CN108504062A - 无卤阻燃pc/abs复合材料及其产品 - Google Patents

无卤阻燃pc/abs复合材料及其产品 Download PDF

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Abstract

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PC/ABS复合材料及其产品。所述无卤阻燃PC/ABS复合材料，包括组分：PC树脂、ABS树脂、增韧剂、阻燃剂、无机填料，其中，所述阻燃剂为磷酸酯阻燃剂、有机硅阻燃剂及次磷酸盐阻燃剂中的至少两种。本发明的无卤阻燃PC/ABS复合材料，通过加入复配的阻燃剂，不仅具有优异的力学性能，缺口冲击强度能够达到14KJ/m2，断裂伸长率达至15％以上，且同时阻燃等级能够达至1.0mm V‑0等级以上。

Description

无卤阻燃PC/ABS复合材料及其产品
【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PC/ABS复合材料及其产品。
【背景技术】
PC/ABS复合材料广泛应用在家用电器、汽车等领域，具有易加工成型、物性可调节范围宽等优点。
在高性能的PC/ABS复合材料中，通常胶类增韧剂添加量较多，但ABS属于易燃材料，增韧剂的加入使得本来耐阻燃的PC/ABS更难达到较高的阻燃等级，由此需要在PC/ABS中加入大量的阻燃剂，但这样反而会使负荷热变形温度(HDT)、缺口冲击强度及断裂伸长率降低。
有鉴于此，实有必要开发一种无卤阻燃PC/ABS复合材料，以解决现有技术中PC/ABS复合材料的阻燃性能与力学性能不能均衡的问题。
【发明内容】
因此，本发明的目的是提供一种无卤阻燃PC/ABS复合材料，不仅具有优异的阻燃性能，且力学性能高。
为了达到上述目的，本发明的无卤阻燃PC/ABS复合材料，其按重量份数表示，包括：
其中，所述阻燃剂为磷酸酯阻燃剂、有机硅阻燃剂及次磷酸盐阻燃剂中的至少两种。
可选地，所述PC树脂为双酚A型聚碳酸酯、聚酯型聚碳酸酯、有机硅-聚碳酸酯、环己烷双酚A型聚碳酸酯、双酚TMC合成的耐高温聚碳酸酯中的至少一种。
可选地，在温度300℃、负重1.2Kg时，所述PC的熔体质量流动速率为3-60g/10min之间。
可选地，所述增韧剂为交联的甲基丙烯酸酯-甲基丙烯酸甲酯增韧剂、丁二烯-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯增韧剂、有机硅橡胶-甲基丙烯酸甲酯增韧剂中的至少一种。
可选地，所述磷酸酯阻燃剂的添加量为5-15份，有机硅阻燃剂的添加量为0.1-1份，次磷酸盐阻燃剂的添加量为0.2-2份。
可选地，所述磷酸酯阻燃剂为1,3亚苯基磷酸(2,6-甲苯基)四酯、四苯基双酚A二磷酸酯或四苯基间苯二酚二磷酸酯，所述有机硅系阻燃剂为交联的聚二甲基硅氧烷或羟基苯基硅烷，所述次磷酸盐阻燃剂为乙烯基次磷酸盐。
可选地，所述无机填料为硅灰石、硫酸钡、碳酸钙、滑石粉、二氧化硅、玻璃微珠或蒙脱土中的至少一种。
可选地，所述无卤阻燃PC/ABS复合材料还包括抗滴落剂、静电防止剂、抗菌剂、紫外线吸收剂、脱模剂及着色剂中的至少一种。
另外，本发明还提供一种产品，其为经无卤阻燃PC/ABS复合材料成型后产生的产品。
可选地，所述产品应用于家用电器或汽车领域。
相较于现有技术，本发明的无卤阻燃PC/ABS复合材料，通过加入复配的阻燃剂，不仅具有优异的力学性能，缺口冲击强度能够达到14KJ/m2，断裂伸长率达至15％以上，且同时阻燃等级能够达至1.0mm V-0等级以上。
【具体实施方式】
本发明的无卤阻燃PC/ABS复合材料，其按重量份数表示，包括：
PC树脂40-80份，所述PC树脂为双酚A型聚碳酸酯、聚酯型聚碳酸酯、有机硅-聚碳酸酯、环己烷双酚A型聚碳酸酯、双酚TMC合成的耐高温聚碳酸酯中的至少一种，在温度300℃、负重1.2Kg时，所述PC的熔体质量流动速率为3-60g/10min之间；
ABS树脂5-50份；
增韧剂即3-10份，所述增韧剂为交联的甲基丙烯酸酯-甲基丙烯酸甲酯增韧剂、丁二烯-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯增韧剂(MBS)、有机硅橡胶-甲基丙烯酸甲酯增韧剂中的至少一种，在PC/ABS复合材料中添加15份无机填料时，添加5份的增韧剂，能够使复合材料的缺口冲击强度能够达到14KJ/m2以上，断裂伸长率达至15％以上；
阻燃剂5.5-18份，所述阻燃剂为磷酸酯阻燃剂、有机硅阻燃剂及次磷酸盐阻燃剂中的至少两种；所述磷酸酯阻燃剂的添加量为5-15份，有机硅阻燃剂的添加量为0.1-1份，次磷酸盐阻燃剂的添加量为0.2-2份；所述磷酸酯阻燃剂可为1,3亚苯基磷酸(2,6-甲苯基)四酯、四苯基双酚A二磷酸酯(BDP)及其衍生物阻燃剂、四苯基间苯二酚二磷酸酯(RDP)及其衍生物阻燃剂；所述有机硅系阻燃剂可为交联的聚二甲基硅氧烷(PDMS)、羟基苯基硅烷阻燃剂等，所述次磷酸盐阻燃剂可为乙烯基次磷酸盐等。
无机填料5-25份，所述无机填料为硅灰石、硫酸钡、碳酸钙、滑石粉、二氧化硅、玻璃微珠或蒙脱土中的至少一种。
其中，为了得到功能性复合材料，在不影响功能效果的前提下，所述无卤阻燃PC/ABS复合材料还包括抗滴落剂、静电防止剂、抗菌剂、紫外线吸收剂、脱模剂及着色剂中的至少一种。
为对本发明的目的、功效及技术手段有进一步的了解，现结合具体实施例说明如下。
实施例1
称取相应重量的各组分；然后，将各组分利用单轴搅拌桶搅拌；将上述混合物分别加入到双螺杆挤出机中熔融挤出造粒。
实施例2
称取相应重量的各组分；然后，将各组分利用单轴搅拌桶搅拌；将上述混合物分别加入到双螺杆挤出机中熔融挤出造粒。
对比例1
称取相应重量的各组分；然后，将各组分利用单轴搅拌桶搅拌；将上述混合物分别加入到双螺杆挤出机中熔融挤出造粒。
对比例2
称取相应重量的各组分；称取相应重量的各组分；然后，将各组分利用单轴搅拌桶搅拌；将上述混合物分别加入到双螺杆挤出机中熔融挤出造粒。
以上各实施例及对比例熔融挤出造粒后，然后将各实施例中的粒子在注塑机上注塑成型标准测试样条，按标准测试所得材料的机械性能，测试结果如表1所示：
表1：各实施例及对比例的测试结果
测试项目 测试标准 实施例1 实施例2 对比例1 对比例2
拉伸强度(MPa) ISO1183 58 54 60 53
断裂伸长率(％) ISO527-1,-2 15 16 16.7 5.5
弯曲强度(MPa) ISO 178 98 97 95 93
弯曲模量(MPa) ISO 178 4500 4500 4500 4700
冲击强度(KJ/m2-20℃) ISO 180 14 15 15 6.5
负荷变形温度(1.2mm) ISO75-1，2 98 99 98 88
阻燃等级 UL-94 0.8mmV-0 1.0mmV-0 1.6mmNG 1.0mmV-0
通过表1，可以得知：在PC/ABS复合材料中加入复配的阻燃剂，相较于对比例1中添加单一的阻燃剂，在不影响其他力学性能的前提下，还能够极大程度地提高复合材料的阻燃等级，能够高达至0.8mmV-0等级。
对比例2中通过增大单一的阻燃剂的添加量，虽然阻燃性能有所提高，但复合材料的断裂伸长率、冲击强度及负荷热变形温度均不佳，无法达到阻燃性与上述力学性能均衡的要求，相反，实施例1及实施例2中通过加入复配的阻燃剂，则能使阻燃性与力学性能达到均衡，不仅阻燃等级高，且断裂伸长率、冲击强度及负荷变形温度均较佳。
另外，本发明还提供一种产品，其为经无卤阻燃PC/ABS复合材料成型后产生的产品，该产品能够应用于家用电器、汽车等领域。

