CN105860484A - 阻燃增韧聚碳酸酯复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了阻燃增韧聚碳酸酯复合材料及其制备方法，其复合材料由如下重量份配比的原料制备而成：聚碳酸酯、硅酮树脂、六氯环三磷腈、八氟联苯二缩水甘油醚、四甲氧基甲基甘脲、煅烧纳米陶土、全氟丁基磺酸钾、硅酸铝纤维、二甲基硅油、醋酸锌、相容剂、钛酸酯偶联剂。本发明制备的阻燃增韧聚碳酸酯复合材料的阻燃性能好，拉伸强度和耐冲击性能优异，综合性能良好，可广泛应用于电子电气零部件、装备零部件、汽车零部件等领域，此外，本发明的制备方法简单，适合大规模工业化生产。

Description

阻燃增韧聚碳酸酯复合材料及其制备方法
技术领域
本发明属于材料领域，具体涉及阻燃增韧聚碳酸酯复合材料及其制备方法。
背景技术
芳香族聚碳酸酯（PC）是应用广泛的工程塑料之一，具有无毒、优异的力学性能、尺寸稳定性、介电性能优良、耐候性能、耐冲击、耐热和透明等优点，广泛应用于电子电气零部件、装备零部件、汽车零部件等领域中。随着电子产品不断小型化、集成化，所产生的热量越来越多，对所用的材料的要求越来越严格。聚碳酸酯虽然具有一定的耐热性，但其本身可燃，同时燃烧后会滴下热熔体物质，导致附近的材料也着火，影响电子产品的使用寿命，更严重时会引发火灾危害。现有技术，为了解决聚碳酸酯的阻燃问题，会添加各种阻燃剂或防滴落剂，然而这些添加物的加入会在一定程度上降低聚碳酸酯的性能，也制约着其实际应用。
发明内容
本发明所要解决现有技术问题的至少一种，提供一种阻燃增韧聚碳酸酯复合材料及其制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
阻燃增韧聚碳酸酯复合材料，由如下重量份配比的原料制备而成：聚碳酸酯45-57份、硅酮树脂21-30份、六氯环三磷腈11-17份、八氟联苯二缩水甘油醚6-12份、四甲氧基甲基甘脲3-10份、煅烧纳米陶土2-7份、全氟丁基磺酸钾3-6份、硅酸铝纤维2-5份、二甲基硅油1-8份、醋酸锌1-4份、相容剂2-6份、钛酸酯偶联剂3-6份。
优选地，所述聚碳酸酯的分子量为25000-40000。
优选地，所述相容剂为乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐共聚物、丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯酸-马来酸酐共聚物的混合物。
优选地，所述的阻燃增韧聚碳酸酯复合材料，由如下重量份配比的原料制备而成：聚碳酸酯49份、硅酮树脂24份、六氯环三磷腈15份、八氟联苯二缩水甘油醚8份、四甲氧基甲基甘脲7份、煅烧纳米陶土5份、全氟丁基磺酸钾4份、硅酸铝纤维3份、二甲基硅油4份、醋酸锌3份、相容剂4份、钛酸酯偶联剂5份。
一种阻燃增韧聚碳酸酯复合材料的制备方法，所述方法的制备步骤为：
（1）按重量粉，将硅酸铝纤维、煅烧纳米陶土再含钛酸酯偶联剂的酒精容易中超声处理30min，蒸干后备用；
（2）将余下原料加入到混料机中，在50-80℃下混合5-15min；
（3）将步骤（2）得到的混合料加入到双螺杆挤出机中，将步骤（1）得到的处理的硅酸铝纤维、煅烧纳米陶土从侧料口加入，经挤出造粒，并于110℃下烘干得到阻燃增韧聚碳酸酯复合材料。
优选地，所述步骤（2）在68℃下混合12min。
优选地，所述步骤（3）双螺杆挤出机的挤出造粒条件为：挤出温度为200-270℃，挤出压力为3-6MPa。
由于采用了以上技术方案，本发明的有益效果是：
本发明制备的阻燃增韧聚碳酸酯复合材料的阻燃性能好，拉伸强度和耐冲击性能优异，综合性能良好，可广泛应用于电子电气零部件、装备零部件、汽车零部件等领域，此外，本发明的制备方法简单，适合大规模工业化生产。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
