CN109265960A - 无卤阻燃聚碳酸酯及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种无卤阻燃聚碳酸酯及其制备方法，属于聚碳酸酯技术领域。解决了如何提供一种阻燃性和机械性能良好的无卤阻燃聚碳酸酯及其制备方法的问题。本发明提供的无卤阻燃聚碳酸酯，由100重量份聚碳酸酯、4‑8重量份氯化石蜡、2‑3重量份硼酸锌、0.5‑1重量份聚磷酸铵、1‑2重量份三氧化二锑、0.8‑1.2重量份双酚A‑双(二苯基磷酸醋)、1‑2重量份1,4‑聚苯并双噁唑、0.5‑1重量份抗氧剂、2‑5重量份相容剂、2‑4重量份聚硅氧烷、2‑3重量份润滑剂和1‑2重量份双(2,4‑二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯组成。该无卤阻燃聚碳酸酯的力学性能、无卤阻燃性和抗冲击性良好。

Description

无卤阻燃聚碳酸酯及其制备方法
技术领域
本发明属于聚碳酸酯技术领域，具体涉及一种无卤阻燃聚碳酸酯及其制备方法。
背景技术
聚碳酸酯(Polycarbonate，简称PC)是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物，根据酯基的结构可分为脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多种类型。聚碳酸酯是一种综合性能优良的热塑性工程塑料，具有冲击强度高，透光率好，尺寸稳定性好，易着色，耐老化性好的优点，且具有优良的电绝缘性等，适合于注射、挤塑、吹塑等多种成型方法，故广泛用于电子、电器、建筑、机械、包装和交通运输等领域。
聚碳酸酯具有一定的自熄性，燃烧时会放出CO2，由于聚碳酸酯树脂在燃烧时会释放出大量烟雾，产生有毒气体，且这些有害气体扩散速度远大于火焰扩散速度，火灾现场人们受到烟气的伤害远大于火焰本身对人的伤害，由于烟气易使人窒息，从而丧失宝贵的逃生时间，因此在一些领域中聚碳酸酯树脂的使用受到了限制。
为了改善聚碳酸酯树脂的阻燃性，会在聚碳酸酯中加入阻燃剂。然而，加入阻燃剂后的聚碳酸酯虽然达到了阻燃的效果，但在其他机械性能方面并不优良，如流动性、韧性及刚性等方面。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是如何提供一种阻燃性和机械性能良好的无卤阻燃聚碳酸酯及其制备方法。
本发明提供的无卤阻燃聚碳酸酯，组成及重量份为：
优选的是，所述聚碳酸酯树脂的重均分子量为20000-40000g/mol。
优选的是，所述抗氧剂为受阻胺类抗氧剂或受阻酚类抗氧剂；更优选的，所述抗氧剂为三(2，4-二叔丁基苯酚)亚磷酸酯、四(β-(3,5二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯、(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八酯或β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸环己酯，如抗氧剂1010、1076、168、264、1098或B900。
优选的是，所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、氢化热塑性丁苯橡胶-马来酸酐接枝物、氢化热塑性丁苯橡胶-聚氨酯接枝物、热塑性丁苯橡胶-马来酸酐接接枝物、氢化热塑性丁苯橡胶-热塑性聚氨酯共聚物或热塑性丁苯橡胶-甲基丙烯酸甲酯接枝物。
优选的是，所述润滑剂为乙撑双硬脂酰胺、硬脂酸锌、硬脂酸钠、硬脂酸铝、氯化聚乙烯或合成蜡。
本发明还提供上述无卤阻燃聚碳酸酯的制备方法，按组成及重量份称取各组分，加入高混机中混合均匀，然后加入到双螺杆挤出机中，熔融混合，挤出造粒，冷却，干燥，得到无卤阻燃聚碳酸酯。
优选的是，混合机的转速为450-600转/分钟，
优选的是，挤出机的温度为260-320℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明的无卤阻燃聚碳酸酯的力学性能、无卤阻燃性和抗冲击性良好，经试验检测：拉伸强度58-62MPa，断裂伸长率31-43％，弯曲强度113-125MPa，弯曲模量4012-4503MPa，Izod缺口冲击强度37-45KJ·m2，阻燃级别0级。
本发明的无卤阻燃聚碳酸酯的制备方法工艺简单，条件易控，成本低廉，对设备要求低的特点，适于工业化生产。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
实施例1
