CN110655665B - 一种聚四氟乙烯防滴落剂、其制备方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及防滴落剂技术领域,具体涉及一种聚四氟乙烯防滴落剂、其制备方法及应用,该聚四氟乙烯防滴落剂的制备方法包括如下步骤:(S1)、向反应釜中加入阴离子乳化剂、非离子乳化剂和水搅拌均匀,升温,然后加入聚碳酸酯树脂粉末搅拌均匀,得到聚碳酸酯混合液;(S2)、向聚碳酸酯混合液中加入聚四氟乙烯分散液,在一定温度下共混,得到混合乳液;(S3)、将混合乳液加入到凝聚剂溶液中,然后依次经离心、分离、洗涤和烘干处理,制得聚四氟乙烯防滴落剂。本发明在凝聚剂溶液作用下共沉析以形成聚碳酸酯包覆聚四氟乙烯的包覆体系,该制备方法操作简单,控制方便,生产效率高,生产成本低,可用于工业化大规模生产。
Description
技术领域
本发明涉及防滴落剂技术领域,具体涉及一种聚四氟乙烯防滴落剂、其制备方法及应用。
背景技术
聚碳酸酯的机械特性、尺寸精度、电器性能优异,广泛用于汽车材料、电子电气设备材料、住宅材料、其他工业领域中部件用材料等,特别是阻燃性聚碳酸酯广泛用于电子和电器(如家电设备的外壳和部件)中。
现有聚碳酸酯树脂工业生产的聚碳酸酯呈粉状,该粉状聚碳酸酯可继续加工为颗粒状。
现有聚四氟乙烯防滴落剂分为纯粉型及包覆型,其中纯粉型因为聚四氟乙烯具有非常低的表面能,与其他材料的相容性较差,在加工过程中往往存在分散性差的问题。包覆型是指在聚四氟乙烯中混合有一部分聚合物树脂或者无机物,例如聚苯乙烯、聚苯乙烯-丙烯腈树脂、聚甲基丙烯酸甲酯等聚合物树脂或纳米水滑石、白炭黑、碳酸钙等无机物,在一定程度上可以改善分散性差的问题,例如专利CN100497446C公开了使用乙烯基聚合物树脂和聚四氟乙烯乳液聚合用作防滴落剂。但现有公开专利制备的包覆型聚四氟乙烯防滴落剂用于制备阻燃聚碳酸酯材料,不可避免的引入了不必要的包覆物质,该类包覆物质容易造成阻燃聚碳酸酯材料性能/外观上的影响,例如强度、冲击性能、耐热性、颜色等等,从而较大地限制了阻燃聚碳酸酯材料的使用范围。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足,本发明的目的之一在于提供一种聚四氟乙烯防滴落剂的制备方法,将聚碳酸酯混合液和聚四氟乙烯分散液混合后在凝聚剂溶液作用下共沉析以形成聚碳酸酯包覆聚四氟乙烯的包覆体系,该制备方法操作简单,控制方便,生产效率高,生产成本低,可用于工业化大规模生产。
本发明的目的之二在于提供一种聚四氟乙烯防滴落剂,即可解决聚四氟乙烯分散性差、相容性差的问题,也可避免在制备阻燃聚碳酸酯材料时使用聚四氟乙烯防滴落剂引入其他杂质而影响阻燃聚碳酸酯材料的性能/外观。
本发明的目的之三在于提供一种聚四氟乙烯防滴落剂的应用,将聚四氟乙烯防滴落剂应用于阻燃聚碳酸酯材料中,较大地保持阻燃聚碳酸酯材料优异的机械特性、尺寸精度、电器性能,又能提高阻燃聚碳酸酯材料的阻燃防滴落效果。
本发明的目的之一通过下述技术方案实现:一种聚四氟乙烯防滴落剂的制备方法,包括如下步骤:
(S1)、按重量份向反应釜中加入0.1-5份阴离子乳化剂、0.1-5份非离子乳化剂和30-70份水搅拌均匀,升温到30-80℃,然后加入5-95份聚碳酸酯树脂粉末搅拌均匀,得到聚碳酸酯混合液;
(S2)、向步骤(S1)得到的聚碳酸酯混合液中加入5-95份聚四氟乙烯分散液,保持温度在30-80℃条件下共混60-180min,得到混合乳液;