阻燃增韧聚碳酸酯复合材料，由如下重量份配比的原料制备而成：聚碳酸酯45份、硅酮树脂21份、六氯环三磷腈11份、八氟联苯二缩水甘油醚6份、四甲氧基甲基甘脲3份、煅烧纳米陶土2份、全氟丁基磺酸钾3份、硅酸铝纤维2份、二甲基硅油1份、醋酸锌1份、相容剂2份、钛酸酯偶联剂3份。
其中，所述聚碳酸酯的分子量为25000-40000。所述相容剂为乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐共聚物、丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯酸-马来酸酐共聚物按重量份比为3:1:1的混合物。
上述阻燃增韧聚碳酸酯复合材料的制备方法，所述方法的制备步骤为：
（1）按重量粉，将硅酸铝纤维、煅烧纳米陶土再含钛酸酯偶联剂的酒精容易中超声处理30min，蒸干后备用；
（2）将余下原料加入到混料机中，在50℃下混合5min；
（3）将步骤（2）得到的混合料加入到双螺杆挤出机中，将步骤（1）得到的处理的硅酸铝纤维、煅烧纳米陶土从侧料口加入，其挤出温度为200-270℃，挤出压力为3MPa，经挤出造粒，并于110℃下烘干得到阻燃增韧聚碳酸酯复合材料。
实施例2
阻燃增韧聚碳酸酯复合材料，由如下重量份配比的原料制备而成：聚碳酸酯57份、硅酮树脂30份、六氯环三磷腈17份、八氟联苯二缩水甘油醚12份、四甲氧基甲基甘脲10份、煅烧纳米陶土7份、全氟丁基磺酸钾6份、硅酸铝纤维5份、二甲基硅油8份、醋酸锌4份、相容剂6份、钛酸酯偶联剂6份。
其中，所述聚碳酸酯的分子量为25000-40000。所述相容剂为乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐共聚物、丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯酸-马来酸酐共聚物按重量份比为2:3:1的混合物。
上述阻燃增韧聚碳酸酯复合材料的制备方法，所述方法的制备步骤为：
（1）按重量粉，将硅酸铝纤维、煅烧纳米陶土再含钛酸酯偶联剂的酒精容易中超声处理30min，蒸干后备用；
（2）将余下原料加入到混料机中，在80℃下混合15min；
（3）将步骤（2）得到的混合料加入到双螺杆挤出机中，将步骤（1）得到的处理的硅酸铝纤维、煅烧纳米陶土从侧料口加入，其挤出温度为200-270℃，挤出压力为6MPa，经挤出造粒，并于110℃下烘干得到阻燃增韧聚碳酸酯复合材料。
实施例3
阻燃增韧聚碳酸酯复合材料，由如下重量份配比的原料制备而成：聚碳酸酯51份、硅酮树脂25份、六氯环三磷腈14份、八氟联苯二缩水甘油醚9份、四甲氧基甲基甘脲6.5份、煅烧纳米陶土4.5份、全氟丁基磺酸钾4.5份、硅酸铝纤维3.5份、二甲基硅油4.5份、醋酸锌2.5份、相容剂4份、钛酸酯偶联剂45份。
其中，所述聚碳酸酯的分子量为25000-40000。所述相容剂为乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐共聚物、丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯酸-马来酸酐共聚物按重量份比为2:1:4的混合物。
上述阻燃增韧聚碳酸酯复合材料的制备方法，所述方法的制备步骤为：
（1）按重量粉，将硅酸铝纤维、煅烧纳米陶土再含钛酸酯偶联剂的酒精容易中超声处理30min，蒸干后备用；
（2）将余下原料加入到混料机中，在50-80℃下混合5-15min；
（3）将步骤（2）得到的混合料加入到双螺杆挤出机中，将步骤（1）得到的处理的硅酸铝纤维、煅烧纳米陶土从侧料口加入，其挤出温度为200-270℃，挤出压力为4MPa，经挤出造粒，并于110℃下烘干得到阻燃增韧聚碳酸酯复合材料。
实施例4
阻燃增韧聚碳酸酯复合材料，由如下重量份配比的原料制备而成：聚碳酸酯49份、硅酮树脂24份、六氯环三磷腈15份、八氟联苯二缩水甘油醚8份、四甲氧基甲基甘脲7份、煅烧纳米陶土5份、全氟丁基磺酸钾4份、硅酸铝纤维3份、二甲基硅油4份、醋酸锌3份、相容剂4份、钛酸酯偶联剂5份。
