CN109867935A - 高阻燃高刚性pc/abs材料及其产品 - Google Patents

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刘艳明
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Abstract

本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说是一种高阻燃高刚性PC/ABS材料及其产品。所述高阻燃高刚性PC/ABS材料包括组分：PC/ABS 50‑80份；阻燃剂4‑40份；增强填料5‑45份。本发明的高阻燃高刚性PC/ABS材料通过加入阻燃剂及增强材料后，能够制备出一种弯曲模量达至4000MPa以上，阻燃性能达到UL‑94 0.8mm V‑0等级，从而使PC/ABS材料刚度高，强度好，且阻燃效果优异，可应用于汽车行业、电子行业等对机械性能和阻燃性能要求高的产品上。

Description

高阻燃高刚性PC/ABS材料及其产品
【技术领域】
本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说是一种高阻燃高刚性PC/ABS材料及其产品。
【背景技术】
PC(聚碳酸酯)和ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)合金在性能上可以互补，不仅耐热性、机械性能优于ABS，且加工性能比PC好，因此广泛地应用于汽车行业、电子行业中。
然而，PC/ABS材料本身的阻燃性能达不到一些产品的防火要求，尤其是添加一些填料后，会明显降低材料的分子量，导致阻燃性能下降，若添加一定量的阻燃剂后则会导致PC/ABS的机械性能下降，由此以来，会严重限制PC/ABS材料在高要求产品的应用。
有鉴于此，实有必要开发一种高阻燃高刚性PC/ABS材料，以解决现有技术中PC/ABS材料高阻燃性与高机械性能不能兼具的问题。
【发明内容】
因此，本发明的目的是提供一种高阻燃高刚性PC/ABS材料，以得到阻燃效果优异，且刚性高、强度好的PC/ABS材料。
为了达到上述目的，本发明的高阻燃高刚性PC/ABS材料，其按重量份数表示，包括：
PC/ABS 50-80份；
阻燃剂 4-40份；
增强填料 5-45份；
其中，所述增强材料的粒径在0.1μm-15μm。
可选地，所述增强材料为硫酸钡、碳酸钙、滑石粉、二氧化硅、玻璃微珠、蒙脱土及云母中的至少一种。
可选地，所述增强材料为片状，所述增强材料的厚度与直径比为50-200。
可选地，所述阻燃剂为磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、氮磷系阻燃剂及无机阻燃剂中的两种或两种以上复配。
可选地，所述阻燃剂中磷的质量分数为4-40％，所述阻燃剂中氮的质量分数为0-20％。
可选地，所述磷系阻燃剂为磷酸铵盐、聚磷酸铵、有机磷盐、膦酸酯、亚磷酸酯、磷酸酯类、鏻盐类或磷杂环；所述氮系阻燃剂为单氰胺、双氰胺、三聚氰胺或胍盐；所述氮磷系阻燃剂为三聚氰胺多磷酸盐、三聚氰胺多聚磷酸盐或磷酸盐；所述无机阻燃剂为红磷、氢氧化镁、氢氧化铝或膨胀性石墨。
可选地，所述高阻燃高刚性PC/ABS材料还包括增韧剂及相容剂。
可选地，所述高阻燃高刚性PC/ABS材料还包括抗氧剂、紫外线吸收剂、脱模剂、润滑剂及耐水解剂中的至少一种。
另外，本发明还提供一种产品，其为经高阻燃高刚性PC/ABS材料成型后产生的产品。
相较于现有技术，本发明的高阻燃高刚性PC/ABS材料通过加入阻燃剂及增强材料后，能够制备出一种弯曲模量达至4000MPa以上，阻燃性能达到UL-940.8mm V-0等级，从而使PC/ABS材料刚度高，强度好，且阻燃效果优异，可应用于汽车行业、电子行业等对机械性能和阻燃性能要求高的产品上。
【具体实施方式】
本发明的高阻燃高刚性PC/ABS材料，其按重量份数表示，包括：
PC/ABS 50-80份，所述PC与ABS的添加量之比可在1-9之间，所述聚碳酸酯可为双酚A型聚碳酸酯、聚酯碳酸酯、有机硅-聚碳酸酯、环己烷双酚A型聚碳酸酯中的至少一种。
阻燃剂4-40份，所述阻燃剂为磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、氮磷系阻燃剂及无机阻燃剂中的至少两种，所述磷系磷系阻燃剂为磷酸铵盐、聚磷酸铵、有机磷盐、膦酸酯、亚磷酸酯、磷酸酯类、鏻盐类或磷杂环，所述氮系阻燃剂为单氰胺、双氰胺、三聚氰胺或胍盐，所述氮磷系阻燃剂为三聚氰胺多磷酸盐类、三聚氰胺多聚磷酸盐或磷酸盐，所述无机阻燃剂为红磷、氢氧化镁、氢氧化铝或膨胀性石墨。所述阻燃剂中磷的质量分数为4-40％，所述阻燃剂中氮的质量分数为0-20％，可使材料的阻燃性能达到更优的阻燃效果，阻燃等级可为UL-940.8mm V-0等级。
增强填料5-45份，所述增强材料的粒径会对PC/ABS材料的性能有很大影响，所述增强材料的粒径在0.1μm-15μm时，能够得到一种高刚性的PC/ABS材料，弯曲模量在4600MPa以上。其中，所述增强材料可为片状，片状相较于圆球状能够进一步提升材料的机械强度，所述增强材料的厚度与直径比为50-200时能够达到较优的提升效果。所述增强材料为硫酸钡、碳酸钙、滑石粉、二氧化硅、玻璃微珠、蒙脱土及云母中的至少一种。例如，于一较佳实施例中，添加的增强材料为云母，云母的直径与厚度之比在50-200时，由云母填充的PC/ABS材料弯曲模量可达至4000MPa-6000MPa，添加的增强材料为滑石粉时，滑石粉的直径与厚度之比在100-200时，由滑石粉填充的PC/ABS材料弯曲模量也可达至4000MPa-6000MPa。
其中，所述高阻燃高刚性PC/ABS材料还包括增韧剂及相容剂，增加材料各组分之间的相容性，增强PC/ABS材料的冲击强度。
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，所述高阻燃高刚性PC/ABS材料抗氧剂、紫外线吸收剂、脱模剂、润滑剂及耐水解剂中的至少一种。
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。
实施例3
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4
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 实施例3 实施例4
拉伸强度(MPa) ISO1183 56.8 55.6 58.5 54.8
断裂伸长率(％) ISO527-1,-2 10.8 8.2 12.2 11.9
弯曲强度(MPa) ISO 178 99.1 98.2 100.1 96.2
弯曲模量(MPa) ISO 178 4680 4600 4676 4702
冲击强度(KJ/m2) ISO 180 6 8 6.4 7.8
阻燃等级(0.8mm) UL-94 V-0 V-0 V-1 V-1
通过上表可以得知：通过在PC/ABS材料中加入复配的阻燃剂，可使PC/ABS材料达至UL-94 0.8mm V-0等级，加入粒径在0.1μm-15μm的增强材料，能够得到一种高刚性的PC/ABS材料，弯曲模量在4600MPa以上，刚性高，且还通过加入增韧剂与相容剂，进一步提升PC/ABS材料的冲击强度，由此可以得到高阻燃性与高机械性能的PC/ABS材料。
另外，本发明还提供一种产品，其为经高阻燃高刚性PC/ABS材料成型后产生的产品，该产品能够广泛应用于汽车行业、电子行业等对机械性能和阻燃性能要求高的领域中。