(S3)、将步骤(S2)得到的混合乳液加入到凝聚剂溶液中,然后依次经离心、分离、洗涤和烘干处理,制得聚四氟乙烯防滴落剂。
该聚四氟乙烯防滴落剂的制备方法,将聚碳酸酯混合液和聚四氟乙烯分散液混合后在凝聚剂溶液作用下共沉析以形成聚碳酸酯包覆聚四氟乙烯的包覆体系,该制备方法操作简单,控制方便,生产效率高,生产成本低,可用于工业化大规模生产。其中,步骤(S1)中,以阴离子乳化剂、非离子乳化剂、水和聚碳酸酯树脂粉末构建乳液体系,再与步骤(S2)的聚四氟乙烯分散液共混,提高混合乳液的均匀性,更有利于混合乳液在凝聚剂溶液作用下共沉析以形成聚碳酸酯包覆聚四氟乙烯的包覆体系,提高所述聚四氟乙烯防滴落剂的得率。与现有的聚合物树脂包覆聚四氟乙烯的制备方方法相比,该制备方法避免了过多地引入助剂而使防滴落剂的杂质增多,操作更简单,控制方便,生产效率高,生产成本低,可用于工业化大规模生产。步骤(S1)中,温度升至30-80℃促进聚碳酸酯树脂粉末乳化并均匀分散于水中。进一步的,所述步骤(S3)中,凝聚剂溶液的浓度为2-15wt%。
优选的,所述阴离子乳化剂为烷基硫酸盐、烷基苯磺酸盐、脂肪酸盐、硫酸烷基氢酯、聚氧乙烯烷基醚硫酸氢酯、聚氧乙烯烷基苯基醚硫酸氢酯、N-酰基牛磺酸、烷基苯磺酸酯、聚氧乙烯烷基苯基醚磺酸酯、α-烯烃磺酸酯、烷基萘磺酸酯、烷基二苯基醚二磺酸酯、磺基琥珀酸二烷基酯、磺基琥珀酸单烷基酯、聚氧乙烯烷基醚酯、N-酰基氨基酸盐和烷基磷酸酯中的至少一种;所述非离子乳化剂为异构醇聚氧乙烯醚、脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚、三甲基壬醇聚氧乙烯醚、甘油单酸硬脂酸酯、脂肪酸聚氧乙烯酯、脱水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇脂肪酸酯、甘油脂肪酸醋、聚甘油脂肪酸酯、丙二醇脂肪酸酯、聚氧乙烯硬化蓖麻油脂肪酸酯和聚氧乙烯改性的有机聚硅氧烷中的至少一种。
采用上述技术方案,促进聚碳酸酯树脂粉末乳化并均匀分散于水中构建乳液体系,提高聚碳酸酯混合液的分散均匀性,再与步骤(S2)的聚四氟乙烯分散液共混,提高混合乳液的均匀性,更有利于混合乳液在凝聚剂溶液作用下共沉析以形成聚碳酸酯包覆聚四氟乙烯的包覆体系。
优选的,所述聚碳酸酯树脂粉末为芳香族聚碳酸酯树脂粉末、脂肪族聚碳酸酯树脂粉末或芳香族-脂肪族聚碳酸酯树脂粉末。更优选的,所述聚碳酸酯树脂粉末为芳香族聚碳酸酯树脂粉末,滞留热稳定性优异,有利于制备的阻燃聚碳酸酯材料成型后薄壁化和轻量化,扩大了阻燃聚碳酸酯材料的使用范围,使阻燃聚碳酸酯材料更适合于电子设备。
优选的,所述聚碳酸酯树脂粉末由二羟基二芳基化合物与碳酰氯按摩尔比1:1.05-1.2在pH值为9-13的NaOH溶液中并在三甲基苄基氯化铵催化作用下反应制得或由二羟基二芳基化合物与通式为RO-CO-OR’的有机物按摩尔比1.05-1.1:1在250-300℃温度下、苯甲酸钠催化作用下反应制得,其中,R为苯基、羟苯基、邻甲苯基、1-萘基、α-萘基或2-萘基,R’为苯基、羟苯基、邻甲苯基、1-萘基、α-萘基或2-萘基;所述二羟基二芳基化合物为2,2-双(4-羟基苯基)丙烷、双(4-羟基苯基)甲烷、1,1-双(4-羟基苯基)乙烷、2,2-双(4-羟基苯基)丁烷、2,2-双(4-羟基苯基)辛烷、双(4-羟基苯基)苯基甲烷、2,2-双(4-羟基苯基-3-甲基苯基)丙烷、1,1-双(4-羟基-3-叔丁基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