，2，6，6-四甲基-1-哌啶醇的聚合物））、光稳定剂770（双（2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基）癸二酸酯）、光稳定剂944（聚[[6-[（1，1，3，3-四甲基丁基）胺]-1，3，5-三嗪-2，4-二基][（2，2，6，6-四甲基-4-哌啶）亚胺]-1，6-二己二基[（2，2，6，6-四甲基-4-哌啶）亚胺]]]）中的一种或几种。
所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1010或抗氧剂1076与抗氧剂168的复配物中的一种。
所述润滑剂为硬脂酸钙、乙撑双硬脂酰胺、季戊四醇硬脂酸酯中的一种。
上述的无卤阻燃耐老化PC/PTT合金的制备方法，包括以下步骤：
（1）、将PC和PTT在强制空气循环烘箱中于110℃～130℃温度下干燥6～8小时，待用；
（2）、按重量配比称取聚苯基膦酸二苯砜酯阻燃剂30wt%、聚二甲基硅氧烷阻燃剂30wt%和纳米氢氧化镁阻燃剂40wt%，并加入混合器中搅拌均匀，然后在80℃～85℃下干燥30～45分钟，即得所述无卤阻燃剂，待用；
（3）、按重量配比称取干燥的PTT加入高速混合器中，再按重量配比加入步骤（2）制得的无卤阻燃剂，并按重量配比加入光稳定剂、抗氧剂、润滑剂，使一起混合3～5分钟，待充分混合均匀后，出料加入双螺杆挤出机熔融挤出切粒、并干燥后，即制得一种PTT无卤阻燃母料；
（4）、按重量配比称取干燥的PC加入高速混合器中，再加入步骤（3）得到的PTT无卤阻燃母料，并按重量配比加入相容剂、弹性体、纳米竹碳，使一起混合3～5分钟，待充分混合均匀后，出料加入双螺杆挤出机的主喂料口，同时从双螺杆挤出机的侧喂料口按重量配比加入所述玻璃纤维，通过双螺杆挤出机熔融混炼1～2分钟，螺杆转速控制在150～500r/min，加工温度在210℃～280℃范围，然后挤出造粒，即得本发明的无卤阻燃耐老化PC/PTT合金。
本发明的有益效果是，本发明综合了
具有高强度、高抗冲、高阻燃、高光泽、低翘曲和耐热性好等优点，其极限氧指数达到35%以上，并符合无卤、低烟、环保、耐熔滴和UL94 V-0级的阻燃要求。
本发明的有益效果是，本发明在具有PC、PTT各自原有优点的同时，还具有良好的阻燃性能和耐老化性能，并符合无卤、低烟、环保和UL94 V-0级的阻燃要求，而且力学性能好，耐热性高，低翘曲，外观良好，成本低，制备工艺简单。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1：
一种无卤阻燃耐老化PC/PTT合金，其组分按质量百分数配比为：PC 42%、PTT 20%、E-MA-GMA 3%、玻璃纤维8%、无卤阻燃剂12%、POE 8%、纳米竹碳5%、光稳定剂292 1.5%、抗氧剂1010 0.1%、硬脂酸钙0.4%，所述PC为重均分子量在20000～40000g/mol的双酚A型芳香族聚碳酸酯，所述PTT为特性黏度0.7～1.1dL/g的聚对苯二甲酸丙二醇酯，所述玻璃纤维为表面经过硅烷偶联剂改性处理、且直径在5～18μm、长度在50～500μm和长径比在10～30范围内的无碱玻璃纤维，所述无卤阻燃剂是由聚苯基膦酸二苯砜酯阻燃剂30wt%、聚二甲基硅氧烷阻燃剂30wt%和纳米氢氧化镁阻燃剂40wt%三者混合均匀的复配物，所述纳米竹碳为表面经过纳米二氧化钛改性处理、且粒径在20～80nm的竹碳纳米粒子。
