CN112920585A - 一种高刚性阻燃pc/abs复合材料及其制品 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及高分子材料技术领域，具体公开了一种高刚性阻燃PC/ABS复合材料及其制品。该高刚性阻燃PC/ABS复合材料，每100质量份的PC/ABS复合材料成品中，包括32～84.4份的PC、5～20份的ABS、5～25份的云母、2～10份的增韧剂及3.6～13份的阻燃剂。该高刚性阻燃PC/ABS复合材料能够直接用于高刚性制品的注塑加工。采用该高刚性阻燃PC/ABS复合材料制备而成的制品具有高刚性和高阻燃性且可直接注塑成型。

Description

一种高刚性阻燃PC/ABS复合材料及其制品
【技术领域】
本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种高刚性阻燃PC/ABS复合材料及其制品。
【背景技术】
PC/ABS复合材料具有良好的流动性及加工性能，因而被广泛地应用于汽车、电子等领域的结构件的成型。
对于自重超过3kg的结构件，通常要求其弯曲模量在6000MPa以上。为了满足该要求，通常会在PC/ABS复合材料中添加纤维填料。然而，采用添加有纤维填料的复合材料成型的制品，其表面效果较差，严重影响制品外观质量，因此无法直接用于产品成型。
因此，有必要研发一种高刚性阻燃PC/ABS复合材料，以解决上述问题。
【发明内容】
本发明的一个目的在于提供一种高刚性阻燃PC/ABS复合材料，能够直接用于高刚性制品的注塑加工。
本发明的另一个目的在于提供一种具有高刚性和高阻燃性且能够直接注塑成型的制品。
为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：
一种高刚性阻燃PC/ABS复合材料，每100质量份的PC/ABS复合材料成品中，包括以下质量份的组分：
PC，32～84.4份；
ABS，5～20份；
云母，5～25份；
增韧剂，2～10份；及
阻燃剂，3.6～13份。
作为本发明的优选，所述PC/ABS中，聚碳酸酯为双酚A型聚碳酸酯、聚酯型聚碳酸酯、有机硅-聚碳酸酯(共聚)、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；在温度为300℃、负荷为1.2Kg的条件下，所述聚碳酸酯的溶体质量流动速率为3g/10min～60g/10min。
作为本发明的优选，所述云母的目数为100～2000目、径厚比为5000～16000。
进一步地，每100质量份的PC/ABS复合材料成品中，所述云母的含量可为5份、6份、8份、10份、12份、14份、15份、16份、18份、20份、22份、24份或25份。
作为本发明的优选，所述云母为金云母或白云母。
作为本发明的优选，所述云母的表面采用聚硅氧烷进行表面处理；所述聚硅氧烷的重均分子量为30000～100000、粘度为3000～5000mPa·s。
作为本发明的优选，所述增韧剂为交联的甲基丙烯酸酯-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一种或一种以上复配。
进一步地，每100质量份的PC/ABS复合材料成品中，所述增韧剂的含量为3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份或10份。
作为本发明的优选，所述阻燃剂为磷酸酯类阻燃剂、有机硅阻燃剂及次磷酸盐阻燃剂中两种及以上的复配。
作为本发明的优选，所述磷酸酯类阻燃剂为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)阻燃剂中的至少一种；所述磷酸酯类阻燃剂的添加量为3～10质量份。
作为本发明的优选，所述有机硅阻燃剂为聚硅硼烷及其衍生物阻燃剂、交联的聚二甲基硅氧烷(PDMS)及其衍生物阻燃剂中的至少一种；所述有机硅阻燃剂的添加量为0.1～1质量份。
作为本发明的优选，所述次磷酸盐阻燃剂为乙烯基次磷酸盐；所述次磷酸盐阻燃剂的添加量为0.5～2质量份。
进一步地，每100质量份的PC/ABS复合材料成品中，所述磷酸酯类阻燃剂的含量为2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份或10份；所述有机硅阻燃剂的含量为0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份或1份；所述次磷酸盐阻燃剂的含量为0.5份、0.6份、0.8份、1.0份、1.2份、1.4份、1.6份、1.8份或2份。
