CN104861630B - 一种高cti、高光扩散性阻燃pc复合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高CTI、高光扩散性阻燃PC复合物，其特征在于，所述的PC复合物由下列重量百分比含量的原料制备得到：聚碳酸酯75‑95份、光扩散剂1‑6份、聚乙二醇2‑8份、抗氧剂0.1‑1份、光稳定剂0.1‑0.5份、阻燃剂0.2‑1.5份、分散剂0.1‑0.5份。本发明还涉及上述PC复合物的制备方法。所制备的PC组合物不仅具有优异的光扩散性能及阻燃性能，且具有超高的耐漏电起痕性能，CTI值最高达到550V。

Description

一种高CTI、高光扩散性阻燃PC复合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说，是一种高CTI、高光扩散性阻燃PC复合物及其制备方法。
背景技术
LED为第四代光源，被称为绿色光源，因其具有耗电少、节能高效、使用寿命长、安全、环保及色彩丰富等优点被广泛应用于平板显示，照明、投影灯技术领域，已成为未来照明的首选。光扩散材料中的扩散剂需要均匀分布，当点状光源经过材料时，经过扩散颗粒会发生大量的散射、折射、反射现象，使得光线均匀透过材料而不露出珠灯，达到从点光源向面光源的均匀转换，从而获得光扩散效果。LED照明所用光扩散材料，具有透光及散射光的性能。评定光扩散材料的光学性能的主要指标为透光率和雾度。通常要求光扩散材料透光率达到50％、雾度达到90％以上，而在实际生产中，往往提高了雾度，而导致透光率降低不达标。目前市场中性能较好的光扩散性能材料主要为旭化、帝人等国外品牌，其价格较高，不利于国内相关产业发展，而国产品牌生产的光扩散材料透光率和雾度难以同时达标，因此，亟需研发具有自主产权的高性能光扩散PC材料。
材料表面在电场和电解液的联合作用下逐渐形成导电通路的过程即为漏电起痕，CTI值是一种衡量材料漏电起痕敏感性指标，表明材料表面在一定的电压条件下能经受住50滴电解液而没有形成漏电痕迹的最高电压值。材料的CTI值取决于材料表面游离碳的生成与堆积，火花放电有去除游离碳的聚集与堆积的作用，因此漏电起痕过程实际上是游离碳在材料表面聚集和去除的动态平衡过程。欧盟国际电工协会IEC提出的长期无人值守电器安全标准(IEC60335-1)，该标准认为无人看管电器实际使用材料必须满足：UL-94V-0和CTI值大于或等于300V。而目前常用的PC改性材料远远达不到此项标准。
中国专利文献200780016730.9公开了一种光扩散性树脂组合物，该光扩散性树脂组合物含有聚碳酸酯系树脂、0.01-10质量份的光扩散剂、0.001-0.5质量份的磷系稳定剂，所制备的产品的透光率达到63％，雾度达到93.1％，具有良好的光扩散性能。中国专利文献201510074410.5公开了一种高性能光扩散PC原料，以聚碳酸酯为基材，向基材中加入光扩散剂聚合而成，光扩散剂由聚甲基丙烯酸甲酯、增白剂、抗氧剂、透明阻燃剂、甲基硅油组成，其所制备的透光板扩散率可达到99％，分散均匀无晶点，透光率达到86-95％，具有优异的光扩散性能。但是上述文献均为改善PC材料的光扩散性能，并未涉及材料的CIT值。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种高CTI、高光扩散性阻燃PC复合物。
本发明的再一的目的是，提供上述PC复合物的制备方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：
