CN111100438A - 一种高流动性阻燃pc材料及其制品 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种高流动性阻燃PC材料。该高流动性阻燃PC材料，相对于100质量份材料成品，包括90.5～99.1质量份的PC、0.4～4质量份的阻燃剂、0.1～2质量份的第一流动改性剂、0.1～3质量份的第二流动改性剂、及0.1～0.5质量份的润滑剂。其中，第一流动改性剂为超支化磷酸锆聚合物和/或端羟基超支化聚酯；第二流动改性剂为低分子量丙烯酸酯和/或低分子量苯乙烯‑丙烯腈共聚物。该高流动性阻燃PC材料及其制品能够满足材料的高流动性及高阻燃性要求，并且不会影响材料的抗冲击性能。

Description

一种高流动性阻燃PC材料及其制品
【技术领域】
本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种高流动性阻燃PC材料及其制品。
【背景技术】
聚碳酸酯(PC)是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物，其本身阻燃等级为V-2，广泛应用在电子电器产品中。但是，由于PC的熔体粘度大，仅使用PC材料无法注塑成型大型薄壁产品。
在以PC为基材的材料中，为了提高PC树脂的流动性，通常需要在配方中加入润滑剂、流动改性剂等低分子量物质。采用该方法，虽然能够一定程度上提升PC的流动性，但是，这种PC树脂在燃烧时易滴落，无法达到UL-94V-0的阻燃等级，从而限制了高流动性PC的应用。
因此，有必要开发一种高流动性阻燃PC材料，以解决上述问题。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种高流动性阻燃PC材料及其制品，能够满足材料的高流动性及高阻燃性要求，并且不会影响材料的抗冲击性能。
为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：
一种高流动性阻燃PC材料，相对于100质量份材料成品，包括以下质量份的组分：
PC，90.5～99.1质量份；
阻燃剂，0.4～4质量份；
第一流动改性剂，0.1～2质量份；
第二流动改性剂，0.1～3质量份；及
润滑剂，0.1～0.5质量份；
其中，所述第一流动改性剂为超支化磷酸锆聚合物和/或端羟基超支化聚酯；所述第二流动改性剂为低分子量丙烯酸酯和/或低分子量苯乙烯-丙烯腈共聚物。
优选的，所述润滑剂为带有酯基的润滑剂和/或带有酸酐基团的润滑剂。
优选的，所述润滑剂为马来酸酐接枝PE蜡、衣康酸酐接枝PE蜡、硬脂酸甘油酯接枝马来酸酐、硬脂酸甘油酯接枝衣康酸酐中的一种或一种以上的复配。
优选的，所述PC为双酚A型聚碳酸酯、聚酯型聚碳酸酯、有机硅共聚型PC、环己烷双酚A型聚碳酸酯、双酚A-有机硅氧烷共聚聚碳酸酯、双酚TMC合成的耐高温聚碳酸酯中的一种或一种以上的复配；所述PC的溶体质量流动速率为3g/10min～70g/10min。
优选的，所述阻燃剂为0.3～1质量份的磺酸盐类阻燃剂及其衍生物、0.1～3质量份的有机硅阻燃剂及其衍生物中的两种或两种以上的复配。
优选的，所述磺酸盐类阻燃剂包括苯磺酰基苯磺酸钾、全氟丁基磺酸钾及2，4，5-三氯苯基磺酸钠。
优选的，所述有机硅阻燃剂包括聚硅氧烷及乙烯基硅氧烷。
一种高流动性阻燃PC材料制品，所述高流动性阻燃PC材料制品采用上述的高流动性阻燃PC材料制备而成。