作为本发明的优选，每100质量份的PC/ABS复合材料成品中，还包括0.1～1质量份的抗滴落剂。
进一步地，所述抗滴落剂为聚四氟乙烯；每100质量份的PC/ABS复合材料成品中，所述聚四氟乙烯的含量为0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份或1份。
一种制品，所述制品采用上述的高刚性阻燃PC/ABS复合材料制备而成。
本发明的有益效果是：本发明提供的一种高刚性阻燃PC/ABS复合材料，采用云母作为无机填料，不仅满足了对弯曲模量的要求，而且该PC/ABS复合材料的阻燃等级较高；另外，该PC/ABS复合材料的热变形温度得到了提升。该PC/ABS复合材料可直接用于高刚性产品的注塑加工。采用本发明的高刚性阻燃PC/ABS复合材料制备而成的制品，具有高刚性和高阻燃性，且该制品的表面外观质量较好。
【具体实施方式】
一种高刚性阻燃PC/ABS复合材料，每100质量份的PC/ABS复合材料成品中，包括32～84.4份的PC、5～20份的ABS、5～25份的云母、2～10份的增韧剂及3.6～13份的阻燃剂。
具体的，该高刚性阻燃PC/ABS复合材料中，PC/ABS中的聚碳酸酯为双酚A型聚碳酸酯、聚酯型聚碳酸酯、有机硅-聚碳酸酯(共聚)、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。在温度为300℃、负荷为1.2Kg的条件下，聚碳酸酯的溶体质量流动速率为3g/10min～60g/10min。
该高刚性阻燃PC/ABS复合材料中，云母的目数为100～2000目、径厚比为5000～16000。优选的，云母为金云母或白云母。进一步地，云母的表面采用聚硅氧烷进行表面处理；聚硅氧烷的重均分子量为30000～100000、粘度为3000～5000mPa·s。
该高刚性阻燃PC/ABS复合材料中，增韧剂为交联的甲基丙烯酸酯-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一种或一种以上复配。
该高刚性阻燃PC/ABS复合材料中，阻燃剂为磷酸酯类阻燃剂、有机硅阻燃剂及次磷酸盐阻燃剂中两种及以上的复配。进一步地，磷酸酯类阻燃剂为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)阻燃剂中的至少一种；磷酸酯类阻燃剂的添加量为3～10质量份。有机硅阻燃剂为聚硅硼烷及其衍生物阻燃剂、交联的聚二甲基硅氧烷(PDMS)及其衍生物阻燃剂中的至少一种；所述有机硅阻燃剂的添加量为0.1～1质量份。次磷酸盐阻燃剂为乙烯基次磷酸盐；所述次磷酸盐阻燃剂的添加量为0.5～2质量份。
另外，每100质量份的PC/ABS复合材料成品中，还包括0.1～1质量份的抗滴落剂。该抗滴落剂优选为聚四氟乙烯。
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
一种高刚性阻燃PC/ABS复合材料，每100质量份的PC/ABS复合材料成品中，包括44.7份的PC、20份的ABS、25份的云母、2份的甲基丙烯酸酯-甲基丙烯酸甲酯类增韧剂、0.3份的聚四氟乙烯、2份的乙烯基次磷酸铝及6份的四苯基双酚A二磷酸酯。其中，PC为双酚A型聚碳酸酯。
称取上述相应重量的各组分，将各组分搅拌均匀后加入到双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒。
实施例2
一种高刚性阻燃PC/ABS复合材料，每100质量份的PC/ABS复合材料成品中，包括49.7份的PC、20份的ABS、20份的云母、2份的甲基丙烯酸酯-甲基丙烯酸甲酯类增韧剂、0.3份的聚四氟乙烯、2份的乙烯基次磷酸铝及6份的四苯基双酚A二磷酸酯。其中，PC为双酚A型聚碳酸酯。
称取上述相应重量的各组分，将各组分搅拌均匀后加入到双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒。
实施例3
一种高刚性阻燃PC/ABS复合材料，每100质量份的PC/ABS复合材料成品中，包括54.7份的PC、20份的ABS、15份的云母、2份的甲基丙烯酸酯-甲基丙烯酸甲酯类增韧剂、0.3份的聚四氟乙烯、2份的乙烯基次磷酸铝及6份的四苯基双酚A二磷酸酯。其中，PC为双酚A型聚碳酸酯。