制备方法：（1）、将PC和PTT在强制空气循环烘箱中于110℃～130℃温度下干燥6～8小时，待用；（2）、按重量配比称取聚苯基膦酸二苯砜酯阻燃剂30wt%、聚二甲基硅氧烷阻燃剂30wt%和纳米氢氧化镁阻燃剂40wt%，并加入混合器中搅拌均匀，然后在80℃～85℃下干燥30～45分钟，即得所述无卤阻燃剂，待用；（3）、按重量配比称取干燥的PTT加入高速混合器中，再按重量配比加入步骤（2）制得的无卤阻燃剂，并按重量配比加入光稳定剂292、抗氧剂1010、硬脂酸钙，使一起混合3～5分钟，待充分混合均匀后，出料加入双螺杆挤出机熔融挤出切粒、并干燥后，即制得一种PTT无卤阻燃母料；（4）、按重量配比称取干燥的PC加入高速混合器中，再加入步骤（3）得到的PTT无卤阻燃母料，并按重量配比加入E-MA-GMA、POE、纳米竹碳，使一起混合3～5分钟，待充分混合均匀后，出料加入双螺杆挤出机的主喂料口，同时从双螺杆挤出机的侧喂料口按重量配比加入所述玻璃纤维，通过双螺杆挤出机熔融混炼1～2分钟，螺杆转速控制在150～500r/min，加工温度在210℃～280℃范围，然后挤出造粒，即得本发明的无卤阻燃耐老化PC/PTT合金。
实施例2：
一种无卤阻燃耐老化PC/PTT合金，其组分按质量百分数配比为：PC 40%、PTT 30%、E-MA-GMA 4%、玻璃纤维8%、无卤阻燃剂6%、EPDM 5%、纳米竹碳5%、光稳定剂944 1%、抗氧剂1076与抗氧剂168的复配物0.2%、季戊四醇硬脂酸酯0.8%，所述PC为重均分子量在20000～40000g/mol的双酚A型芳香族聚碳酸酯，所述PTT为特性黏度0.7～1.1dL/g的聚对苯二甲酸丙二醇酯，所述玻璃纤维为表面经过硅烷偶联剂改性处理、且直径在5～18μm、长度在50～500μm和长径比在10～30范围内的无碱玻璃纤维，所述无卤阻燃剂是由聚苯基膦酸二苯砜酯阻燃剂30wt%、聚二甲基硅氧烷阻燃剂30wt%和纳米氢氧化镁阻燃剂40wt%三者混合均匀的复配物，所述纳米竹碳为表面经过纳米二氧化钛改性处理、且粒径在20～80nm的竹碳纳米粒子。
制备方法：（1）、将PC和PTT在强制空气循环烘箱中于110℃～130℃温度下干燥6～8小时，待用；（2）、按重量配比称取聚苯基膦酸二苯砜酯阻燃剂30wt%、聚二甲基硅氧烷阻燃剂30wt%和纳米氢氧化镁阻燃剂40wt%，并加入混合器中搅拌均匀，然后在80℃～85℃下干燥30～45分钟，即得所述无卤阻燃剂，待用；（3）、按重量配比称取干燥的PTT加入高速混合器中，再按重量配比加入步骤（2）制得的无卤阻燃剂，并按重量配比加入光稳定剂944、抗氧剂1076与抗氧剂168的复配物、季戊四醇硬脂酸酯，使一起混合3～5分钟，待充分混合均匀后，出料加入双螺杆挤出机熔融挤出切粒、并干燥后，即制得一种PTT无卤阻燃母料；（4）、按重量配比称取干燥的PC加入高速混合器中，再加入步骤（3）得到的PTT无卤阻燃母料，并按重量配比加入E-MA-GMA、EPDM、纳米竹碳，使一起混合3～5分钟，待充分混合均匀后，出料加入双螺杆挤出机的主喂料口，同时从双螺杆挤出机的侧喂料口按重量配比加入所述玻璃纤维，通过双螺杆挤出机熔融混炼1～2分钟，螺杆转速控制在150～500r/min，加工温度在210℃～280℃范围，然后挤出造粒，即得本发明的无卤阻燃耐老化PC/PTT合金。

Claims (10)

1.一种无卤阻燃耐老化PC/PTT合金，其特征在于，其组分按质量百分数配比为：PC 30%～60%、PTT 20%～30%、相容剂2%～4%、玻璃纤维8%～12%、无卤阻燃剂6%～12%、弹性体5%～8%、纳米竹碳2%～8%、光稳定剂0.5%～2%、抗氧剂0.1%～0.5%、润滑剂0.1%～1%。