本发明的有益效果是：本发明的高流动性阻燃PC材料及其制品，采用由第一流动改性剂、第二流动改性剂及润滑剂复配的流动改性剂可大幅度提高材料的流动性，采用复配的阻燃剂可提高材料的阻燃等级，并且不会影响材料的抗冲击性能。
【具体实施方式】
一种高流动性阻燃PC材料，相对于100质量份材料成品，包括90.5～99.1质量份的PC、0.4～4质量份的阻燃剂、0.1～2质量份的第一流动改性剂、0.1～3质量份的第二流动改性剂、及0.1～0.5质量份的润滑剂。其中，第一流动改性剂为超支化磷酸锆聚合物和/或端羟基超支化聚酯；第二流动改性剂为低分子量丙烯酸酯和/或低分子量苯乙烯-丙烯腈共聚物。低分子量丙烯酸酯的重均分子量在1300～4000之间，苯乙烯丙烯腈共聚物重均分子量在2000～10000之间。
具体的，本发明中，润滑剂为带有酯基的润滑剂和/或带有酸酐基团的润滑剂。优选的，润滑剂为马来酸酐接枝PE蜡、衣康酸酐接枝PE蜡、硬脂酸甘油酯接枝马来酸酐、硬脂酸甘油酯接枝衣康酸酐中的一种或一种以上的复配。采用该润滑剂，可在保证兼容性的同时对分子链间运动起润滑作用，润滑剂的接枝率按照重量计算在20％以上。PC为双酚A型聚碳酸酯、聚酯型聚碳酸酯、有机硅共聚型PC、环己烷双酚A型聚碳酸酯、双酚A-有机硅氧烷共聚聚碳酸酯、双酚TMC合成的耐高温聚碳酸酯中的一种或一种以上的复配；PC的溶体质量流动速率为3g/10min～70g/10min。
为了进一步提高PC材料的阻燃性，阻燃剂采用磺酸盐类阻燃剂及其衍生物和有机硅阻燃剂及其衍生物中的两种或两种以上的复配。其中，磺酸盐类阻燃剂及其衍生物为0.3～1质量份，有机硅阻燃剂及其衍生物为0.1～3质量份。优选的，磺酸盐类阻燃剂为苯磺酰基苯磺酸钾、全氟丁基磺酸钾及2，4，5-三氯苯基磺酸钠，有机硅阻燃剂为聚硅氧烷及乙烯基硅氧烷。
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
一种高流动性阻燃PC材料，相对于100质量份材料成品，包括95.4质量份的PC(PC的溶体质量流动速率为3g/10min)、1质量份的超支化聚磷酸酯、2质量份的丙烯酸酯低聚物、0.5质量份的润滑剂(PE蜡-g-MAH)、0.1质量份的苯磺酰基苯磺酸钾、1质量份的乙烯基硅氧烷。
按比例称取相应的组分，先将PC、超支化聚磷酸酯、丙烯酸酯低聚物、润滑剂(PE蜡-g-MAH)、苯磺酰基苯磺酸钾及乙烯基硅氧烷依次加入高速混料机内搅拌均匀，再利用双螺杆挤出机将搅拌均匀的材料熔融混合后挤出造粒。
对比例1
一种PC材料，相对于100质量份材料成品，包括95.5质量份的PC(PC的溶体质量流动速率为3g/10min)、1质量份的超支化聚磷酸酯、2质量份的丙烯酸酯低聚物、0.5质量份的润滑剂(PE蜡-g-MAH)及1质量份的苯磺酰基苯磺酸钾。
按比例称取相应的组分，先将PC、超支化聚磷酸酯、丙烯酸酯低聚物、润滑剂(PE蜡-g-MAH)及苯磺酰基苯磺酸钾依次加入高速混料机内搅拌均匀，再利用双螺杆挤出机将搅拌均匀的材料熔融混合后挤出造粒。
实施例2
一种高流动性阻燃PC材料，相对于100质量份材料成品，包括95.4质量份的PC(PC的溶体质量流动速率为70g/10min)、1质量份的超支化聚磷酸酯、2质量份的丙烯酸酯低聚物、0.5质量份的润滑剂(PE蜡-g-MAH)、0.1质量份的苯磺酰基苯磺酸钾及1质量份的乙烯基硅氧烷。
按比例称取相应的组分，先将PC、超支化聚磷酸酯、丙烯酸酯低聚物、润滑剂(PE蜡-g-MAH)、苯磺酰基苯磺酸钾及乙烯基硅氧烷依次加入高速混料机内搅拌均匀，再利用双螺杆挤出机将搅拌均匀的材料熔融混合后挤出造粒。