3-溴苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3,5-二溴苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3,5-二氯苯基)丙烷等双(羟基芳基)烷烃类、1,1-双(4-羟基苯基)环戊烷、1,1-双(4-羟基苯基)环己烷、4,4’-二羟基二苯醚、4,4’-二羟基-3,3’-二甲基二苯醚、4,4’-二羟基二苯基硫醚、4,4’-二羟基-3,3’-二甲基二苯硫醚、4,4’-二羟基二苯基亚砜、4,4’-二羟基-3,3’-二甲基二苯基亚砜、4,4’-二羟基二苯基砜和4,4’-二羟基-3,3’-二甲基二苯基砜中的至少一种。
采用上述技术方案,所述聚碳酸酯树脂粉末的滞留热稳定性更好,更有利于制备的阻燃聚碳酸酯材料成型后薄壁化和轻量化;上述技术方案制成的聚碳酸酯树脂粉末更有利于形成乳液体系并在凝聚剂溶液的作用下包覆聚四氟乙烯,使聚四氟乙烯纤维化,从而能够赋予熔体张力,抑制由燃烧时的火焰滴的滴下导致的延烧,提高抗滴落效果。进一步的,所述二羟基二芳基化合物在反应前先与多元酚按摩尔比1:0.1-0.3混合,所述多元酚为间苯三酚、4,6-二甲基-2,4,6-三-(4-羟基苯基)-庚烷、2,4,6-二甲基-2,4,6-三-(4-羟基苯基)-庚烷、1,3,5-三-(4-羟基苯基)-苯、1,1,1-三-(4-羟基苯基)-乙烷和2,2-双-[4,4-(4,4’-二羟基二苯基)-环己基]-丙烷中的至少一种,提高反应效率。
优选的,所述聚四氟乙烯分散液含有20-70wt%悬浮于水中的聚四氟乙烯颗粒,所述聚四氟乙烯颗粒的粒径为0.05-0.3μm。
采用上述技术方案,控制聚四氟乙烯颗粒的粒径为0.05-0.3μm,更有利于混合乳液在凝聚剂溶液作用下以聚碳酸酯包覆聚四氟乙烯,提高所述聚四氟乙烯防滴落剂的得率。进一步的,所述聚四氟乙烯分散液选自市售的TeflonTM30、TeflonTM30B、TeflonTM42或AD-1。
优选的,所述凝聚剂溶液为硫酸铝溶液、硫酸镁溶液、醋酸钙溶液或氯化钙溶液。
采用上述技术方案,提高混合乳液的沉析效率,保证聚四氟乙烯防滴落剂的得率;更优选的,所述凝聚剂溶液为硫酸铝溶液,将混合乳液加入硫酸铝溶液中,降低混合乳液中的乳化剂在水中的溶解性和形成双电解层,进而使混合乳液中的聚四氟乙烯防滴落剂析出,沉析效果更好且耗能低。
优选的,所述步骤(S1)中加入聚碳酸酯树脂粉末后在200-400r/min转速下搅拌5-60min。
采用上述技术方案,控制搅拌转速在200-400r/min,提高聚碳酸酯树脂粉末在水中的分散性,提高混合效率。
本发明的目的之二通过下述技术方案实现:一种聚四氟乙烯防滴落剂采用上述的聚四氟乙烯防滴落剂的制备方法制得。
本发明的聚四氟乙烯防滴落剂,即可解决聚四氟乙烯分散性差、相容性差的问题,也可避免在制备阻燃聚碳酸酯材料时使用聚四氟乙烯防滴落剂引入其他杂质而影响阻燃聚碳酸酯材料的性能/外观。
优选的,所述聚四氟乙烯防滴落剂为聚碳酸酯树脂包覆聚四氟乙烯形成的粉体。
采用上述技术方案,使用聚碳酸酯树脂作为包覆树脂,即可解决聚四氟乙烯分散性差、相容性差的问题,也可避免在制备阻燃聚碳酸酯材料时引入其他杂质,对保持聚碳酸酯物性有益。
本发明的目的之三通过下述技术方案实现:一种如上所述的聚四氟乙烯防滴落剂的应用,所述聚四氟乙烯防滴落剂应用于阻燃聚碳酸酯材料中。
