CN104845326A

CN104845326A - 一种高阻燃高强度的pc/ptt合金材料

Info

Publication number: CN104845326A
Application number: CN201410739223.XA
Authority: CN
Inventors: 不公告发明人
Original assignee: Qingdao Jiayiyang Industry and Trade Co Ltd
Current assignee: Qingdao Jiayiyang Industry and Trade Co Ltd
Priority date: 2014-12-08
Filing date: 2014-12-08
Publication date: 2015-08-19

Abstract

本发明公开了一种高阻燃高强度的PC/PTT合金材料，其组分按质量百分数配比为：PC40%～60%、PTT20%～30%、SMA1%～4%、玻璃纤维8%～12%、复合阻燃剂6%～10%、POE-g-GMA4%～8%、改性碳酸钙微粒2%～8%、光稳定剂0.5%～2%、抗氧剂10100.1%～0.5%、抗氧剂1680.1%～0.5%、TAF0.1%～1%，所述改性碳酸钙微粒为表面接枝丙烯腈与甲基丙烯酸甲酯双单体的纳米碳酸钙复合微粒。本发明的有益效果是，本发明综合了PC和PTT各自的优点，并具有高阻燃、高强度、高抗冲、高耐热的应用效果，而且加工性好，耐老化性能优良，成本低，适应性广。

Description

一种高阻燃高强度的PC/PTT合金材料

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说是一种高阻燃高强度的PC/PTT合金材料。

背景技术

聚碳酸酯（PC）因分子刚性及空间位阻较大，其熔融温度较高，加工困难，难以制得大型薄壁制品，且制品残余应力大，易发生应力开裂，并且PC对缺口敏感，耐水解稳定性和耐溶剂性不好，这些缺陷使得PC在实际应用中受到限制。聚对苯二甲酸丙二醇酯（PTT）是一种结晶速度快的新型聚酯材料，易于实现高速成型，且具有优异的耐溶剂性，但其制品的成型收缩率大，存在缺口冲击强度低、高温下刚性不足等缺点。将PC与PTT共混可克服PC耐化学性差、成型加工困难等不足，亦可弥补PTT耐热性差、冲击性能不高、成型收缩率大等缺陷，因而PC/PTT合金在汽车、家用电器、电子电气、体育用品等方面具有广泛用途。但由于PC为非结晶聚合物，PTT为半结晶聚合物，PC/PTT合金属于典型的非结晶与结晶聚合物共混体系，两者之间界面粘结不良，这将导致PC/PTT的冲击强度较低、力学性能不好的问题，而且阻燃性不好，不能很好地满足高阻燃的使用要求。为了得到高性能的PC/PTT材料，往往需要加入第三组分，如阻燃剂、增强剂等，以提升PC/PTT合金的使用性能和应用效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适应性广、成本低的高阻燃高强度的PC/PTT合金材料。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高阻燃高强度的PC/PTT合金材料，其组分按质量百分数配比为：PC 40%～60%、PTT 20%～30%、SMA 1%～4%、玻璃纤维8%～12%、复合阻燃剂6%～10%、POE-g-GMA 4%～8%、改性碳酸钙微粒2%～8%、光稳定剂0.5%～2%、抗氧剂1010 0.1%～0.5%、抗氧剂168 0.1%～0.5%、TAF 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0.7～1.2dL/g的聚对苯二甲酸丙二醇酯。

所述SMA为苯乙烯接枝马来酸酐共聚物。

所述玻璃纤维为表面经过硅烷偶联剂改性处理的无碱短切玻璃纤维。

所述复合阻燃剂是由磷系阻燃剂双酚A-双（二苯基磷酸酯）70wt%、硅系阻燃剂聚二甲基硅氧烷28wt%、硫系阻燃剂全氟丁基磺酸钾0.5wt%和耐熔滴剂聚四氟乙烯1.5wt%四者混合均匀的复配物。

所述POE-g-GMA为甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝乙烯-辛烯共聚物。

所述改性碳酸钙微粒为表面接枝丙烯腈与甲基丙烯酸甲酯双单体的纳米碳酸钙复合微粒。

所述光稳定剂为2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮或2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。