对比例2
一种PC材料，相对于100质量份材料成品，包括98.9质量份的PC(PC的溶体质量流动速率为70g/10min)、0.1质量份的苯磺酰基苯磺酸钾及1质量份的乙烯基硅氧烷。
按比例称取相应的组分，先将PC、苯磺酰基苯磺酸钾及乙烯基硅氧烷依次加入高速混料机内搅拌均匀，再利用双螺杆挤出机将搅拌均匀的材料熔融混合后挤出造粒。
分别将以上实施例1、对比例1、实施例2、对比例2中获得的粒子在注塑机上注塑成型标准测试样条，按相关标准测试其流动指数、冲击强度及阻燃等级，测试结果如下表1所示。
表1测试结果
Figure BDA0001842694970000051
从上表1中可以看出，采用复配的阻燃剂可提高材料的阻燃等级，材料的流动性和抗冲击性基本无影响；由第一流动改性剂、第二流动改性剂及润滑剂复配的流动改性剂可大幅度提高材料的流动性，材料的抗冲击性和阻燃性基本无影响；另外，该复配的流动改性剂对高溶体质量流动速率的PC的流动性效果提升较大，而对低溶体质量流动速率的PC的流动性效果提升相对较小。
本发明还提供了一种高流动性阻燃PC材料制品，高流动性阻燃PC材料制品采用上述的高流动性阻燃PC材料制备而成，具有高流动性及高阻燃性，可广泛应用于电子电器薄壁制品的注塑加工。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理，这些描述只是为了解释本发明原理，不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处解释，本领域技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高流动性阻燃PC材料，其特征在于，相对于100质量份材料成品，包括以下质量份的组分：
PC，90.5～99.1质量份；
阻燃剂，0.4～4质量份；
第一流动改性剂，0.1～2质量份；
第二流动改性剂，0.1～3质量份；及
润滑剂，0.1～0.5质量份；
其中，所述第一流动改性剂为超支化磷酸锆聚合物和/或端羟基超支化聚酯；所述第二流动改性剂为低分子量丙烯酸酯和/或低分子量苯乙烯-丙烯腈共聚物。
2.根据权利要求1所述的高流动性阻燃PC材料，其特征在于，所述润滑剂为带有酯基的润滑剂和/或带有酸酐基团的润滑剂。
3.根据权利要求1所述的高流动性阻燃PC材料，其特征在于，所述PC为双酚A型聚碳酸酯、聚酯型聚碳酸酯、有机硅共聚型PC、环己烷双酚A型聚碳酸酯、双酚A-有机硅氧烷共聚聚碳酸酯、双酚TMC合成的耐高温聚碳酸酯中的一种或一种以上的复配；所述PC的溶体质量流动速率为3g/10min～70g/10min。
4.根据权利要求1所述的高流动性阻燃PC材料，其特征在于，所述阻燃剂为0.3～1质量份的磺酸盐类阻燃剂及其衍生物、和0.1～3质量份的有机硅阻燃剂及其衍生物中的两种或两种以上的的复配。
5.根据权利要求4所述的高流动性阻燃PC材料，其特征在于，所述磺酸盐类阻燃剂包括苯磺酰基苯磺酸钾、全氟丁基磺酸钾及2，4，5-三氯苯基磺酸钠。
6.根据权利要求4所述的高流动性阻燃PC材料，其特征在于，所述有机硅阻燃剂包括聚硅氧烷及乙烯基硅氧烷。
7.一种高流动性阻燃PC材料制品，其特征在于，所述高流动性阻燃PC材料制品采用权利要求1至6任一项所述的高流动性阻燃PC材料制备而成。
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