将聚四氟乙烯防滴落剂应用于阻燃聚碳酸酯材料中,较大地保持阻燃聚碳酸酯材料优异的机械特性、尺寸精度、电器性能,又能提高阻燃聚碳酸酯材料的阻燃防滴落效果。
本发明的有益效果在于:本发明的聚四氟乙烯防滴落剂的制备方法,将聚碳酸酯混合液和聚四氟乙烯分散液混合后在凝聚剂溶液作用下共沉析以形成聚碳酸酯包覆聚四氟乙烯的包覆体系,该制备方法操作简单,控制方便,生产效率高,生产成本低,可用于工业化大规模生产。
本发明的聚四氟乙烯防滴落剂,即可解决聚四氟乙烯分散性差、相容性差的问题,也可避免在制备阻燃聚碳酸酯材料时使用聚四氟乙烯防滴落剂引入其他杂质而影响阻燃聚碳酸酯材料的性能/外观。
本发明将聚四氟乙烯防滴落剂应用于阻燃聚碳酸酯材料中,较大地保持阻燃聚碳酸酯材料优异的机械特性、尺寸精度、电器性能,又能提高阻燃聚碳酸酯材料的阻燃防滴落效果。
附图说明
图1是本发明实施例1的聚四氟乙烯防滴落剂的SEM图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解,下面结合实施例及附图对本发明作进一步的说明,实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
实施例1
一种聚四氟乙烯防滴落剂的制备方法,包括如下步骤:
(S1)、按重量份向反应釜中加入3份阴离子乳化剂、2份非离子乳化剂和50份水搅拌均匀,升温到50℃,然后加入50份聚碳酸酯树脂粉末搅拌均匀,得到聚碳酸酯混合液;
(S2)、向步骤(S1)得到的聚碳酸酯混合液中加入50份聚四氟乙烯分散液,保持温度在50℃条件下共混120min,得到混合乳液;
(S3)、将步骤(S2)得到的混合乳液加入到凝聚剂溶液中,然后依次经离心、分离、洗涤和烘干处理,制得聚四氟乙烯防滴落剂。
所述步骤(S3)中,凝聚剂溶液的浓度为5wt%。
所述阴离子乳化剂为十二烷基苯磺酸钠和聚氧乙烯烷基醚硫酸氢酯按重量比2:1混合而成;所述非离子乳化剂为脂肪酸聚氧乙烯酯。
所述聚碳酸酯树脂粉末为芳香族聚碳酸酯树脂粉末。
所述聚碳酸酯树脂粉末由二羟基二芳基化合物与碳酰氯按摩尔比1:1.1在pH值为12-13的NaOH溶液中以三甲基苄基氯化铵催化作用下反应制得;所述二羟基二芳基化合物为2,2-双(4-羟基苯基)丙烷和双(4-羟基苯基)甲烷按重量比2:1混合而成。
所述聚四氟乙烯分散液含有60wt%悬浮于水中的聚四氟乙烯颗粒,所述聚四氟乙烯颗粒的粒径为0.1-0.2μm。所述聚四氟乙烯分散液选自市售的TeflonTM30(杜邦公司)。
所述凝聚剂溶液为硫酸铝溶液。
所述步骤(S1)中加入聚碳酸酯树脂粉末后在300r/min转速下搅拌30min。
一种聚四氟乙烯防滴落剂,采用上述的聚四氟乙烯防滴落剂的制备方法制得。
所述聚四氟乙烯防滴落剂为聚碳酸酯树脂包覆聚四氟乙烯形成的粉体。
一种如上述的聚四氟乙烯防滴落剂的应用,所述聚四氟乙烯防滴落剂应用于阻燃聚碳酸酯材料中。
实施例2
一种聚四氟乙烯防滴落剂的制备方法,包括如下步骤:
(S1)、按重量份向反应釜中加入0.1份阴离子乳化剂、5份非离子乳化剂和30份水搅拌均匀,升温到30℃,然后加入5份聚碳酸酯树脂粉末搅拌均匀,得到聚碳酸酯混合液;
(S2)、向步骤(S1)得到的聚碳酸酯混合液中加入5份聚四氟乙烯分散液,保持温度在30℃条件下共混180min,得到混合乳液;
(S3)、将步骤(S2)得到的混合乳液加入到凝聚剂溶液中,然后依次经离心、分离、洗涤和烘干处理,制得聚四氟乙烯防滴落剂。
所述步骤(S3)中,凝聚剂溶液的浓度为2wt%。
所述阴离子乳化剂为烷基萘磺酸酯;所述非离子乳化剂为脱水山梨糖醇脂肪酸酯。
