CN112679932A - 一种抗菌高球压温度的无卤阻燃pc/abs复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗菌高球压温度的无卤阻燃PC/ABS复合材料，主要由以下质量份数的各组分组成：PC 59‑88份，ABS 5‑20份，有机磷系阻燃剂4‑12份，增韧剂2‑5份，抗菌剂0.4‑1份，抗滴落剂0.2‑0.5份，分散剂0.2‑1份和抗氧剂0.2‑1份。该无卤阻燃PC/ABS复合材料，不仅抗菌性能好﹑耐球压温度高﹑阻燃性能佳，而且颜色较白，添加着色剂可以制作各种色彩鲜艳的产品，而且不采用卤素阻燃剂，阻燃等级高，成本低廉，气味小，利于大面积推广使用。本发明还公开了该复合材料的制备方法，操作简单，成本低廉，制作周期短，便于大规模生产。
Description
技术领域
本发明属于热塑性高分子材料技术领域，尤其是涉及一种抗菌高球压温度的无卤阻燃PC/ABS复合材料及其制备方法。
背景技术
PC/ABS是由PC(聚碳酸酯)和ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)树脂按一定的比例共混形成的一种合金材料，具有优异的耐热性、韧性、机械性能、热稳定性和尺寸稳定性，其已经广泛应用于汽车内外饰零件、家用电器、消费电子和通信设备等领域。由于PC和ABS材料都属于可燃性或易燃材料，其使用的量和使用的范围越大，这就给预防火灾埋下安全隐患，因此在较多的应用领域推广使用阻燃高分子材料。由于添加传统含卤阻燃剂存在产生有毒的浓烟和腐蚀设备等问题，出于环保因素的考虑，越来越多的PC/ABS树脂都采用了无卤阻燃的技术手段。磷酸酯类是PC/ABS材料常用的无卤阻燃剂，如磷酸三苯脂(简称TPP)、双酚A-双(磷酸二苯酯)(简称BDP)﹑间苯二酚-双(磷酸二苯酯)(简称RDP)等。这类阻燃剂在带来优异阻燃性能的同时，也带来了一些显著的负面影响。其中最为显著的是，由于磷酸酯类阻燃剂的增塑作用导致PC/ABS树脂的耐热性急剧下降，造成耐热球压温度明显下降，从而使得无卤阻燃PC/ABS树脂往往不能够满足热球压温度120℃以上要求的一些场合(如手机充电器和新能源汽车的充电桩外壳均要求球压测试通过125℃)。此外，随着非典﹑SARS﹑新型冠状病毒等传染性病毒的相继出现，人们对健康问题也更加重视，抗菌材料及其制品在市场受到越来越多的欢迎。PC/ABS作为一种广泛使用的复合材料，通过抗菌改性可以减少相应制品滋生细菌。
CN 111320857 A公开了一种抗静电抗菌无卤阻燃PC/ABS组合物。按重量份数计，该组合物包括：苯乙烯基嵌段共聚物树脂10～30份，聚碳酸酯40～80份，磷酸酯10～30份，增韧剂0～10份，碳纳米管0.1～0.6份，银离子抗菌剂0.1～0.6份。该专利的PC/ABS合金虽然可以达到较优的抗菌性能和阻燃效果，但由于磷酸酯阻燃剂BDP的加入，会大幅度降低材料的耐热球压温度。
CN 109486158A公开了一种超高耐热无卤阻燃PC/ABS复合材料，其特征在于，所述材料按重量百分比由以下组分组成：芳香族PC树脂30-90％、ABS树脂5-30％、接枝改性耐热剂5-30％、阻燃剂1-6％、抗氧剂0.2-1％、润滑剂0.2-1％。CN 108997727 A公开了一种具有高耐热球压温度的无卤阻燃聚碳酸酯树脂组合物及其制备方法，该树脂组合物由50～80份PC树脂、5～20份ABS树脂、10～30份PPS树脂、1～5份马来酸酐接枝共聚物、5～12份磷系阻燃剂和0.1～0.5份抗滴落剂组成。上述专利使用接枝耐热剂N-苯基马来酰亚胺共聚物或添加高耐热树脂PPS来提供复合材料的耐热球压性能，由于这些耐热树脂存在价格昂贵﹑颜色深﹑气味大等缺点，不利于大面积推广使用。
CN 110791074A公开了一种无卤阻燃PC/ABS合金料及其制备方法，合金料由如下重量百分比的组分组成：PC树脂70％-80％；ABS树脂10％-20％；相容剂1％-4％；无卤磷酸酯阻燃剂2％-4％；石墨烯2％-4％；硅酸盐耐热剂1％-2％；抗滴落剂0.2％-0.4％；助剂0.5％-1％。本发明的无卤阻燃PC/ABS合金料能够大幅减少无卤阻燃剂的添加量，又能提高PC/ABS合金材料的耐热性能的同时不降低其力学性能，使其阻燃等级也可以达到1.5mm V-0级。该专利通过使用具有二维层状结构石墨烯形成物理阻隔层起到阻燃的作用，以此减少磷酸酯的用量来提高耐热性能，由于石墨烯为黑色，该方案仅适用于黑色产品。
