CN109423022B - 无卤阻燃pc抗静电材料及其产品 - Google Patents

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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抗静电材料及其产品。所述无卤阻燃PC抗静电材料包括组分：PC树脂、乙炔炭黑、阻燃剂及增韧剂。所述产品为经无卤阻燃PC抗静电材料成型后产生的产品。本发明的无卤阻燃PC抗静电材料通过加入复配的增韧剂，能够在加入炭黑及阻燃剂后，仍具有优异的物性。

Description

无卤阻燃PC抗静电材料及其产品
【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抗静电材料及其产品。
【背景技术】
随着塑胶产品的多功能化和电子线路的高集成化，具有导电特性的材料应用也越来越广泛，PC材料(聚碳酸酯，Polycarbonate)的耐冲击强度高、本身阻燃等级能够达到V-2、耐候性佳，广泛应用在电子电工产品中，但是塑胶与通电流的器件接触，或与其他材质物品摩擦会导致塑胶带有静电，进而造成静电积蓄和信号干扰，这都不利于塑胶产品在打印机、家电外壳或信号线接头等领域的应用。
纯PC材料的表面电阻在10^14(10的14次方)欧姆以上，传统通过添加炭黑得到PC抗静电材料。然而，因炭黑的比表面积大、使阻燃材料很难成碳，而且炭黑本身也存在燃烧状况，通常在有阻燃需求的情况下需要加入更多的阻燃剂。阻燃剂过多加入的同时大大降低了材料的物性，尤其是材料的冲击强度，影响材料的使用。
有鉴于此，实有必要开发一种无卤阻燃PC抗静电材料，以解决现有技术中PC在加入炭黑及阻燃剂后物性不佳的问题。
【发明内容】
因此，本发明的目的是提供一种无卤阻燃PC抗静电材料，使得PC在加入炭黑及阻燃剂后，兼具优异的抗静电性、阻燃性及物性。
为了达到上述目的，本发明的无卤阻燃PC抗静电材料，其按重量份数表示，包括：
Figure BDA0001396331490000011
其中，所述PC树脂中含有有机硅共聚型PC，所述增韧剂为复配增韧剂。
可选地，所述有机硅共聚型PC占PC树脂的比例为10％-87％。
可选地，所述PC树脂中还包括双酚A型聚碳酸酯、聚酯型聚碳酸酯、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树脂的熔体质量流动速率为3-50g/10min之间。
可选地，所述乙炔炭黑的吸油值在150ml/100g以上，氮吸附BET比表面积50m2/g以上，体积电阻在50Ohm.cm以下。
可选地，所述阻燃剂包括羟基苯基硅烷阻燃剂和次磷酸盐阻燃剂，所述阻燃剂还包括磷酸酯阻燃剂或磺酸盐系阻燃剂。
可选地，所述增韧剂为聚丙烯接枝马来酸酐、聚烯烃弹性体接枝马来酸酐、聚烯烃弹性体接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯、苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、三元乙丙橡胶接枝马来酸酐、交联的甲基丙烯酸酯类-甲基丙烯酸甲酯类增韧剂、丁二烯-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯类增韧剂、有机硅橡胶-甲基丙烯酸甲酯增韧剂中的两种或两种以上复配。
可选地，所述增韧剂为聚丙烯接枝马来酸酐和有机硅橡胶-甲基丙烯酸甲酯增韧剂的复配。
可选地，所述无卤阻燃PC抗静电材料还包括抗滴落剂、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抗静电材料成型后产生的产品。
相较于现有技术，本发明的无卤阻燃PC抗静电材料，通过加入有机硅共聚型PC及复配的增韧剂，能够在加入炭黑及阻燃剂后，不仅具有优异的抗静电性及阻燃性能，同时还具有优异的物性，尤其冲击强度能够达至11KJ/m2。
【具体实施方式】
本发明的无卤阻燃PC抗静电材料，其按重量份数表示，包括：
PC树脂10-87份，所述PC树脂中含有有机硅共聚型PC，有机硅共聚型PC占PC树脂的比例为10％-87％，除了有机硅共聚型PC，所述PC树脂中还包括双酚A型聚碳酸酯、聚酯型聚碳酸酯、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A成分的熔体质量流动速率为3-50g/10min之间。通过在PC树脂中加入有机硅共聚型PC，能够提升材料的抗冲击强度。
乙炔炭黑12-25份，作为导电介质，所述乙炔炭黑的吸油值在150ml/100g以上，氮吸附BET比表面积50m2/g以上，乙炔炭黑的体积电阻在50Ohm.cm(欧姆.厘米)以下，加入20份的乙炔炭黑时，可使PC材料电导率在2*10^4(即2乘以10的四次方)Ohm；
阻燃剂0.2-18份，其中，所述阻燃剂包括羟基苯基硅烷阻燃剂和次磷酸盐阻燃剂，所述阻燃剂还包括磷酸酯阻燃剂、磺酸盐系阻燃剂中的一种。所述羟基苯基硅烷阻燃剂的添加量为0.1-1份，所述次磷酸盐阻燃剂的添加量为0.1-1份，所述次磷酸盐阻燃剂为乙烯基次磷酸盐。所述磷酸酯阻燃剂的添加量为0.1-15份，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二磷酸酯及其衍生物阻燃剂(BDP)、四苯基间苯二酚二磷酸酯及其衍生物(RDP)阻燃剂、磷酸三苯酯(TPP)阻燃剂中的一种。所述磺酸盐系阻燃剂的添加量为0.1-1份，所述磺酸盐系阻燃剂为苯磺酰基苯磺酸钾(KSS)、全氟丁基磺酸钾(PPFBS)或2,4,5-三氯苯磺酸钠(STB)。
增韧剂0.1-10份，所述增韧剂为复配增韧剂，所述增韧剂为聚丙烯接枝马来酸酐、聚烯烃弹性体接枝马来酸酐、聚烯烃弹性体接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯、苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、三元乙丙橡胶接枝马来酸酐、交联的甲基丙烯酸酯类-甲基丙烯酸甲酯类增韧剂、丁二烯-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯类增韧剂、有机硅橡胶-甲基丙烯酸甲酯类增韧剂中的两种或两种以上复配。
将上述增韧剂中的两种或两种以上进行复配，能够提升材料的冲击强度。所述复配增韧剂为聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)和有机硅橡胶-甲基丙烯酸甲酯增韧剂的复配时，具有更佳的提升效果，其中，所述聚丙烯接枝马来酸酐的添加量可为0.1-5份，所述有机硅橡胶-甲基丙烯酸甲酯类增韧剂的添加量可为0.1-5份。
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抗静电材料还包括抗滴落剂、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，现结合对比例及具体实施例说明如下。
实施例1
Figure BDA0001396331490000031
其中，普通PC树脂为除了有机硅共聚PC树脂外的PC树脂。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
Figure BDA0001396331490000032
Figure BDA0001396331490000041
其中，普通PC树脂为除了有机硅共聚PC树脂外的PC树脂。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
Figure BDA0001396331490000042
其中，普通PC树脂为除了有机硅共聚PC树脂外的PC树脂。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
Figure BDA0001396331490000043
其中，普通PC树脂为除了有机硅共聚PC树脂外的PC树脂。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，并按照UL94标准测试阻燃性能，测试结果如表1所示：
表1：各实施例及对比例的测试结果
Figure BDA0001396331490000044
Figure BDA0001396331490000051
通过将实施例1、实施例2分别与对比例1、对比例2作对比，可以得知：通过在PC复合材料中加入有机硅共聚PC及复配的增韧剂，在抗静电的前提下，还能够得到阻燃等级为1.6mm V-0等级的材料，且冲击强度能够达至11KJ/m2，从而解决了现有技术PC在加入炭黑及阻燃剂后物性不佳的问题。
另外，本发明还提供一种产品，其为经无卤阻燃PC抗静电材料成型后产生的产品，该产品能够广泛应用于电子电工产品中，例如应用在打印机、家电外壳或信号线接头等领域中。