所述聚碳酸酯树脂粉末为芳香族聚碳酸酯树脂粉末。
所述聚碳酸酯树脂粉末由二羟基二芳基化合物与碳酰氯按摩尔比1:1.05在pH值为9-10的NaOH溶液中以三甲基苄基氯化铵催化作用下反应制得;所述二羟基二芳基化合物为2,2-双(4-羟基苯基-3-甲基苯基)丙烷。所述二羟基二芳基化合物在反应前先与多元酚按摩尔比1:0.2混合,所述多元酚为间苯三酚。
所述聚四氟乙烯分散液含有32wt%悬浮于水中的聚四氟乙烯颗粒,所述聚四氟乙烯颗粒的粒径为0.05-0.1μm。所述聚四氟乙烯分散液选自市售的TeflonTM42(杜邦公司)。
所述凝聚剂溶液为硫酸镁溶液。
所述步骤(S1)中加入聚碳酸酯树脂粉末后在200r/min转速下搅拌60min。
一种聚四氟乙烯防滴落剂,采用上述的聚四氟乙烯防滴落剂的制备方法制得。
所述聚四氟乙烯防滴落剂为聚碳酸酯树脂包覆聚四氟乙烯形成的粉体。
一种如上述的聚四氟乙烯防滴落剂的应用,所述聚四氟乙烯防滴落剂应用于阻燃聚碳酸酯材料中。
实施例3
一种聚四氟乙烯防滴落剂的制备方法,包括如下步骤:
(S1)、按重量份向反应釜中加入5份阴离子乳化剂、0.1份非离子乳化剂和70份水搅拌均匀,升温到80℃,然后加入95份聚碳酸酯树脂粉末搅拌均匀,得到聚碳酸酯混合液;
(S2)、向步骤(S1)得到的聚碳酸酯混合液中加入95份聚四氟乙烯分散液,保持温度在80℃条件下共混60min,得到混合乳液;
(S3)、将步骤(S2)得到的混合乳液加入到凝聚剂溶液中,然后依次经离心、分离、洗涤和烘干处理,制得聚四氟乙烯防滴落剂。
所述步骤(S3)中,凝聚剂溶液的浓度为15wt%。
所述阴离子乳化剂为磺基琥珀酸二烷基酯、聚氧乙烯烷基醚酯和烷基磷酸酯按重量比1:1:1混合而成;所述非离子乳化剂为聚氧乙烯山梨糖醇脂肪酸酯和聚氧乙烯硬化蓖麻油脂肪酸酯按重量比1:1混合而成。
所述聚碳酸酯树脂粉末为芳香族聚碳酸酯树脂粉末。
所述聚碳酸酯树脂粉末由二羟基二芳基化合物与碳酰氯按摩尔比1:1.2在pH值为10-12的NaOH溶液中以三甲基苄基氯化铵催化作用下反应制得;所述二羟基二芳基化合物为2,2-双(4-羟基苯基-3-甲基苯基)丙烷和1,1-双(4-羟基苯基)环戊烷按重量比3:5混合而成。所述二羟基二芳基化合物在反应前先与多元酚按摩尔比1:0.1混合,所述多元酚为4,6-二甲基-2,4,6-三-(4-羟基苯基)-庚烷和2,4,6-二甲基-2,4,6-三-(4-羟基苯基)-庚烷按重量比3:8混合。
所述聚四氟乙烯分散液含有70wt%悬浮于水中的聚四氟乙烯颗粒,所述聚四氟乙烯颗粒的粒径为0.2-0.3μm。所述聚四氟乙烯分散液选自市售的AD-1(日本旭硝子公司)。
所述凝聚剂溶液为硫酸铝溶液。
所述步骤(S1)中加入聚碳酸酯树脂粉末后在400r/min转速下搅拌5min。
一种聚四氟乙烯防滴落剂,采用上述的聚四氟乙烯防滴落剂的制备方法制得。
所述聚四氟乙烯防滴落剂为聚碳酸酯树脂包覆聚四氟乙烯形成的粉体。
一种如上述的聚四氟乙烯防滴落剂的应用,所述聚四氟乙烯防滴落剂应用于阻燃聚碳酸酯材料中。
实施例4
一种聚四氟乙烯防滴落剂的制备方法,包括如下步骤:
(S1)、按重量份向反应釜中加入0.8份阴离子乳化剂、1.2份非离子乳化剂和65份水搅拌均匀,升温到75℃,然后加入80份聚碳酸酯树脂粉末搅拌均匀,得到聚碳酸酯混合液;
(S2)、向步骤(S1)得到的聚碳酸酯混合液中加入35份聚四氟乙烯分散液,保持温度在75℃条件下共混60min,得到混合乳液;