2.根据权利要求1所述的无卤阻燃耐老化PC/PTT合金，其特征在于，所述相容剂为乙烯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三嵌段共聚物。
3.根据权利要求1所述的无卤阻燃耐老化PC/PTT合金，其特征在于，所述玻璃纤维为表面经过硅烷偶联剂改性处理、且直径在5～18μm、长度在50～500μm和长径比在10～30范围内的无碱玻璃纤维。
4.根据权利要求1所述的无卤阻燃耐老化PC/PTT合金，其特征在于，所述无卤阻燃剂是由聚苯基膦酸二苯砜酯阻燃剂30wt%、聚二甲基硅氧烷阻燃剂30wt%和纳米氢氧化镁阻燃剂40wt%三者混合均匀的复配物。
5.根据权利要求1所述的无卤阻燃耐老化PC/PTT合金，其特征在于，所述弹性体为乙烯-辛烯共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、三元乙丙橡胶、丁腈橡胶、热塑性聚氨酯中的一种。
6.根据权利要求1所述的无卤阻燃耐老化PC/PTT合金，其特征在于，所述纳米竹碳为表面经过纳米二氧化钛改性处理、且粒径在20～80nm的竹碳纳米粒子。
7.根据权利要求1所述的无卤阻燃耐老化PC/PTT合金，其特征在于，所述光稳定剂为光稳定剂292、光稳定剂622、光稳定剂770、光稳定剂944中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的无卤阻燃耐老化PC/PTT合金，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1010或抗氧剂1076与抗氧剂168的复配物中的一种。
9.根据权利要求1所述的无卤阻燃耐老化PC/PTT合金，其特征在于，所述润滑剂为硬脂酸钙、乙撑双硬脂酰胺、季戊四醇硬脂酸酯中的一种。
10.根据权利要求1所述的无卤阻燃耐老化PC/PTT合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）、将PC和PTT在强制空气循环烘箱中于110℃～130℃温度下干燥6～8小时，待用；
（2）、按重量配比称取聚苯基膦酸二苯砜酯阻燃剂30wt%、聚二甲基硅氧烷阻燃剂30wt%和纳米氢氧化镁阻燃剂40wt%，并加入混合器中搅拌均匀，然后在80℃～85℃下干燥30～45分钟，即得所述无卤阻燃剂，待用；
（3）、按重量配比称取干燥的PTT加入高速混合器中，再按重量配比加入步骤（2）制得的无卤阻燃剂，并按重量配比加入光稳定剂、抗氧剂、润滑剂，使一起混合3～5分钟，待充分混合均匀后，出料加入双螺杆挤出机熔融挤出切粒、并干燥后，即制得一种PTT无卤阻燃母料；
（4）、按重量配比称取干燥的PC加入高速混合器中，再加入步骤（3）得到的PTT无卤阻燃母料，并按重量配比加入相容剂、弹性体、纳米竹碳，使一起混合3～5分钟，待充分混合均匀后，出料加入双螺杆挤出机的主喂料口，同时从双螺杆挤出机的侧喂料口按重量配比加入所述玻璃纤维，通过双螺杆挤出机熔融混炼1～2分钟，螺杆转速控制在150～500r/min，加工温度在210℃～280℃范围，然后挤出造粒，即得本发明的无卤阻燃耐老化PC/PTT合金。
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Addressee: Xiong Liming

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