因此，开发一种具有抗菌﹑高球压温度的无卤阻燃PC/ABS复合材料对本领域具有十分重要的意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种具有抗菌﹑高球压温度的无卤阻燃PC/ABS复合材料及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
一种抗菌高球压温度的无卤阻燃PC/ABS复合材料，主要由以下质量份数的各组分组成：
上述的无卤阻燃PC/ABS复合材料，优选的，所述有机磷系阻燃剂为四硝基三苯基氧化膦﹑五硝基三苯基氧化膦和六硝基三苯基氧化膦中的任意一种或几种，所述有机磷系阻燃剂中的氮含量为10.2％-14.8％，氧含量为27.1％-27.5％，磷含量为5.5％-7.5％，熔点为140-146℃。本发明优选的有机磷系阻燃剂，含有氮(N)﹑氧(O)和磷(P)三种元素，集酸源﹑碳源﹑气源于一体，同时结构中芳香基团和磷氧双键基团的存在，使得其与PC和ABS具有较好的相容性，实现对PC/ABS材料优异的膨胀型阻燃效果。
优选的，所述PC为聚碳酸酯树脂，在300℃、1.2Kg的测试条件下，其熔融指数为5～20g/10min。PC分子量太高，加工温度高，对阻燃剂和抗菌剂不利，可能造成降解；PC分子量太低，复合材料机械性能较差。
优选的，所述ABS为苯乙烯-丁二烯-丙烯腈树脂，在220℃、10Kg的测试条件下，其熔融指数为10～30g/10min。ABS的粘度需要PC有较好的匹配性能，从而保证复合材料形成所需的海-岛结构，性能的稳定。
优选的，所述增韧剂为乙烯丙烯酸甲酯共聚物(MBS)；所述乙烯丙烯酸甲酯共聚物为具有核壳结构的甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物、核壳结构的硅系增韧剂中的任意一种或几种。增韧剂是以分散相的形式均匀分布在以PC为连续相的粒子中，受冲击时能吸收大量的能量，可以更大幅度地提高复合材料的冲击性能。
优选的，所述抗菌剂为无机锌系抗菌剂与无机银系抗菌剂的复合抗菌体系；更优选的，所述复合抗菌体系为磷酸锆载体的纳米锌和银复合抗菌剂。由于银系抗菌剂中银元素的活性高，在高温加工条件下极易与其它物质反应，导致复合材料变色﹑性能下降等问题，因此选用无机锌系抗菌剂与无机银系抗菌剂复配的复合抗菌体系，可以很好地提高PC/ABS材料的抗菌性能，保持很好的颜色外观。
优选的，所述抗滴落剂为聚四氟乙烯原粉、丙烯腈-苯乙烯共聚物包覆的聚四氟乙烯的任意一种或两种的混合物。抗滴落剂可以在燃烧时形成一层纤维状的结构，减少火焰(热量)与复合材料的接触而隔断阻燃，起到阻燃的作用。
优选的，所述分散剂为季戊四醇酯(PETS)和褐煤蜡中的任意一种或两种。分散剂可以促进阻燃剂和抗菌剂的分散，使阻燃剂和抗菌剂更大的发挥效果，减少用量。
优选的，所述抗氧剂为Irganox 1010、Irganox 1076和Irganox 168的一种或两种的混合物。抗氧剂的加入，可以抑制高温下PC﹑ABS的降解变色。
基于一个总的发明构思，本发明还提供了所述的无卤阻燃PC/ABS复合材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将PC﹑ABS﹑抗菌剂﹑防滴落剂﹑抗氧剂和分散剂按质量份数称量后进行混合，然后加入增韧剂和有机磷系阻燃剂继续混合，得到预混料；
(2)将所述步骤(1)后获得的预混料在200-230℃下熔融挤出，经牵引、冷却、切粒后，得到所述的无卤阻燃PC/ABS复合材料。
上述的制备方法，优选的，所述有机磷系阻燃剂的制备方法包括如下步骤：将三苯基氧化磷和浓硫酸在室温下搅拌，待其完全溶解后，将溶液体系转移到冰水浴下，缓慢滴入浓硝酸，滴加速度保持在1滴/8-10s，滴加完成后，在70℃-80℃下反应4h-6h；将得到的反应产物倒入破冰中，静置，待产物从水中析出后，反复水洗至中性，干燥后即得到所述的有机磷系阻燃剂。