(S3)、将步骤(S2)得到的混合乳液加入到凝聚剂溶液中,然后依次经离心、分离、洗涤和烘干处理,制得聚四氟乙烯防滴落剂。
所述步骤(S3)中,凝聚剂溶液的浓度为5wt%。
所述阴离子乳化剂为N-酰基牛磺酸;所述非离子乳化剂为异构醇聚氧乙烯醚。
所述聚碳酸酯树脂粉末为脂肪族聚碳酸酯树脂粉末。
所述聚四氟乙烯分散液含有59wt%悬浮于水中的聚四氟乙烯颗粒,所述聚四氟乙烯颗粒的粒径为0.1-0.2μm。所述聚四氟乙烯分散液选自市售的TeflonTM30B(杜邦公司)。
所述凝聚剂溶液为氯化钙溶液。
所述步骤(S1)中加入聚碳酸酯树脂粉末后在350r/min转速下搅拌25min。
一种聚四氟乙烯防滴落剂,采用上述的聚四氟乙烯防滴落剂的制备方法制得。
所述聚四氟乙烯防滴落剂为聚碳酸酯树脂包覆聚四氟乙烯形成的粉体。
一种如上述的聚四氟乙烯防滴落剂的应用,所述聚四氟乙烯防滴落剂应用于阻燃聚碳酸酯材料中。
实施例5
一种聚四氟乙烯防滴落剂的制备方法,包括如下步骤:
(S1)、按重量份向反应釜中加入4份阴离子乳化剂、1份非离子乳化剂和55份水搅拌均匀,升温到60℃,然后加入65份聚碳酸酯树脂粉末搅拌均匀,得到聚碳酸酯混合液;
(S2)、向步骤(S1)得到的聚碳酸酯混合液中加入45份聚四氟乙烯分散液,保持温度在60℃条件下共混150min,得到混合乳液;
(S3)、将步骤(S2)得到的混合乳液加入到凝聚剂溶液中,然后依次经离心、分离、洗涤和烘干处理,制得聚四氟乙烯防滴落剂。
所述步骤(S3)中,凝聚剂溶液的浓度为8wt%。
所述阴离子乳化剂为磺基琥珀酸二烷基酯;所述非离子乳化剂为丙二醇脂肪酸酯。
所述聚碳酸酯树脂粉末为芳香族聚碳酸酯树脂粉末。
所述聚碳酸酯树脂粉末由二羟基二芳基化合物与通式为RO-CO-OR’的有机物按摩尔比1.08:1在280℃温度下、苯甲酸钠催化作用下反应制得,其中,R为苯基,R’为苯基;所述二羟基二芳基化合物为2,2-双(4-羟基苯基)丙烷。所述二羟基二芳基化合物在反应前先与多元酚按摩尔比1:0.3混合,所述多元酚为2,2-双-[4,4-(4,4’-二羟基二苯基)-环己基]-丙烷。
所述聚四氟乙烯分散液含有60wt%悬浮于水中的聚四氟乙烯颗粒,所述聚四氟乙烯颗粒的粒径为0.2-0.3μm。所述聚四氟乙烯分散液选自市售的AD-1(日本旭硝子公司)。
所述凝聚剂溶液为醋酸钙溶液。
所述步骤(S1)中加入聚碳酸酯树脂粉末后在300r/min转速下搅拌20min。
一种聚四氟乙烯防滴落剂,采用上述的聚四氟乙烯防滴落剂的制备方法制得。
所述聚四氟乙烯防滴落剂为聚碳酸酯树脂包覆聚四氟乙烯形成的粉体。
一种如上述的聚四氟乙烯防滴落剂的应用,所述聚四氟乙烯防滴落剂应用于阻燃聚碳酸酯材料中。
实施例6
一种聚四氟乙烯防滴落剂的制备方法,包括如下步骤:
(S1)、按重量份向反应釜中加入0.5份阴离子乳化剂、0.5份非离子乳化剂和70份水搅拌均匀,升温到70℃,然后加入45份聚碳酸酯树脂粉末搅拌均匀,得到聚碳酸酯混合液;
(S2)、向步骤(S1)得到的聚碳酸酯混合液中加入15份聚四氟乙烯分散液,保持温度在60℃条件下共混80min,得到混合乳液;
(S3)、将步骤(S2)得到的混合乳液加入到凝聚剂溶液中,然后依次经离心、分离、洗涤和烘干处理,制得聚四氟乙烯防滴落剂。
所述步骤(S3)中,凝聚剂溶液的浓度为10wt%。
所述阴离子乳化剂为α-烯烃磺酸酯;所述非离子乳化剂为三甲基壬醇聚氧乙烯醚。
所述聚碳酸酯树脂粉末为芳香族聚碳酸酯树脂粉末。