称取上述相应重量的各组分，将各组分搅拌均匀后加入到双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒。
实施例4
一种高刚性阻燃PC/ABS复合材料，每100质量份的PC/ABS复合材料成品中，包括59.7份的PC、20份的ABS、10份的云母、2份的甲基丙烯酸酯-甲基丙烯酸甲酯类增韧剂、0.3份的聚四氟乙烯、2份的乙烯基次磷酸铝及6份的四苯基双酚A二磷酸酯。其中，PC为双酚A型聚碳酸酯。
称取上述相应重量的各组分，将各组分搅拌均匀后加入到双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒。
实施例5
一种高刚性阻燃PC/ABS复合材料，每100质量份的PC/ABS复合材料成品中，包括64.7份的PC、20份的ABS、5份的云母、2份的甲基丙烯酸酯-甲基丙烯酸甲酯类增韧剂、0.3份的聚四氟乙烯、2份的乙烯基次磷酸铝及6份的四苯基双酚A二磷酸酯。其中，PC为双酚A型聚碳酸酯。
称取上述相应重量的各组分，将各组分搅拌均匀后加入到双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒。
实施例6
一种高刚性阻燃PC/ABS复合材料，每100质量份的PC/ABS复合材料成品中，包括44.7份的PC、20份的ABS、25份的云母、2份的甲基丙烯酸酯-甲基丙烯酸甲酯类增韧剂、0.3份的聚四氟乙烯、2份的乙烯基次磷酸铝及6份的四苯基双酚A二磷酸酯。其中，PC为双酚A型聚碳酸酯。
称取上述相应重量的各组分，将各组分搅拌均匀后加入到双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒。
实施例7
一种高刚性阻燃PC/ABS复合材料，每100质量份的PC/ABS复合材料成品中，包括40.7份的PC、20份的ABS、25份的云母、2份的甲基丙烯酸酯-甲基丙烯酸甲酯类增韧剂、0.3份的聚四氟乙烯、2份的乙烯基次磷酸铝及10份的四苯基双酚A二磷酸酯。其中，PC为双酚A型聚碳酸酯。
称取上述相应重量的各组分，将各组分搅拌均匀后加入到双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒。
实施例8
一种高刚性阻燃PC/ABS复合材料，每100质量份的PC/ABS复合材料成品中，包括46.2份的PC、20份的ABS、25份的云母、2份的甲基丙烯酸酯-甲基丙烯酸甲酯类增韧剂、0.3份的聚四氟乙烯、0.5份的乙烯基次磷酸铝及6份的四苯基双酚A二磷酸酯。其中，PC为双酚A型聚碳酸酯。
称取上述相应重量的各组分，将各组分搅拌均匀后加入到双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒。
实施例9
一种高刚性阻燃PC/ABS复合材料，每100质量份的PC/ABS复合材料成品中，包括45.7份的PC、20份的ABS、25份的云母、2份的甲基丙烯酸酯-甲基丙烯酸甲酯类增韧剂、0.3份的聚四氟乙烯、1份的乙烯基次磷酸铝及6份的四苯基双酚A二磷酸酯。其中，PC为双酚A型聚碳酸酯。
称取上述相应重量的各组分，将各组分搅拌均匀后加入到双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒。
实施例10
一种高刚性阻燃PC/ABS复合材料，每100质量份的PC/ABS复合材料成品中，包括44.9份的PC、20份的ABS、25份的云母、2份的甲基丙烯酸酯-甲基丙烯酸甲酯类增韧剂、0.1份的聚四氟乙烯、2份的乙烯基次磷酸铝及6份的四苯基双酚A二磷酸酯。其中，PC为双酚A型聚碳酸酯。
称取上述相应重量的各组分，将各组分搅拌均匀后加入到双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒。
实施例11
一种高刚性阻燃PC/ABS复合材料，每100质量份的PC/ABS复合材料成品中，包括44份的PC、20份的ABS、25份的云母、2份的甲基丙烯酸酯-甲基丙烯酸甲酯类增韧剂、1份的聚四氟乙烯、2份的乙烯基次磷酸铝及6份的四苯基双酚A二磷酸酯。其中，PC为双酚A型聚碳酸酯。