更优选的，所述三苯基氧化磷、浓硫酸、次浓硝酸的质量比为1︰(5～10)︰(10～15)，所述浓硫酸的质量百分比浓度为90％-98％，所述次浓硝酸的质量百分比浓度为65％-68％。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明的无卤阻燃PC/ABS复合材料，不仅抗菌性能好﹑耐球压温度高﹑阻燃性能佳，而且颜色较白，添加着色剂可以制作各种色彩鲜艳的产品，而且不采用卤素阻燃剂，阻燃等级高，成本低廉，气味小，利于大面积推广使用。
2、本发明采用的有机磷系阻燃剂，含有氮(N)﹑氧(O)和磷(P)三种元素，集酸源﹑碳源﹑气源于一体，同时结构中芳香基团和磷氧双键基团的存在，使得其与PC和ABS具有较好的相容性，实现对PC/ABS材料优异的膨胀型阻燃效果；该有机磷系阻燃剂，与常用磷酸酯类阻燃剂不同，由于不含有磷酯基对PC/ABS复合材料增塑作用小，从而使PC/ABS复合材料不仅具有较好的阻燃性能，还具有较高的球压温度；该多杂芳基有机磷熔点低，能促进抗菌剂在基体中的分散，同时复配抗菌剂减少高温变色风险，最大程度上发挥了其抗菌效果。
3、本发明的制备方法，操作简单，成本低廉，制作周期短，便于大规模生产。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下文将结合较佳的实施例对本发明做更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体实施例。
除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。
除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
实施例1-3：
一种本发明的抗菌高球压温度的无卤阻燃PC/ABS复合材料，按质量份数计，实施例1-3的无卤阻燃PC/ABS复合材料由表1所示的各组分共混相融后制备得到，其中：
PC熔融指数在300℃、1.2Kg的测试条件下为10g/10min；
ABS在220℃、10Kg的测试条件下为28/10min；
增韧剂为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(MBS)；
抗菌剂为磷酸锆载体的纳米锌和银复合抗菌剂；
防滴落剂为丙烯腈-苯乙烯共聚物包覆的聚四氟乙烯；
分散剂为PETS；
抗氧剂为Irganox 1076和Irganox 168按质量比1:1复配得到；
有机磷系阻燃剂的制备方法包括如下步骤：用洁净的玻璃器皿，将三苯基氧化磷、浓硫酸(质量百分比浓度90％)、次浓硝酸(质量百分比浓度68％)按质量比(1︰6︰11)称量三种物料备用；在装有搅拌器温度计的圆底烧瓶中，加入称量好的三苯基氧化磷和浓硫酸，在室温下搅拌，待其完全溶解后，将体系转移到冰水浴下，缓慢滴入浓硝酸后，在70℃-80℃反应5h；将反应产物倒入破冰中，静置，产物从水中析出，反复水洗至中性，干燥后得到四硝基三苯基氧化膦。
该抗菌高球压温度的无卤阻燃PC/ABS复合材料的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)将按上述的质量份数称量好的PC﹑ABS﹑抗菌剂﹑防滴落剂﹑抗氧剂和分散剂经高混机充分混合，最后加入增韧剂和有机磷系阻燃剂并充分混合，得到预混料；
(2)将上述步骤(1)后得到的预混料通过双螺杆挤出机熔融挤出，双螺杆挤出机熔融挤出的加工条件如下：一区温度200℃，二区温度230℃，三区温度230℃，四区温度230℃，五区温度210℃，六区温度210℃，七区温度210℃，八区温度210℃，九区温度230℃，主机转速350rpm，双螺杆挤出机的长径比为35:1；经牵引、冷却、切粒，即得到抗菌高球压温度的无卤阻燃PC/ABS复合材料。
上述各实施例的抗菌高球压温度PC/ABS复合材料的具体制备方法基本相同，仅仅是配方配配比存在差异。
对比例1：
对比例1的PC/ABS复合材料配方如表1所示，其主要组分配比及制备方法与上述的实施例1相同，其与实施例1的区别仅在于不加入抗菌剂。
对比例2：
对比例2的PC/ABS复合材料配方如表1所示，其主要组分配比及制备方法与上述的实施例2相同，其与实施例2的区别仅在于不加入有机磷系阻燃剂。
对比例3：
对比例3的PC/ABS复合材料配方如表1所示，其主要组分配比及制备方法与上述的实施例2相同，其与实施例2的区别仅在于加入的阻燃剂为磷酸酯阻燃剂BDP(双酚A-双(磷酸二苯酯))。
实施例1-3和对比例1-3的PC/ABS复合材料的性能检测数据如表2所示。