所述聚碳酸酯树脂粉末由二羟基二芳基化合物与通式为RO-CO-OR’的有机物按摩尔比1.1:1在250℃温度下、苯甲酸钠催化作用下反应制得,其中,R为邻甲苯基,R’为苯基;所述二羟基二芳基化合物为2,2-双(4-羟基苯基)丁烷、和4,4’-二羟基-3,3’-二甲基二苯硫醚按重量比2:1混合而成。所述二羟基二芳基化合物在反应前先与多元酚按摩尔比1:0.2混合,所述多元酚为1,3,5-三-(4-羟基苯基)-苯。
所述聚四氟乙烯分散液含有61wt%悬浮于水中的聚四氟乙烯颗粒,所述聚四氟乙烯颗粒的粒径为0.05-0.1μm。所述聚四氟乙烯分散液选自市售的TeflonTM30。
所述凝聚剂溶液为硫酸铝溶液。
所述步骤(S1)中加入聚碳酸酯树脂粉末后在300r/min转速下搅拌40min。
一种聚四氟乙烯防滴落剂,采用上述的聚四氟乙烯防滴落剂的制备方法制得。
所述聚四氟乙烯防滴落剂为聚碳酸酯树脂包覆聚四氟乙烯形成的粉体。
一种如上述的聚四氟乙烯防滴落剂的应用,所述聚四氟乙烯防滴落剂应用于阻燃聚碳酸酯材料中。
对比例1
一种聚四氟乙烯防滴落剂,其为聚苯乙烯包覆聚四氟乙烯的粉体。
实施例7性能测试
(I)、取实施例1制得的聚四氟乙烯防滴落剂,采用SEM对聚四氟乙烯防滴落剂扫描成像,得到该聚四氟乙烯防滴落剂的SEM形貌图(如图1所示)。
由图1可知,实施例1制得的聚四氟乙烯防滴落剂虽然表面有孔隙,但包覆效果可观。
(II)、取实施例1-6和对比例1制得的聚四氟乙烯防滴落剂,将聚四氟乙烯防滴落剂用于制备阻燃聚碳酸酯材料,并测试阻燃聚碳酸酯材料的拉伸强度、抗冲击性和阻燃性。
测试方法如下:
拉伸强度测试:采用ISO 527标准,采用1A哑铃型试样进行测试,测试速度50mm/min。
抗冲击性测试:采用ISO 179-1eA标准简支梁,常温条件23±2℃下测试。
阻燃性测试:采用UL-94标准,试样厚度为1.6mm。
所述阻燃聚碳酸酯材料采用如下重量份的原料制备:
所述阻燃聚碳酸酯材料由如下步骤制得:按上述重量份将2,2’-双(4-羟基苯基)丙烷聚碳酸酯、无卤阻燃剂KSS、聚四氟乙烯防滴落剂、乙撑双硬脂酰胺、丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、抗氧剂1010和抗氧剂168送入双螺杆造粒机中熔融、挤出、造粒,得到阻燃聚碳酸酯材料,其中,双螺杆造粒机的各区温度设定为:一区温度195-205℃、二区温度205-215℃、三区温度215-225℃、四区温度215-225℃、五区温度215-225℃、六区温度215-225℃、七区温度210-220℃、八区温度205-215℃、机头温度225-235℃。
测试结果如下表1所示:
表1
由上表1可知,对比例1采用了聚苯乙烯包覆聚四氟乙烯的粉体作为聚四氟乙烯防滴落剂,其拉伸强度和冲击强度均比实施例1的低,说明了实施例1既避免了聚四氟乙烯分散性差、相容性差导致阻燃效果低的问题,同时又能保持阻燃聚碳酸酯材料的性能不受因聚四氟乙烯防滴落剂引入其他杂质的影响。与实施例1相比,实施例4采用了脂肪族聚碳酸酯树脂粉末替代了芳香族聚碳酸酯树脂粉末,力学性能低于实施例1。
上述实施例为本发明较佳的实现方案,除此之外,本发明还可以其它方式实现,在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种聚四氟乙烯防滴落剂的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:
(S1)、按重量份向反应釜中加入0.1-5份阴离子乳化剂、0.1-5份非离子乳化剂和30-70份水搅拌均匀,升温到30-80℃,然后加入5-95份聚碳酸酯树脂粉末搅拌均匀,得到聚碳酸酯混合液;