Claims (10)

1.一种无卤阻燃PC/ABS复合材料，其特征在于，按重量份数表示，包括：
其中，所述阻燃剂为磷酸酯阻燃剂、有机硅阻燃剂及次磷酸盐阻燃剂中的至少两种。
2.根据权利要求1所述的无卤阻燃PC/ABS复合材料，其特征在于，所述PC树脂为双酚A型聚碳酸酯、聚酯型聚碳酸酯、有机硅-聚碳酸酯、环己烷双酚A型聚碳酸酯、双酚TMC合成的耐高温聚碳酸酯中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的无卤阻燃PC/ABS复合材料，其特征在于，在温度300℃、负重1.2Kg时，所述PC的熔体质量流动速率为3-60g/10min之间。
4.根据权利要求1所述的无卤阻燃PC/ABS复合材料，其特征在于，所述增韧剂为交联的甲基丙烯酸酯-甲基丙烯酸甲酯增韧剂、丁二烯-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯增韧剂、有机硅橡胶-甲基丙烯酸甲酯增韧剂中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的无卤阻燃PC/ABS复合材料，其特征在于，所述磷酸酯阻燃剂的添加量为5-15份，有机硅阻燃剂的添加量为0.1-1份，次磷酸盐阻燃剂的添加量为0.2-2份。
6.根据权利要求1或5所述的无卤阻燃PC/ABS复合材料，其特征在于，所述磷酸酯阻燃剂为1,3亚苯基磷酸(2,6-甲苯基)四酯、四苯基双酚A二磷酸酯或四苯基间苯二酚二磷酸酯，所述有机硅系阻燃剂为交联的聚二甲基硅氧烷或羟基苯基硅烷，所述次磷酸盐阻燃剂为乙烯基次磷酸盐。
7.根据权利要求1所述的无卤阻燃PC/ABS复合材料，其特征在于，所述无机填料为硅灰石、硫酸钡、碳酸钙、滑石粉、二氧化硅、玻璃微珠或蒙脱土中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的无卤阻燃PC/ABS复合材料，其特征在于，所述无卤阻燃PC/ABS复合材料还包括抗滴落剂、静电防止剂、抗菌剂、紫外线吸收剂、脱模剂及着色剂中的至少一种。
9.一种产品，其特征在于，所述产品为经权利要求1至8中任一项所述的无卤阻燃PC/ABS复合材料成型后产生的产品。
10.根据权利要求9所述的产品，其特征在于，所述产品应用于家用电器或汽车领域。
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