无卤阻燃聚碳酸酯，由100重量份聚碳酸酯、4重量份氯化石蜡、2重量份硼酸锌、0.5重量份聚磷酸铵、1重量份三氧化二锑、0.8重量份双酚A-双(二苯基磷酸醋)、1重量份1,4-聚苯并双噁唑、0.5重量份抗氧剂1010、2重量份相容剂马来酸酐接枝聚丙烯、2重量份聚硅氧烷、2重量份润滑剂乙撑双硬脂酰胺和1重量份双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯组成。
上述无卤阻燃聚碳酸酯的制备方法，按组成及重量份称取各组分，加入高混机中混合均匀，然后加入到双螺杆挤出机中，熔融混合，挤出造粒，冷却，干燥，得到无卤阻燃聚碳酸酯，混合机的转速为450-600转/分钟，挤出机的温度为260-320℃。
实施例2
无卤阻燃聚碳酸酯，由100重量份聚碳酸酯、6重量份氯化石蜡、2.5重量份硼酸锌、0.8重量份聚磷酸铵、1.5重量份三氧化二锑、1重量份双酚A-双(二苯基磷酸醋)、1.5重量份1,4-聚苯并双噁唑、0.8重量份抗氧剂1010、4重量份相容剂马来酸酐接枝聚丙烯、3重量份聚硅氧烷、2.5重量份润滑剂乙撑双硬脂酰胺和1.5重量份双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯组成。
上述无卤阻燃聚碳酸酯的制备方法，按组成及重量份称取各组分，加入高混机中混合均匀，然后加入到双螺杆挤出机中，熔融混合，挤出造粒，冷却，干燥，得到无卤阻燃聚碳酸酯，混合机的转速为450-600转/分钟，挤出机的温度为260-320℃。
实施例3
无卤阻燃聚碳酸酯，由100重量份聚碳酸酯、8重量份氯化石蜡、3重量份硼酸锌、1重量份聚磷酸铵、2重量份三氧化二锑、1.2重量份双酚A-双(二苯基磷酸醋)、2重量份1,4-聚苯并双噁唑、1重量份抗氧剂1010、5重量份相容剂马来酸酐接枝聚丙烯、4重量份聚硅氧烷、3重量份润滑剂乙撑双硬脂酰胺和2重量份双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯组成。
上述无卤阻燃聚碳酸酯的制备方法，按组成及重量份称取各组分，加入高混机中混合均匀，然后加入到双螺杆挤出机中，熔融混合，挤出造粒，冷却，干燥，得到无卤阻燃聚碳酸酯，混合机的转速为450-600转/分钟，挤出机的温度为260-320℃。
对实施例1-3得到的无卤阻燃聚碳酸酯进行性能检测。拉伸强度和断裂伸长率按ASTM D-638标准进行检验，拉伸速度为50mm/min。弯曲强度和弯曲模量按标准ASTM D-790进行检验；弯曲速度为20mm/min。缺口冲击强度按ASTM D256标准进行检验。阻燃按UL-94标准进行测试，垂直燃烧，厚度1.8mm。检测结果如表1所示。
表1实施例1-3的无卤阻燃聚碳酸酯的性能表征
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.无卤阻燃聚碳酸酯，其特征在于，组成及重量份为：
2.根据权利要求1所述的无卤阻燃聚碳酸酯，其特征在于，所述聚碳酸酯树脂的重均分子量为20000-40000g/mol。
3.根据权利要求1所述的无卤阻燃聚碳酸酯，其特征在于，所述抗氧剂为受阻胺类抗氧剂或受阻酚类抗氧剂。
4.根据权利要求3所述的无卤阻燃聚碳酸酯，其特征在于，所述抗氧剂为三(2，4-二叔丁基苯酚)亚磷酸酯、四(β-(3,5二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯、(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八酯或β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸环己酯。
5.根据权利要求1所述的无卤阻燃聚碳酸酯，其特征在于，所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、氢化热塑性丁苯橡胶-马来酸酐接枝物、氢化热塑性丁苯橡胶-聚氨酯接枝物、热塑性丁苯橡胶-马来酸酐接接枝物、氢化热塑性丁苯橡胶-热塑性聚氨酯共聚物或热塑性丁苯橡胶-甲基丙烯酸甲酯接枝物。
6.根据权利要求1所述的无卤阻燃聚碳酸酯，其特征在于，所述润滑剂为乙撑双硬脂酰胺、硬脂酸锌、硬脂酸钠、硬脂酸铝、氯化聚乙烯或合成蜡。
7.权利要求1-6任何一项所述的无卤阻燃聚碳酸酯的制备方法，其特征在于，按组成及重量份称取各组分，加入高混机中混合均匀，然后加入到双螺杆挤出机中，熔融混合，挤出造粒，冷却，干燥，得到无卤阻燃聚碳酸酯。
8.根据权利要求7所述的无卤阻燃聚碳酸酯的制备方法，其特征在于，混合机的转速为450-600转/分钟。
9.根据权利要求7所述的无卤阻燃聚碳酸酯的制备方法，其特征在于，挤出机的温度为260-320℃。
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