表1：实施例1-3和对比例1-3的PC/ABS复合材料配方
| 组分 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 |
| PC | 86 | 81 | 68 | 86 | 81 | 68 |
| ABS | 5 | 10 | 20 | 5 | 10 | 20 |
| 有机磷系阻燃剂 | 5 | 7 | 10 | 5 | / | / |
| BDP | / | / | / | / | / | 10 |
| 增韧剂 | 4 | 2 | 2 | 4 | 2 | 2 |
| 抗菌剂 | 0.5 | 0.8 | 1 | / | 0.8 | 1 |
| 抗滴落剂 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 |
| 分散剂 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
| 抗氧剂 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 |
表2：实施例1-3和对比例1-3的PC/ABS复合材料的性能检测数据
注：阻燃性能按UL94标准进行；缺口冲击强度按GB/T 1843-2008标准测定；抗菌率按GB/T 31402-2015标准进行，实验菌种为大肠杆菌和金黄色葡萄球菌；球压温度按GB/T5169.21-2017标准测定。
可见，本发明的无卤阻燃PC/ABS复合材料，不仅抗菌性能好﹑耐球压温度高﹑阻燃性能佳，而且颜色较白，添加着色剂可以制作各种色彩鲜艳的产品，而且不采用卤素阻燃剂，阻燃等级高，成本低廉，气味小，利于大面积推广使用。上述制备方法，操作简单，成本低廉，制作周期短，便于大规模生产。
且本发明采用的有机磷系阻燃剂，含有氮(N)﹑氧(O)和磷(P)三种元素，集酸源﹑碳源﹑气源于一体，同时结构中芳香基团和磷氧双键基团的存在，使得其与PC和ABS具有较好的相容性，实现对PC/ABS材料优异的膨胀型阻燃效果；该有机磷系阻燃剂，与常用磷酸酯类阻燃剂不同，由于不含有磷酯基对PC/ABS复合材料增塑作用小，从而使PC/ABS复合材料不仅具有较好的阻燃性能，还具有较高的球压温度；该多杂芳基有机磷熔点低，能促进抗菌剂在基体中的分散，同时复配抗菌剂减少高温变色风险，最大程度上发挥了其抗菌效果。
Claims (10)
1.一种抗菌高球压温度的无卤阻燃PC/ABS复合材料，其特征在于，主要由以下质量份数的各组分组成：
2.根据权利要求1所述的无卤阻燃PC/ABS复合材料，其特征在于，所述有机磷系阻燃剂为四硝基三苯基氧化膦﹑五硝基三苯基氧化膦和六硝基三苯基氧化膦中的任意一种或几种。
3.根据权利要求1所述的无卤阻燃PC/ABS复合材料，其特征在于，所述PC为聚碳酸酯树脂，在300℃、1.2Kg的测试条件下，其熔融指数为5～20g/10min；所述ABS为苯乙烯-丁二烯-丙烯腈树脂，在220℃、10Kg的测试条件下，其熔融指数为10～30g/10min。
4.根据权利要求1所述的无卤阻燃PC/ABS复合材料，其特征在于，所述增韧剂为乙烯丙烯酸甲酯共聚物；所述乙烯丙烯酸甲酯共聚物为具有核壳结构的甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物、核壳结构的硅系增韧剂中的任意一种或几种。
5.根据权利要求1所述的无卤阻燃PC/ABS复合材料，其特征在于，所述抗菌剂为无机锌系抗菌剂与无机银系抗菌剂的复合抗菌体系；所述复合抗菌体系为磷酸锆载体的纳米锌和银复合抗菌剂。
6.根据权利要求1所述的无卤阻燃PC/ABS复合材料，其特征在于，所述抗滴落剂为聚四氟乙烯原粉、丙烯腈-苯乙烯共聚物包覆的聚四氟乙烯的任意一种或两种的混合物。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的无卤阻燃PC/ABS复合材料，其特征在于，所述分散剂为季戊四醇酯和褐煤蜡中的任意一种或两种；所述抗氧剂为Irganox 1010、Irganox1076和Irganox 168的一种或两种的混合物。