其中，所述聚碳酸酯的分子量为25000-40000。所述相容剂为乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐共聚物、丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯酸-马来酸酐共聚物按重量份比为4:1:3的混合物。
上述阻燃增韧聚碳酸酯复合材料的制备方法，所述方法的制备步骤为：
（1）按重量粉，将硅酸铝纤维、煅烧纳米陶土再含钛酸酯偶联剂的酒精容易中超声处理30min，蒸干后备用；
（2）将余下原料加入到混料机中，在68℃下混合12min；
（3）将步骤（2）得到的混合料加入到双螺杆挤出机中，将步骤（1）得到的处理的硅酸铝纤维、煅烧纳米陶土从侧料口加入，其挤出温度为200-270℃，挤出压力为5MPa，经挤出造粒，并于110℃下烘干得到阻燃增韧聚碳酸酯复合材料。
性能测试
按照本行业的相关标准，对上述各实施例制备的阻燃增韧聚碳酸酯复合材料进行性能测试，其测试结果为：
由以上测试结果可知，本发明制备的阻燃增韧聚碳酸酯复合材料的阻燃性能好，拉伸强度和耐冲击性能优异，综合性能良好，可广泛应用于电子电气零部件、装备零部件、汽车零部件等领域。

Claims (7)

1.阻燃增韧聚碳酸酯复合材料，其特征在于，由如下重量份配比的原料制备而成：聚碳酸酯45-57份、硅酮树脂21-30份、六氯环三磷腈11-17份、八氟联苯二缩水甘油醚6-12份、四甲氧基甲基甘脲3-10份、煅烧纳米陶土2-7份、全氟丁基磺酸钾3-6份、硅酸铝纤维2-5份、二甲基硅油1-8份、醋酸锌1-4份、相容剂2-6份、钛酸酯偶联剂3-6份。
2.根据权利要求1所述的阻燃增韧聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述聚碳酸酯的分子量为25000-40000。
3.根据权利要求1所述的阻燃增韧聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述相容剂为乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐共聚物、丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯酸-马来酸酐共聚物的混合物。
4.根据权利要求1所述的阻燃增韧聚碳酸酯复合材料，其特征在于，由如下重量份配比的原料制备而成：聚碳酸酯49份、硅酮树脂24份、六氯环三磷腈15份、八氟联苯二缩水甘油醚8份、四甲氧基甲基甘脲7份、煅烧纳米陶土5份、全氟丁基磺酸钾4份、硅酸铝纤维3份、二甲基硅油4份、醋酸锌3份、相容剂4份、钛酸酯偶联剂5份。
5.如权利要求1-4任意一项所述的阻燃增韧聚碳酸酯复合材料的制备方法，其特征在于，所述方法的制备步骤为：
（1）按重量粉，将硅酸铝纤维、煅烧纳米陶土再含钛酸酯偶联剂的酒精容易中超声处理30min，蒸干后备用；
（2）将余下原料加入到混料机中，在50-80℃下混合5-15min；
（3）将步骤（2）得到的混合料加入到双螺杆挤出机中，将步骤（1）得到的处理的硅酸铝纤维、煅烧纳米陶土从侧料口加入，经挤出造粒，并于110℃下烘干得到阻燃增韧聚碳酸酯复合材料。
6.根据权利要求5所述的阻燃增韧聚碳酸酯复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）在68℃下混合12min。
7.根据权利要求5所述的阻燃增韧聚碳酸酯复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）双螺杆挤出机的挤出造粒条件为：挤出温度为200-270℃，挤出压力为3-6MPa。
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