一种高CTI、高光扩散性阻燃PC复合物，其特征在于，所述的PC复合物由下列重量百分比含量的原料制备得到：聚碳酸酯75-95份、光扩散剂1-6份、聚乙二醇2-8份、抗氧剂0.1-1份、光稳定剂0.1-0.5份、阻燃剂0.2-1.5份、分散剂0.1-0.5份。
所述的光扩散剂为微球状碳酸钙、微球状二氧化硅、微球状硫酸钡或玻璃微珠。
所述的抗氧剂为酚系抗氧剂、磷系抗氧剂或硫系抗氧剂。
所述的光稳定剂为光屏蔽剂、紫外线吸收剂或猝灭剂。
所述的分散剂为PE蜡、EVA蜡、OP蜡或季戊四醇硬脂酸酯PETS。
所述的阻燃剂为溴代聚苯乙烯和聚磷酸铵按重量1:1的复配。
所述的聚乙二醇分子量为900至约3300。
为实现上述第二个目的，本发明采取的技术方案是：
上述PC复合物制备方法，该方法包括如下步骤：
(1)按配比秤取各原料；
(2)将上述原料放入高混机中混合3-5min后出料，得到混合物，然后控制双螺杆挤出机的加工温度240-250℃，螺杆转数180-600转/分，将混合物置于双螺杆挤出机挤出造粒，即得产品。
本发明优点在于：
本发明提供的PC复合材料不仅具有优异的光扩散性能及阻燃性能，且所制备的制品具有超高的耐漏电起痕性能，CTI值最高达到550V。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
一种高CTI、高光扩散性阻燃PC复合物材料，由下列组分及含量制备而成：聚碳酸酯75份、光扩散剂1份、聚乙二醇2份、抗氧剂0.1份、光稳定剂0.1份、阻燃剂0.2份、分散剂0.1份。所述的聚碳酸酯为高透聚碳酸酯；所述的光扩散剂为微球状碳酸钙；所述的抗氧剂为酚系抗氧剂；所述的光稳定剂为光屏蔽剂；所述的分散剂为PE蜡；所述的阻燃剂为溴代聚苯乙烯和聚磷酸铵按重量1:1的复配；所述的聚乙二醇为南通泰晨化工有限公司的PEG-1000(分子量为900至1100)。制备方法：按配比秤取各原料；将上述原料放入高混机中混合3-5min后出料，得到混合物，然后控制双螺杆挤出机的加工温度240-250℃，螺杆转数180-600转/分，将混合物置于双螺杆挤出机挤出造粒，即得产品。
实施例2
一种高CTI、高光扩散性阻燃PC复合物材料，由下列组分及含量制备而成：聚碳酸酯95份、光扩散剂6份、聚乙二醇8份、抗氧剂1份、光稳定剂0.5份、阻燃剂1.5份、分散剂0.5份。所述的聚碳酸酯为高透聚碳酸酯；所述的光扩散剂为微球状二氧化硅；所述的抗氧剂为磷系抗氧剂；所述的光稳定剂为紫外线吸收剂；所述的分散剂为EVA蜡；所述的阻燃剂为溴代聚苯乙烯和聚磷酸铵按重量1:1的复配；所述的聚乙二醇为南通泰晨化工有限公司的PEG-1500(分子量为1350至1650)。制备方法：按配比秤取各原料；将上述原料放入高混机中混合3-5min后出料，得到混合物，然后控制双螺杆挤出机的加工温度240-250℃，螺杆转数180-600转/分，将混合物置于双螺杆挤出机挤出造粒，即得产品。
实施例3
一种高CTI、高光扩散性阻燃PC复合物材料，由下列组分及含量制备而成：聚碳酸酯80份、光扩散剂2份、聚乙二醇4份、抗氧剂0.3份、光稳定剂0.2份、阻燃剂0.4份、分散剂0.4份。所述的聚碳酸酯为高透聚碳酸酯；所述的光扩散剂为微球状硫酸钡；所述的抗氧剂为硫系抗氧剂；所述的光稳定剂为猝灭剂；所述的分散剂为OP蜡；所述的阻燃剂为溴代聚苯乙烯和聚磷酸铵按重量1:1的复配；所述的聚乙二醇为南通泰晨化工有限公司的PEG-2000(分子量为1800至2200)。制备方法：按配比秤取各原料；将上述原料放入高混机中混合3-5min后出料，得到混合物，然后控制双螺杆挤出机的加工温度240-250℃，螺杆转数180-600转/分，将混合物置于双螺杆挤出机挤出造粒，即得产品。
实施例4