Claims (7)

1.一种无卤阻燃PC抗静电材料，其特征在于，按重量份数表示，包括：
Figure FDA0002725083360000011
其中，所述PC树脂中含有有机硅共聚型PC，所述增韧剂为复配增韧剂,所述增韧剂为聚丙烯接枝马来酸酐和有机硅橡胶-甲基丙烯酸甲酯增韧剂的复配,所述阻燃剂包括羟基苯基硅烷阻燃剂和次磷酸盐阻燃剂，所述阻燃剂还包括磷酸酯阻燃剂或磺酸盐系阻燃剂。
2.根据权利要求1所述的无卤阻燃PC抗静电材料，其特征在于，所述有机硅共聚型PC占PC树脂的比例为10％-50％。
3.根据权利要求1所述的无卤阻燃PC抗静电材料，其特征在于，所述PC树脂中还包括双酚A型聚碳酸酯、聚酯型聚碳酸酯、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。
4.根据权利要求1所述的无卤阻燃PC抗静电材料，其特征在于，在温度300℃、负重1.2kg时，所述PC树脂的熔体质量流动速率为3-50g/10min之间。
5.根据权利要求1所述的无卤阻燃PC抗静电材料，其特征在于，所述乙炔炭黑的吸油值在150ml/100g以上，氮吸附BET比表面积50m2/g以上，体积电阻在50Ohm.cm以下。
6.根据权利要求1所述的无卤阻燃PC抗静电材料，其特征在于，所述无卤阻燃PC抗静电材料还包括抗滴落剂、抗菌剂、紫外线吸收剂、脱模剂及着色剂中的至少一种。
7.一种产品，其特征在于，所述产品为经权利要求1至6中任一项所述的无卤阻燃PC抗静电材料成型后产生的产品。
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