(S2)、向步骤(S1)得到的聚碳酸酯混合液中加入5-95份聚四氟乙烯分散液,保持温度在30-80℃条件下共混60-180min,得到混合乳液;
(S3)、将步骤(S2)得到的混合乳液加入到凝聚剂溶液中,然后依次经离心、分离、洗涤和烘干处理,制得聚四氟乙烯防滴落剂;
所述阴离子乳化剂为烷基硫酸盐、烷基苯磺酸盐、脂肪酸盐、硫酸烷基氢酯、聚氧乙烯烷基醚硫酸氢酯、聚氧乙烯烷基苯基醚硫酸氢酯、N-酰基牛磺酸、烷基苯磺酸酯、聚氧乙烯烷基苯基醚磺酸酯、α-烯烃磺酸酯、烷基萘磺酸酯、烷基二苯基醚二磺酸酯、磺基琥珀酸二烷基酯、磺基琥珀酸单烷基酯、聚氧乙烯烷基醚酯、N-酰基氨基酸盐和烷基磷酸酯中的至少一种;所述非离子乳化剂为异构醇聚氧乙烯醚、脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚、三甲基壬醇聚氧乙烯醚、甘油单酸硬脂酸酯、脂肪酸聚氧乙烯酯、脱水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇脂肪酸酯、甘油脂肪酸醋、聚甘油脂肪酸酯、丙二醇脂肪酸酯、聚氧乙烯硬化蓖麻油脂肪酸酯和聚氧乙烯改性的有机聚硅氧烷中的至少一种;
所述聚碳酸酯树脂粉末由二羟基二芳基化合物与碳酰氯按摩尔比1:1.05-1.2,在pH值为9-13的NaOH溶液中并在三甲基苄基氯化铵催化作用下反应制得或由二羟基二芳基化合物与通式为RO-CO-OR’的有机物按摩尔比1.05-1.1:1在250-300℃温度下、苯甲酸钠催化作用下反应制得,其中,R为苯基、羟苯基、邻甲苯基、1-萘基、α-萘基或2-萘基,R’为苯基、羟苯基、邻甲苯基、1-萘基、α-萘基或2-萘基;所述二羟基二芳基化合物为2,2-双(4-羟基苯基)丙烷、双(4-羟基苯基)甲烷、1,1-双(4-羟基苯基)乙烷、2,2-双(4-羟基苯基)丁烷、2,2-双(4-羟基苯基)辛烷、双(4-羟基苯基)苯基甲烷、2,2-双(4-羟基苯基-3-甲基苯基)丙烷、1,1-双(4-羟基-3-叔丁基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3-溴苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3,5-二溴苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3,5-二氯苯基)丙烷等双(羟基芳基)烷烃类、1,1-双(4-羟基苯基)环戊烷、1,1-双(4-羟基苯基)环己烷、4,4’-二羟基二苯醚、4,4’-二羟基-3,3’-二甲基二苯醚、4,4’-二羟基二苯基硫醚、4,4’-二羟基-3,3’-二甲基二苯硫醚、4,4’-二羟基二苯基亚砜、4,4’-二羟基-3,3’-二甲基二苯基亚砜、4,4’-二羟基二苯基砜和4,4’-二羟基-3,3’-二甲基二苯基砜中的至少一种;
所述聚四氟乙烯分散液含有20-70wt%悬浮于水中的聚四氟乙烯颗粒,所述聚四氟乙烯颗粒的粒径为0.05-0.3μm;
所述凝聚剂溶液为硫酸铝溶液、硫酸镁溶液、醋酸钙溶液或氯化钙溶液。
2.根据权利要求1所述的聚四氟乙烯防滴落剂的制备方法,其特征在于:所述步骤(S1)中加入聚碳酸酯树脂粉末后在200-400r/min转速下搅拌5-60min。
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