Claims (9)

1.一种高阻燃高刚性PC/ABS材料，其特征在于，按重量份数表示包括：
PC/ABS 50-80份；
阻燃剂 4-40份；
增强填料 5-45份；
其中，所述增强材料的粒径在0.1μm-15μm。
2.根据权利要求1所述的高阻燃高刚性PC/ABS材料，其特征在于，所述增强材料为硫酸钡、碳酸钙、滑石粉、二氧化硅、玻璃微珠、蒙脱土及云母中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的高阻燃高刚性PC/ABS材料，其特征在于，所述增强材料为片状，所述增强材料的厚度与直径比为50-200。
4.根据权利要求1所述的高阻燃高刚性PC/ABS材料，其特征在于，所述阻燃剂为磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、氮磷系阻燃剂及无机阻燃剂中的两种或两种以上复配。
5.根据权利要求4所述的高阻燃高刚性PC/ABS材料，其特征在于，所述阻燃剂中磷的质量分数为4-40％，所述阻燃剂中氮的质量分数为0-20％。
6.根据权利要求4所述的高阻燃高刚性PC/ABS材料，其特征在于，所述磷系阻燃剂为磷酸铵盐、聚磷酸铵、有机磷盐、膦酸酯、亚磷酸酯、磷酸酯类、鏻盐类或磷杂环；所述氮系阻燃剂为单氰胺、双氰胺、三聚氰胺或胍盐；所述氮磷系阻燃剂为三聚氰胺多磷酸盐类、三聚氰胺多聚磷酸盐或磷酸盐；所述无机阻燃剂为红磷、氢氧化镁、氢氧化铝或膨胀性石墨。
7.根据权利要求1所述的高阻燃高刚性PC/ABS材料，其特征在于，所述高阻燃高刚性PC/ABS材料还包括增韧剂及相容剂。
8.根据权利要求1所述的高阻燃高刚性PC/ABS材料，其特征在于，所述高阻燃高刚性PC/ABS材料还包括抗氧剂、紫外线吸收剂、脱模剂、润滑剂及耐水解剂中的至少一种。
9.一种产品，其特征在于，所述产品为经权利要求1至8中任一项所述的高阻燃高刚性PC/ABS材料成型后产生的产品。
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