所述TAF为改性乙撑双脂肪酸酰胺。

上述的一种高阻燃高强度的PC/PTT合金材料的制备方法，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）、按重量配比称取双酚A-双（二苯基磷酸酯）70wt%、聚二甲基硅氧烷28wt%、全氟丁基磺酸钾0.5wt%和聚四氟乙烯1.5wt%，并加入混合器中搅拌均匀，然后在80℃～85℃下干燥30～45分钟，即得所述复合阻燃剂，待用；

（3）、制备改性碳酸钙微粒：将纳米碳酸钙75wt%用去离子水配制成10%（重量）的悬浮液，再加入CH-1A超分散剂2wt%，用高速搅拌机搅拌30～45分钟后，用稀盐酸将其pH值调至6.5～7.0，然后加入用氮气保护的反应釜中，在反应温度60℃～80℃、转速500～800r/min下，加入引发剂过硫酸铵3wt%、并搅拌5～15分钟后，开始加入单体丙烯腈10wt%，接着加入单体甲基丙烯酸甲酯10wt%，继续搅拌和保持60℃～80℃温度下反应2～4小时后停止加热，待反应液冷却后真空抽滤，再用真空干燥箱在75℃～90℃下干燥15～20小时，即得所述改性碳酸钙微粒，待用；

（4）、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）制得的复合阻燃剂，并按重量配比加入光稳定剂、抗氧剂1010、抗氧剂168、TAF，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复合母料；

（5）、按重量配比称取干燥的PC加入高速混合器中，再按重量配比加入步骤（3）制得的改性碳酸钙微粒和加入步骤（4）得到的PTT复合母料，并按重量配比加入SMA 和POE-g-GMA，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180～500r/min，加工温度在210℃～280℃范围，然后挤出造粒，即得本发明的一种高阻燃高强度的PC/PTT合金材料。

本发明的有益效果是，本发明综合了PC和PTT各自的优点，并具有高阻燃、高强度、高抗冲、高耐热的应用效果，而且加工性好，耐老化性能优良，成本低，适应性广。

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：

一种高阻燃高强度的PC/PTT合金材料，其组分按质量百分数配比为：PC 45%、PTT 20%、SMA 2.5%、玻璃纤维8%、复合阻燃剂10%、POE-g-GMA 4%、改性碳酸钙微粒8%、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮2%、抗氧剂1010 0.1%、抗氧剂168 0.1%、TAF 0.3%，所述玻璃纤维为表面经过硅烷偶联剂改性处理的无碱短切玻璃纤维，所述复合阻燃剂是由磷系阻燃剂双酚A-双（二苯基磷酸酯）70wt%、硅系阻燃剂聚二甲基硅氧烷28wt%、硫系阻燃剂全氟丁基磺酸钾0.5wt%和耐熔滴剂聚四氟乙烯1.5wt%四者混合均匀的复配物，所述改性碳酸钙微粒为表面接枝丙烯腈与甲基丙烯酸甲酯双单体的纳米碳酸钙复合微粒。

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）、按重量配比称取双酚A-双（二苯基磷酸酯）70wt%、聚二甲基硅氧烷28wt%、全氟丁基磺酸钾0.5wt%和聚四氟乙烯1.5wt%，并加入混合器中搅拌均匀，然后在80℃～85℃下干燥30～45分钟，即得所述复合阻燃剂，待用；（3）、制备改性碳酸钙微粒：将纳米碳酸钙75wt%用去离子水配制成10%（重量）的悬浮液，再加入CH-1A超分散剂2wt%，用高速搅拌机搅拌30～45分钟后，用稀盐酸将其pH值调至6.5～7.0，然后加入用氮气保护的反应釜中，在反应温度60℃～80℃、转速500～800r/min下，加入引发剂过硫酸铵3wt%、并搅拌5～15分钟后，开始加入单体丙烯腈10wt%，接着加入单体甲基丙烯酸甲酯10wt%，继续搅拌和保持60℃～80℃温度下反应2～4小时后停止加热，待反应液冷却后真空抽滤，再用真空干燥箱在75℃～90℃下干燥15～20小时，即得所述改性碳酸钙微粒，待用；（4）、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）制得的复合阻燃剂，并按重量配比加入2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、抗氧剂1010、抗氧剂168、TAF，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复合母料；（5）、按重量配比称取干燥的PC加入高速混合器中，再按重量配比加入步骤（3）制得的改性碳酸钙微粒和加入步骤（4）得到的PTT复合母料，并按重量配比加入SMA 和POE-g-GMA，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180～500r/min，加工温度在210℃～280℃范围，然后挤出造粒，即得本发明的一种高阻燃高强度的PC/PTT合金材料。

实施例2：

一种高阻燃高强度的PC/PTT合金材料，其组分按质量百分数配比为：PC 40%、PTT 30%、SMA 4%、玻璃纤维8%、复合阻燃剂6%、POE-g-GMA 8%、改性碳酸钙微粒2%、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮1%、抗氧剂1010 0.1%、抗氧剂168 0.2%、TAF 0.7%，所述玻璃纤维为表面经过硅烷偶联剂改性处理的无碱短切玻璃纤维，所述复合阻燃剂是由磷系阻燃剂双酚A-双（二苯基磷酸酯）70wt%、硅系阻燃剂聚二甲基硅氧烷28wt%、硫系阻燃剂全氟丁基磺酸钾0.5wt%和耐熔滴剂聚四氟乙烯1.5wt%四者混合均匀的复配物，所述改性碳酸钙微粒为表面接枝丙烯腈与甲基丙烯酸甲酯双单体的纳米碳酸钙复合微粒。

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）、按重量配比称取双酚A-双（二苯基磷酸酯）70wt%、聚二甲基硅氧烷28wt%、全氟丁基磺酸钾0.5wt%和聚四氟乙烯1.5wt%，并加入混合器中搅拌均匀，然后在80℃～85℃下干燥30～45分钟，即得所述复合阻燃剂，待用；（3）、制备改性碳酸钙微粒：将纳米碳酸钙75wt%用去离子水配制成10%（重量）的悬浮液，再加入CH-1A超分散剂2wt%，用高速搅拌机搅拌30～45分钟后，用稀盐酸将其pH值调至6.5～7.0，然后加入用氮气保护的反应釜中，在反应温度60℃～80℃、转速500～800r/min下，加入引发剂过硫酸铵3wt%、并搅拌5～15分钟后，开始加入单体丙烯腈10wt%，接着加入单体甲基丙烯酸甲酯10wt%，继续搅拌和保持60℃～80℃温度下反应2～4小时后停止加热，待反应液冷却后真空抽滤，再用真空干燥箱在75℃～90℃下干燥15～20小时，即得所述改性碳酸钙微粒，待用；（4）、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）制得的复合阻燃剂，并按重量配比加入2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、抗氧剂1010、抗氧剂168、TAF，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复合母料；（5）、按重量配比称取干燥的PC加入高速混合器中，再按重量配比加入步骤（3）制得的改性碳酸钙微粒和加入步骤（4）得到的PTT复合母料，并按重量配比加入SMA 和POE-g-GMA，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180～500r/min，加工温度在210℃～280℃范围，然后挤出造粒，即得本发明的一种高阻燃高强度的PC/PTT合金材料。

Claims

1.一种高阻燃高强度的PC/PTT合金材料，其特征在于，其组分按质量百分数配比为：PC 40%～60%、PTT 20%～30%、SMA 1%～4%、玻璃纤维8%～12%、复合阻燃剂6%～10%、POE-g-GMA 4%～8%、改性碳酸钙微粒2%～8%、光稳定剂0.5%～2%、抗氧剂1010 0.1%～0.5%、抗氧剂168 0.1%～0.5%、TAF 0.1%～1%。

2.根据权利要求1所述的一种高阻燃高强度的PC/PTT合金材料，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的无碱短切玻璃纤维。

3.根据权利要求1所述的一种高阻燃高强度的PC/PTT合金材料，其特征在于，所述复合阻燃剂是由磷系阻燃剂双酚A-双（二苯基磷酸酯）70wt%、硅系阻燃剂聚二甲基硅氧烷28wt%、硫系阻燃剂全氟丁基磺酸钾0.5wt%和耐熔滴剂聚四氟乙烯1.5wt%四者混合均匀的复配物。

4.根据权利要求1所述的一种高阻燃高强度的PC/PTT合金材料，其特征在于，所述改性碳酸钙微粒为表面接枝丙烯腈与甲基丙烯酸甲酯双单体的纳米碳酸钙复合微粒。

5.根据权利要求1所述的一种高阻燃高强度的PC/PTT合金材料，其特征在于，所述光稳定剂为2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮或2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。

6.根据权利要求1所述的一种高阻燃高强度的PC/PTT合金材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：