8.一种如权利要求1-7中任一项所述的无卤阻燃PC/ABS复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将PC﹑ABS﹑抗菌剂﹑防滴落剂﹑抗氧剂和分散剂按质量份数称量后进行混合，然后加入增韧剂和有机磷系阻燃剂继续混合，得到预混料；
(2)将所述步骤(1)后获得的预混料在200-230℃下熔融挤出，经牵引、冷却、切粒后，得到所述的无卤阻燃PC/ABS复合材料。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述有机磷系阻燃剂的制备方法包括如下步骤：将三苯基氧化磷和浓硫酸在室温下搅拌，待其完全溶解后，将溶液体系转移到冰水浴下，缓慢滴入浓硝酸后，在70℃-80℃下反应4h-6h；将得到的反应产物倒入破冰中，静置，待产物从水中析出后，反复水洗至中性，干燥后即得到所述的有机磷系阻燃剂。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述三苯基氧化磷、浓硫酸、次浓硝酸的质量比为1︰(5～10)︰(10～15)，所述浓硫酸的质量百分比浓度为90％-98％，所述次浓硝酸的质量百分比浓度为65％-68％。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113527858A (zh) * | 2021-08-12 | 2021-10-22 | 常州威材新材料科技有限公司 | 高强高韧抗菌防霉阻燃pc/abs合金材料及其制备方法 |
| CN115232458A (zh) * | 2022-07-15 | 2022-10-25 | 上海金山锦湖日丽塑料有限公司 | 一种阻燃抗菌透明pc树脂组合物及其制备方法 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0207359A2 (de) * | 1985-06-29 | 1987-01-07 | Bayer Ag | Thermoplastische Formmassen mit flammwidrigen Eigenschaften |
| EP0574054A2 (en) * | 1992-05-21 | 1993-12-15 | ENICHEM S.p.A. | Flame retardant thermoplastic composition containing an impact-resistant vinyl aromatic copolymer |
| US6417256B1 (en) * | 1997-09-29 | 2002-07-09 | Bayer Aktiengesellschaft | Polycarbonate-ABS moulding materials |
| CN102585469A (zh) * | 2011-01-11 | 2012-07-18 | 合肥杰事杰新材料股份有限公司 | 一种无卤阻燃抗静电pc/abs合金材料及其制备方法 |
| CN106366723A (zh) * | 2016-10-18 | 2017-02-01 | 嘉兴市新加新化工有限公司 | 一种纺织用耐烧穿型的水性阻燃胶 |
| CN106633752A (zh) * | 2016-09-26 | 2017-05-10 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种无卤阻燃pc\abs合金材料及其制备方法和用途 |
| CN108997727A (zh) * | 2018-07-24 | 2018-12-14 | 品诚塑胶科技（上海）有限公司 | 一种具有高耐热球压温度的无卤阻燃聚碳酸酯树脂组合物及其制备方法 |
| CN109517538A (zh) * | 2018-11-22 | 2019-03-26 | 广东莱尔新材料科技股份有限公司 | 一种胶黏剂及其制备方法、软性覆铜板及其制备方法 |
| CN109880341A (zh) * | 2019-03-20 | 2019-06-14 | 山东道恩高分子材料股份有限公司 | 预分散母粒法制备无卤阻燃pc/abs合金 |
-
2020