一种高CTI、高光扩散性阻燃PC复合物材料，由下列组分及含量制备而成：聚碳酸酯86份、光扩散剂4份、聚乙二醇6份、抗氧剂0.6份、光稳定剂0.3份、阻燃剂0.8份、分散剂0.3份。所述的聚碳酸酯为高透聚碳酸酯；所述的光扩散剂为玻璃微珠；所述的抗氧剂为磷系抗氧剂；所述的光稳定剂为光屏蔽剂；所述的分散剂为季戊四醇硬脂酸酯PETS；所述的阻燃剂为溴代聚苯乙烯和聚磷酸铵按重量1:1的复配；所述的聚乙二醇为南通泰晨化工有限公司的PEG-3000(分子量为2700至3300)。制备方法：按配比秤取各原料；将上述原料放入高混机中混合3-5min后出料，得到混合物，然后控制双螺杆挤出机的加工温度240-250℃，螺杆转数180-600转/分，将混合物置于双螺杆挤出机挤出造粒，即得产品。
实施例5
一种高CTI、高光扩散性阻燃PC复合物材料，由下列组分及含量制备而成：聚碳酸酯91份、光扩散剂5份、聚乙二醇7份、抗氧剂0.8份、光稳定剂0.4份、阻燃剂1.2份、分散剂0.2份。所述的聚碳酸酯为高透聚碳酸酯；所述的光扩散剂为玻璃微珠；所述的抗氧剂为磷系抗氧剂；所述的光稳定剂为光屏蔽剂；所述的分散剂为季戊四醇硬脂酸酯PETS；所述的阻燃剂为溴代聚苯乙烯和聚磷酸铵按重量1:1的复配；所述的聚乙二醇为南通泰晨化工有限公司的PEG-4000(分子量为3500至4400)。制备方法：按配比秤取各原料；将上述原料放入高混机中混合3-5min后出料，得到混合物，然后控制双螺杆挤出机的加工温度240-250℃，螺杆转数180-600转/分，将混合物置于双螺杆挤出机挤出造粒，即得产品。
对比例1
一种高CTI、高光扩散性阻燃PC复合物材料，由下列组分及含量制备而成：聚碳酸酯91份、光扩散剂5份、抗氧剂0.8份、光稳定剂0.4份、阻燃剂1.2份、分散剂0.2份。所述的聚碳酸酯为高透聚碳酸酯；所述的光扩散剂为玻璃微珠；所述的抗氧剂为磷系抗氧剂；所述的光稳定剂为光屏蔽剂；所述的分散剂为季戊四醇硬脂酸酯PETS；所述的阻燃剂为溴代聚苯乙烯和聚磷酸铵按重量1:1的复配。制备方法：按配比秤取各原料；将上述原料放入高混机中混合3-5min后出料，得到混合物，然后控制双螺杆挤出机的加工温度240-250℃，螺杆转数180-600转/分，将混合物置于双螺杆挤出机挤出造粒，即得产品。
对比例2
一种高CTI、高光扩散性阻燃PC复合物材料，由下列组分及含量制备而成：聚碳酸酯91份、光扩散剂5份、聚乙二醇7份、抗氧剂0.8份、光稳定剂0.4份、阻燃剂1.2份、分散剂0.2份。所述的聚碳酸酯为高透聚碳酸酯；所述的光扩散剂为玻璃微珠；所述的抗氧剂为磷系抗氧剂；所述的光稳定剂为光屏蔽剂；所述的分散剂为季戊四醇硬脂酸酯PETS；所述的阻燃剂为溴代聚苯乙烯和聚磷酸铵按重量1:1的复配；所述的聚乙二醇为南通泰晨化工有限公司的PEG-6000(分子量为5500至7000)。制备方法：按配比秤取各原料；将上述原料放入高混机中混合3-5min后出料，得到混合物，然后控制双螺杆挤出机的加工温度240-250℃，螺杆转数180-600转/分，将混合物置于双螺杆挤出机挤出造粒，即得产品。
对比例3
一种高CTI、高光扩散性阻燃PC复合物材料，由下列组分及含量制备而成：聚碳酸酯91份、光扩散剂5份、聚乙二醇7份、抗氧剂0.8份、光稳定剂0.4份、阻燃剂1.2份、分散剂0.2份。所述的聚碳酸酯为高透聚碳酸酯；所述的光扩散剂为玻璃微珠；所述的抗氧剂为磷系抗氧剂；所述的光稳定剂为光屏蔽剂；所述的分散剂为季戊四醇硬脂酸酯PETS；所述的阻燃剂为溴代聚苯乙烯和聚磷酸铵按重量1:1的复配；所述的聚乙二醇为南通泰晨化工有限公司的PEG-8000(分子量为5500至7000)。制备方法：按配比秤取各原料；将上述原料放入高混机中混合3-5min后出料，得到混合物，然后控制双螺杆挤出机的加工温度7200-8800℃，螺杆转数180-600转/分，将混合物置于双螺杆挤出机挤出造粒，即得产品。
表1各实施例组分及配比
根据实施例1-5及对比例1-3制备样品，各实施例组分如表1所示，将制备好的样品进行性能测试对比，采用ISO标准进行测试，其中黄色指数变化Yi为340nm 168h 50-60℃照射后测量；阻燃性能测试按UL94标准测试，样条厚度为1.6mm；CTI值按IEC60112标准测试。测试性能对比如表2所示。本发明所制备的PC复合材料具有高光扩散性，高CTI值，优异的阻燃效果，具有广泛的应用前景。
表2性能对照表
对比例4
一种高CTI、高光扩散性阻燃PC复合物材料，由下列组分及含量制备而成：聚碳酸酯91份、光扩散剂5份、聚乙二醇7份、抗氧剂0.8份、光稳定剂0.4份、阻燃剂1.2份、分散剂0.2份。所述的聚碳酸酯为高透聚碳酸酯；所述的光扩散剂为玻璃微珠；所述的抗氧剂为磷系抗氧剂；所述的光稳定剂为光屏蔽剂；所述的分散剂为季戊四醇硬脂酸酯PETS；所述的阻燃剂为溴代聚苯乙烯和聚磷酸铵按重量1:1的复配；所述的聚乙二醇为南通泰晨化工有限公司的PEG-800(分子量为720至880)。制备方法：按配比秤取各原料；将上述原料放入高混机中混合3-5min后出料，得到混合物，然后控制双螺杆挤出机的加工温度7200-8800℃，螺杆转数180-600转/分，将混合物置于双螺杆挤出机挤出造粒，即得产品。测试标准同实施例1-5，CTI值为300。
对比例6
一种高CTI、高光扩散性阻燃PC复合物材料，由下列组分及含量制备而成：聚碳酸酯91份、光扩散剂5份、聚乙二醇7份、抗氧剂0.8份、光稳定剂0.4份、阻燃剂1.2份、分散剂0.2份。所述的聚碳酸酯为高透聚碳酸酯；所述的光扩散剂为玻璃微珠；所述的抗氧剂为磷系抗氧剂；所述的光稳定剂为光屏蔽剂；所述的分散剂为季戊四醇硬脂酸酯PETS；所述的阻燃剂为溴代聚苯乙烯和聚磷酸铵按重量1:1的复配；所述的聚乙二醇为南通泰晨化工有限公司的PEG-600(分子量为540至660)。制备方法：按配比秤取各原料；将上述原料放入高混机中混合3-5min后出料，得到混合物，然后控制双螺杆挤出机的加工温度7200-8800℃，螺杆转数180-600转/分，将混合物置于双螺杆挤出机挤出造粒，即得产品。测试标准同实施例1-5，CTI值为300。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种高CTI、高光扩散性阻燃PC复合物，其特征在于，所述的PC复合物由下列重量份的原料制备得到：聚碳酸酯75-95份、光扩散剂1-6份、聚乙二醇2-8份、抗氧剂0.1-1份、光稳定剂0.1-0.5份、阻燃剂0.2-1.5份、分散剂0.1-0.5份；所述的光扩散剂为微球状碳酸钙、微球状二氧化硅、微球状硫酸钡或玻璃微珠；所述的抗氧剂为酚系抗氧剂、磷系抗氧剂或硫系抗氧剂；所述的分散剂为PE蜡、EVA蜡、OP蜡或季戊四醇硬脂酸酯PETS；所述的阻燃剂为溴代聚苯乙烯和聚磷酸铵按重量1:1的复配；所述的聚乙二醇分子量为900至3300。
2.权利要求1所述的PC复合物制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
(1)按配比秤取各原料；
(2)将上述原料放入高混机中混合3-5min后出料，得到混合物，然后控制双螺杆挤出机的加工温度240-250℃，螺杆转数180-600转/分，将混合物置于双螺杆挤出机挤出造粒，即得产品。
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