称取上述相应重量的各组分，将各组分搅拌均匀后加入到双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒。
比较例1
一种高刚性阻燃PC/ABS复合材料，每100质量份的PC/ABS复合材料成品中，包括63.7份的PC、20份的ABS、8份的碳纤维、0.3份的聚四氟乙烯、2份的乙烯基次磷酸铝及6份的四苯基双酚A二磷酸酯。其中，PC为双酚A型聚碳酸酯。
称取上述相应重量的各组分，将各组分搅拌均匀后加入到双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒。
对以上各实施例及对比例的无卤阻燃抗静电PC材料熔融挤出造粒后，将各实施例及对比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测试结果
Figure BDA0002306366550000081
将上述实施例1-11与比较例1作对比可知，本发明的高刚性阻燃PC/ABS复合材料，采用云母作为无机填料，不仅满足了对弯曲模量的要求，而且该PC/ABS复合材料的阻燃等级较高；另外，该PC/ABS复合材料的热变形温度得到了提升。该PC/ABS复合材料可直接用于高刚性产品的注塑加工。
本发明还提供了一种制品，该制品采用上述的高刚性阻燃PC/ABS复合材料制备而成，能够满足弯曲模量要求，并具有较高的阻燃性及热变形温度；另外，该制品的表面外观质量较好。
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 (12)

1.一种高刚性阻燃PC/ABS复合材料，其特征在于，每100质量份的PC/ABS复合材料成品中，包括以下质量份的组分：
PC，32～84.4份；
ABS，5～20份；
云母，5～25份；
增韧剂，2～10份；及
阻燃剂，3.6～13份。
2.根据权利要求1所述的高刚性阻燃PC/ABS复合材料，其特征在于，所述PC/ABS中，聚碳酸酯为双酚A型聚碳酸酯、聚酯型聚碳酸酯、有机硅-聚碳酸酯(共聚)、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；在温度为300℃、负荷为1.2Kg的条件下，所述聚碳酸酯的溶体质量流动速率为3g/10min～60g/10min。
3.根据权利要求1所述的高刚性阻燃PC/ABS复合材料，其特征在于，所述云母的目数为100～2000目、径厚比为5000～16000。
4.根据权利要求3所述的高刚性阻燃PC/ABS复合材料，其特征在于，所述云母为金云母或白云母。
5.根据权利要求4所述的高刚性阻燃PC/ABS复合材料，其特征在于，所述云母的表面采用聚硅氧烷进行表面处理；所述聚硅氧烷的重均分子量为30000～100000、粘度为3000～5000mPa·s。
6.根据权利要求1所述的高刚性阻燃PC/ABS复合材料，其特征在于，所述增韧剂为交联的甲基丙烯酸酯-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一种或一种以上复配。
7.根据权利要求1所述的高刚性阻燃PC/ABS复合材料，其特征在于，所述阻燃剂为磷酸酯类阻燃剂、有机硅阻燃剂及次磷酸盐阻燃剂中两种及以上的复配。
8.根据权利要求7所述的高刚性阻燃PC/ABS复合材料，其特征在于，所述磷酸酯类阻燃剂为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)阻燃剂中的至少一种；所述磷酸酯类阻燃剂的添加量为3～10质量份。
9.根据权利要求7所述的高刚性阻燃PC/ABS复合材料，其特征在于，所述有机硅阻燃剂为聚硅硼烷及其衍生物阻燃剂、交联的聚二甲基硅氧烷(PDMS)及其衍生物阻燃剂中的至少一种；所述有机硅阻燃剂的添加量为0.1～1质量份。
10.根据权利要求7所述的高刚性阻燃PC/ABS复合材料，其特征在于，所述次磷酸盐阻燃剂为乙烯基次磷酸盐；所述次磷酸盐阻燃剂的添加量为0.5～2质量份。
11.根据权利要求1所述的高刚性阻燃PC/ABS复合材料，其特征在于，每100质量份的PC/ABS复合材料成品中，还包括0.1～1质量份的抗滴落剂。
12.一种制品，其特征在于，所述制品采用权利要求1至11任一项所述的高刚性阻燃PC/ABS复合材料制备而成。
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