- 2020-12-04 CN CN202011415334.7A patent/CN112679932B/zh active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0207359A2 (de) * | 1985-06-29 | 1987-01-07 | Bayer Ag | Thermoplastische Formmassen mit flammwidrigen Eigenschaften |
| EP0574054A2 (en) * | 1992-05-21 | 1993-12-15 | ENICHEM S.p.A. | Flame retardant thermoplastic composition containing an impact-resistant vinyl aromatic copolymer |
| US6417256B1 (en) * | 1997-09-29 | 2002-07-09 | Bayer Aktiengesellschaft | Polycarbonate-ABS moulding materials |
| CN102585469A (zh) * | 2011-01-11 | 2012-07-18 | 合肥杰事杰新材料股份有限公司 | 一种无卤阻燃抗静电pc/abs合金材料及其制备方法 |
| CN106633752A (zh) * | 2016-09-26 | 2017-05-10 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种无卤阻燃pc\abs合金材料及其制备方法和用途 |
| CN106366723A (zh) * | 2016-10-18 | 2017-02-01 | 嘉兴市新加新化工有限公司 | 一种纺织用耐烧穿型的水性阻燃胶 |
| CN108997727A (zh) * | 2018-07-24 | 2018-12-14 | 品诚塑胶科技（上海）有限公司 | 一种具有高耐热球压温度的无卤阻燃聚碳酸酯树脂组合物及其制备方法 |
| CN109517538A (zh) * | 2018-11-22 | 2019-03-26 | 广东莱尔新材料科技股份有限公司 | 一种胶黏剂及其制备方法、软性覆铜板及其制备方法 |
| CN109880341A (zh) * | 2019-03-20 | 2019-06-14 | 山东道恩高分子材料股份有限公司 | 预分散母粒法制备无卤阻燃pc/abs合金 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113527858A (zh) * | 2021-08-12 | 2021-10-22 | 常州威材新材料科技有限公司 | 高强高韧抗菌防霉阻燃pc/abs合金材料及其制备方法 |
| CN115232458A (zh) * | 2022-07-15 | 2022-10-25 | 上海金山锦湖日丽塑料有限公司 | 一种阻燃抗菌透明pc树脂组合物及其制备方法 |
| CN115232458B (zh) * | 2022-07-15 | 2024-02-13 | 上海金山锦湖日丽塑料有限公司 | 一种阻燃抗菌透明pc树脂组合物及其制备方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A halogen-free flame retardant PC/ABS composite material with antibacterial and high ball pressure temperature and its preparation method Effective date of registration: 20231117 Granted publication date: 20220909 Pledgee: Tiantai Road Sub branch of Hunan Zhuzhou the Pearl River Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: Zhuzhou Times Engineering Plastics Industry Co.,Ltd. Registration number: Y2023980066214 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |