CN113372705A - 一种透明阻燃聚碳酸酯及其制备方法、聚碳酸酯制品 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及热塑性高聚物材料技术领域，具体公开了一种透明阻燃聚碳酸酯及其制备方法、聚碳酸酯制品。透明阻燃聚碳酸酯，原料包括聚碳酸酯、紫外线吸收剂、抗氧剂A、脱模剂和离子液体阻燃母粒，以质量份数为100份的聚碳酸酯计，紫外线吸收剂的用量为0.1‑0.3份，抗氧剂A的用量为0.2‑0.6份，脱模剂的用量为0.3‑0.6份，离子液体阻燃母粒包括0.1‑0.5份磺酸功能化离子液体；其制备方法为：制备阻燃母粒，然后将原料按配方比例称并搅拌5‑10min，再将混合后的原料进行挤出造粒。本申请的透明阻燃聚碳酸酯可用于汽车大灯、透明灯饰件等领域，其具有提高阻燃性能的同时不改变透光性的优点。
Description
技术领域
本申请涉及热塑性高聚物材料技术领域，更具体地说，它涉及一种透明阻燃聚碳酸酯及其制备方法、聚碳酸酯制品。
背景技术
聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯是常见的三款透明塑料。三个相比较，聚碳酸酯的冲击强度最高，不易脆性破裂。聚甲基丙烯酸甲酯的耐磨性最好，表面最耐刮擦，同时透光率也高。三者的透光率为聚甲基丙烯酸甲酯＞聚碳酸酯＞聚苯乙烯。由于聚碳酸酯较好的力学性能，通常备受研究者和企业的青睐。
聚碳酸酯（PC）是一种综合性能优良的工程塑料，它具有高冲击、低收缩率、高透光率和较好的阻燃性等优点，因此被广泛的用于汽车镜片、眼镜以及家电等领域。
相比于常规的塑料，聚碳酸酯的阻燃性能较佳，但是仍存在不足。目前通常采用加入磷系阻燃剂或硅系阻燃剂来提高聚碳酸酯的阻燃性能，但是会对聚碳酸酯的透光率有较大影响。因此，如何在提高聚碳酸酯阻燃性能的同时，又不降低聚碳酸酯的透光性，是亟待解决的问题。
发明内容
为了在不降低聚碳酸酯透光性的同时提高聚碳酸酯的阻燃性能，本申请提供一种透明阻燃聚碳酸酯及其制备方法、聚碳酸酯制品。
第一方面，本申请提供一种透明阻燃聚碳酸酯，采用如下的技术方案：
一种透明阻燃聚碳酸酯，其特征在于，原料包括聚碳酸酯、紫外线吸收剂、抗氧剂A、脱模剂和离子液体阻燃母粒，以100重量份的聚碳酸酯计，紫外线吸收剂的用量为0.1-0.3份，抗氧剂A的用量为0.2-0.6份，脱模剂的用量为0.3-0.6份；以100重量份的聚碳酸酯计，离子液体阻燃母粒包括0.1-0.5份磺酸功能化离子液体。
通过采用上述技术方案，由于离子液体是一种绿色化合物，它具备非挥发性或“零”蒸汽压，相对于磷系阻燃剂或硅系阻燃剂等固态阻燃剂具有更好的透明性和流动性，将离子液体添加到原料中能够使聚碳酸酯的透明性不发生变化，同时提高聚碳酸酯的流动性以此实现在提高聚碳酸酯阻燃性能的同时不改变聚碳酸酯的透光性，降低制品出现开裂的可能性。此外，聚碳酸酯的流动性的提高能够减少制品在注塑过程中的应力残留，提高制品的防开裂能力，从而提高制品的成品率。
其中，选用磺酸功能化离子液体能有效提高聚碳酸酯透明性的同时提高其流动性，同时磺酸功能化离子液体带有磺酸盐基团，能够在聚碳酸酯中起到阻燃剂的作用。磺酸功能化离子液体的阻燃机理是通过促进聚碳酸酯降解成炭从而达到阻燃效果，在降解过程中聚碳酸酯发生重排以及异构化，进而对产品的阻燃性能加以改善，使其具有阻燃剂的作用。
与此同时，本申请因抗氧剂和紫外线吸收剂的添加，能够减少材料的降解以及黄变，进而延长材料的长期使用寿命。采用上述配方制得的聚碳酸酯具有内应力低、强度高、阻燃性好等优点，能够广泛应用于汽车大灯、透明灯饰件等领域。
优选的，离子液体阻燃母粒还包括载体粉末和抗氧剂B，且磺酸功能化离子液体、载体粉末和抗氧剂B的质量比为（10-30）：（69.8-89.8）:0.2。
优选的，原料还包括磺酸盐阻燃母粒，磺酸盐阻燃母粒包括磺酸盐阻燃剂、载体粉末和抗氧剂B，且磺酸盐阻燃剂、载体粉末和抗氧剂B的质量比为（5-15）:（84.8-94.8）:0.2；其中，以100重量份的聚碳酸酯计，磺酸盐阻燃剂为a重量份，且0＜a≤0.08。
通过采用上述技术方案，由于磺酸功能化离子液体价格昂贵，故添加适量磺酸盐阻燃剂以降低成本，但需要控制磺酸盐阻燃剂的添加量，当磺酸盐阻燃剂的添加量过多时，会降低透明阻燃聚碳酸酯的阻燃性能。
优选的，所述磺酸盐阻燃剂为全氟丁基磺酸钾或苯磺酰基苯磺酸钾。
通过采用上述技术方案，全氟丁基磺酸钾和苯磺酰基苯磺酸钾均具有良好的阻燃效果，其中，全氟丁基磺酸钾阻燃效率和成本高于苯磺酰基苯磺酸，因此在使用时前者的添加量小于后者，且两者均可用于减少离子液体的添加量以达到降低成本的目的。
优选的，所述聚碳酸酯为芳香族PC树脂或异山梨醇型聚碳酸酯。更优选的，聚碳酸酯的熔体流动速率为5-10g/10min。
通过采用上述技术方案，芳香族PC树脂应用较广，异山梨醇型聚碳酸酯属于特种PC，价格昂贵，但是耐磨性好，透光率更高，但是异山梨醇型聚碳酸酯较脆，相较于芳香族PC树脂而言容易发生脆性破裂。
聚碳酸酯的熔体流动速率越小时，熔体强度越大，制得的聚碳酸酯的阻燃效果更佳。但是熔体流动速率过小，虽然阻燃效果佳，但会因流动性过低而影响后续使用。
优选的，所述聚碳酸酯由90-95份PC粒子和5-10份PC粉体组成。
通过采用上述技术方案，利用部分PC粉体替换PC粒子的方式能够提高原料中其他助剂的分散均匀性。
优选的，所述紫外线吸收剂为邻羟基二苯甲酮类、苯并三唑类、水杨酸酯类、三嗪类中的其中一种。更优选的，紫外线吸收剂选用苯并三唑类。
通过采用上述技术方案，由于聚碳酸酯抗紫外线能力较差，考虑到聚碳酸酯的使用环境，在原料中添加紫外线吸收剂能够延长聚碳酸酯的使用寿命。由于氨基会促进酯键水解从而影响聚碳酸酯的强度以及外观，因此本申请的紫外线吸收剂优选不属于含有氨基的碱性紫外线吸收剂，由此保证聚碳酸酯的强度及外观。其中苯并三唑类紫外线吸收剂应用在聚碳酸酯中的效果较好，因此将其作为进一步的优选。
第二方面，本申请提供一种透明阻燃聚碳酸酯的制备方法，采用如下的技术方案：
一种透明阻燃聚碳酸酯的制备方法，包括如下制备步骤：
S1、阻燃母粒制备
a、离子液体阻燃母粒的制备
以离子液体的量为基准，在离子液体中添加载体粉末和抗氧剂B，并混合均匀，得到物料一；
在转速200~300r/min、温度为230-270℃的条件下将物料一挤出，再经过水冷、风干和切粒，制得离子液体阻燃母粒；
S2、挤出造粒
b1、将离子液体阻燃母粒、聚碳酸酯、紫外线吸收剂、抗氧剂A和脱模剂混合，并搅拌5-10min，得到中间物料；
b2、将b1的中间物料挤出造粒，得到透明阻燃聚碳酸酯。
通过采用上述技术方案，本申请中采用自制离子液体阻燃母粒的方式，减少了离子液体低添加量下分散不均匀的情况，从而提高了聚碳酸酯的阻燃性能。
第三方面，本申请提供一种透明阻燃聚碳酸酯的制备方法，采用如下的技术方案：
一种透明阻燃聚碳酸酯的制备方法，包括如下制备步骤：
S1、阻燃母粒制备
a、离子液体阻燃母粒的制备
以离子液体的量为基准，在离子液体中添加载体粉末和抗氧剂B，并混合均匀，得到物料一；
在转速200~300r/min、温度为230-270℃的条件下将物料一挤出，再经过水冷、风干和切粒，制得离子液体阻燃母粒；
b、磺酸盐阻燃母粒的制备
以磺酸盐阻燃剂的量为基准，在磺酸盐阻燃剂中添加载体粉末和抗氧剂B，再加入占三者总质量为0.1-0.2wt%的硅油并均匀混合并混合均匀，得到物料二；
在转速200~300r/min、温度为250-270℃的条件下将物料二挤出，再经过水冷、风干和切粒，制得磺酸盐阻燃母粒；
S2、挤出造粒
c1、将离子液体阻燃母粒、磺酸盐阻燃母粒、聚碳酸酯、紫外线吸收剂、抗氧剂A和脱模剂混合，并搅拌5-10min，得到中间物料；
c2、将c1的中间物料挤出造粒，得到透明阻燃聚碳酸酯。
通过采用上述技术方案，本申请中采用自制阻燃母粒的方式，减少了离子液体和磺酸盐阻燃剂在低添加量下分散不均匀的情况，提高了聚碳酸酯的阻燃性能，同时，采用部分磺酸盐阻燃母粒替代粒子液体阻燃母粒的方式，在保证阻燃性能的同时降低了生产成本。步骤b中加入硅油能够起到润湿作用，促进磺酸盐阻燃剂在载体粉末中的分散。
一种聚碳酸酯制品，主要由上述的透明阻燃聚碳酸酯制成。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、由于本申请采用在体系中加入离子液体的方式，且采用磺酸功能化离子液体，加速了聚碳酸酯的降解以起到阻燃作用，且使得聚碳酸酯的透明性不发生变化的同时提高了流动性，从而减少样品在注塑过程中的应力残留，以实现提高聚碳酸酯阻燃性能的同时不改变聚碳酸酯的透光性；
2、本申请中优选采用添加部分磺酸盐阻燃剂的方式，降低磺酸功能化离子液体的使用量，从而降低成本；
3、本申请的方法，采用自制阻燃母粒的方式，减少了阻燃剂在添加量低的情况下会发生分散不均匀的情况，从而提高了聚碳酸酯的阻燃性能。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
本申请中的聚碳酸酯为芳香族PC树脂或异山梨醇型聚碳酸酯，芳香族PC树脂选用双酚A型PC树脂为例，且PC粒子选自鲁西化工1605，流动性为5g/10min；PC粉体选用出光FN2200，其MFR=10g/10min；
优选磺酸功能化离子液体为咪唑型、吡啶型、哌啶型和吡咯烷型中的其中一种，以下实施例中使用的磺酸功能化离子液体选用上海成捷化学有限公司的1-乙基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐，型号为LM1015，纯度≥97%。
优选磺酸盐阻燃剂为全氟丁基磺酸钾或苯磺酰基苯磺酸钾，以下实施例中使用的全氟丁基磺酸钾（KFBS）选自3M有限公司，型号为FR2025，纯度大于99%。
优选紫外线吸收剂可为邻羟基二苯甲酮类、苯并三唑类、水杨酸酯类、三嗪类中、取代丙烯腈类的其中一种，以下实施例中使用的UV234为苯并三唑类，选自巴斯夫有限公司，纯度＞99.9%。
优选抗氧剂A可为抗氧剂1076、抗氧剂1010、抗氧剂168中的一种或两种以上的混合物，且抗氧剂1076、抗氧剂1010和抗氧剂168均为市售。
优选脱模剂为聚乙烯蜡、石蜡、乙撑双硬脂酸酰胺、季戊四醇双硬脂酸酯，低分子量有机硅中的其中一种，以下实施例中使用的脱模剂PETs，属于季戊四醇双硬脂酸酯，且为市售。
离子液体阻燃母粒的制备例（制备例a）
离子液体阻燃母粒的原料包括离子液体、载体粉末和抗氧剂B，离子液体选用咪唑型的磺酸盐离子液体，选用上海成捷化学有限公司的1-乙基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐，型号为LM1015，纯度≥97%；载体粉末为PC粉体，PC粉体选用出光FN2200，其MFR=10g/10min；抗氧剂B选用抗氧剂168，为市售；
以LM1015的量为基准，向LM1015中添加FN2200和抗氧剂168并混合均匀，其中LM1015、FN2200和抗氧剂168的质量比为20:79.8:0.2，得到物料一；在转速250r/min、温度为250℃的条件下将物料一挤出，再经过水冷、风干和切粒，制得离子液体阻燃母粒。
磺酸盐阻燃母粒的制备例（制备例b）
磺酸盐阻燃母粒的原料包括磺酸盐阻燃剂、载体粉末和抗氧剂B，磺酸盐阻燃剂选用KFBS，选自3M有限公司，型号为FR2025，纯度大于99%；载体粉末为PC粉体，PC粉体选用出光FN2200，其MFR=10g/10min；抗氧剂B选用抗氧剂168，为市售；
以KFBS的量为基准，向KFBS中添加FN2200和抗氧剂168，其中KFBS、FN2200和抗氧剂168的质量比为5:94.8:0.2，再加入占三者总质量为0.2wt%的硅油并均匀混合并混合均匀，得到物料二；在转速250r/min、温度为260℃的条件下将物料二挤出，再经过水冷、风干和切粒，制得磺酸盐阻燃母粒。
实施例
实施例1a-1c
实施例1a-1c中制备方法相同，区别仅在于原料用量不同，具体如表1所示。其中PC粒子选用PC1605，PC粉体选用FN2200，且两者的质量比为95:5，离子液体选用LM1015，紫外线吸收剂选用UV234，抗氧剂A选用抗氧剂1010与抗氧剂168的混合物，且两者的质量比为1:2，脱模剂选用PETs。以下以实施例1a为例进行说明。
实施例1a中透明阻燃聚碳酸酯的制备方法如下：
S1、母粒制备
称取质量为0.1kg的LM1015，根据制备例a制取0.5kg离子液体阻燃母粒；不选用制备例b制得的磺酸盐阻燃母粒；
S2、挤出造粒
b1、将离子液体阻燃母粒、PC1605、UV234、抗氧剂1010、抗氧剂168和PETs混合，并加入到高混机中搅拌8min，得到中间物料；
b2、将b1的中间物料放入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，得到透明阻燃聚碳酸酯；其中螺杆长径比为34，双螺杆挤出机中加料段温度为210℃，熔融段温度为265℃，均化段温度240℃，机头温度230℃。
表1
性能检测试验
（1）熔体流动速率（MFR），按GB/T 3682标准测试，测试条件为300℃/1.2kg；
（2）透光率测试，按ASTM D-1003标准测试；
（3）耐候测试，将色板放在紫外箱中14天，进行颜色观察；
（4）燃烧性能，按照UL-94-2006进行测试；
以下实施例涉及的性能检测试验均采用上述方法进行测试；
实施例1的测试结果如表2所示。
表2
结合实施例1a-1c并结合表2可以看出，实施例1b中透明阻燃聚碳酸酯的阻燃性能最好，实施例1a和实施例1c中测试结果只达到3.2mmV0，而未无法满足1.6 mm V0。
实施例2
实施例2基于实施例1b的基础上，进行改动。
实施例2a
实施例2a与实施例1b的区别仅在于将LM1015替换成2-苄氧基-1-甲基吡啶三氟甲磺酸盐，为市售。
实施例2b
实施例2b与实施例1b的区别仅在于将LM1015替换成1-丁基-1-甲基哌啶双(三氟甲磺酰基)亚胺盐，为市售。
性能检测试验
实施例2的测试结果如表3所示。
表3
结合实施例1b和实施例2a-2b并结合表3可以看出，实施例2a-2b中透明阻燃聚碳酸酯的阻燃性能与实施例1b中一致，说明磺酸功能化离子液体的类型对透明阻燃聚碳酸酯的阻燃性能没有影响。
实施例3
实施例3基于实施例1b的基础上，进行改动。
实施例3a-3d
实施例3a-3d与实施例1b的区别仅在于离子液体阻燃母粒的用量不同，具体见表4所示。
表4
性能检测试验
实施例3的测试结果如表5所示。
表5
结合实施例1b和实施例3a-3d并结合表5可以看出，单独使用离子液体阻燃母粒时，透明阻燃聚碳酸酯能够达到3.2 mm V0并且不影响产品透明性，且随着离子液体含量的增加，透明阻燃聚碳酸酯的阻燃性能增加，且当离子液体阻燃母粒的添加量为1.5kg时，透明阻燃聚碳酸酯能够达到1.6 mm V0。离子液体含量继续增加，增加至2.0kg时，透明阻燃聚碳酸酯的阻燃性能不发生变化。但是增加至2.5kg时，透明阻燃聚碳酸酯只能达到1.6 mmV2，这是由于离子液体阻燃母粒的添加量过多，导致透明阻燃聚碳酸酯的阻燃等级发生下降。
其原因可能在于：离子液体的阻燃机理为促进聚碳酸酯降解成炭达到阻燃效果，如果添加量过多，则会导致降解严重，从而降低阻燃效果。
实施例4
实施例4基于实施例3b的基础上，进行改动。
实施例4a
一种透明阻燃聚碳酸酯的制备方法，包括以下制备步骤：
S1、阻燃母粒制备
称取0.2kg LM1015，根据制备例a制取1.0kg离子液体阻燃母粒；
称取0.02kg KFBS，根据制备例b制取0.4kg磺酸盐阻燃母粒；
S2、挤出造粒
b1、将离子液体阻燃母粒、磺酸盐阻燃母粒、PC1605、FN2200、UV234、抗氧剂1010、抗氧剂168和PETs混合，并搅拌8min，得到中间物料，具体用量见表6所示；其中聚碳酸酯包括PC粒子和PC粉体，且两者的质量比为95:5；抗氧剂A为抗氧剂1010与抗氧剂168的混合物，且两者的质量比为1:2；
b2、将b1的中间物料挤出造粒，得到透明阻燃聚碳酸酯；其中螺杆长径比为34，双螺杆挤出机中加料段温度为210℃，熔融段温度为265℃，均化段温度240℃，机头温度230℃。
实施例4b-4d
实施例4b-4d中透明阻燃聚碳酸酯的制备方法与实施例3b中相同，区别仅在于磺酸盐阻燃母粒的用量不同，具体用量见表6所示。
表6
性能检测试验
实施例4的测试结果如表7所示。
表7
结合实施例3b和实施例4a并结合表7可以看出，实施例3b的阻燃性能欠佳，实施例4a在实施例3b的基础上，添加0.4kg磺酸盐阻燃母粒后，阻燃性能得到提高，且其阻燃性能与实施例1b的阻燃性能一致，具有良好的阻燃性能。说明离子液体阻燃母粒复配磺酸盐阻燃母粒能够起到很好的阻燃效果，从而降低生产成本。
结合实施例4a-4d并结合表7可以看出，实施例4a-4c中透明阻燃聚碳酸酯的阻燃性能良好，实施例4d中阻燃性能劣于实施例4a-4c，说明离子液体阻燃母粒复配磺酸盐阻燃母粒能够起到很好的阻燃效果，从而降低生产成本。但是过高的阻燃剂添加量会导致阻燃性能下降，这是因为磺酸盐阻燃剂的阻燃机理为促进聚碳酸酯降解，过多的添加会导致聚碳酸酯降解严重，阻燃性能不升反降。
实施例5
实施例5基于实施例4a的基础上，进行改动。
实施例5与实施例4a的区别仅在于聚碳酸酯全为PC1605。
实施例6
实施例6基于实施例4a的基础上，进行改动。
实施例6a
实施例6a与实施例4a的区别仅在于PC粒子选用鲁西化工1609，流动性为9g/10min。
实施例6b
实施例6b与实施例4a的区别仅在于PC粒子选用异山梨醇型聚碳酸酯，异山梨醇型聚碳酸酯选用三菱化学的DURABIOTM。
实施例7
实施例7基于实施例4a的基础上，进行改动。
实施例7与实施例4a的区别仅在于将LM1015与KFBS直接与其他原料进行混合，不先制备成阻燃母粒。
性能检测试验
实施例5-7的测试结果如表8所示。
表8
结合实施例4a和实施例5并结合表8可以看出，实施例5中聚碳酸酯全为PC粒子时的透光率略小于实施例4a，熔融指数也略微降低，说明部分PC粉体替换PC粒子的方式能够提高原料中其他助剂的分散均匀性。
结合实施例4a和实施例6a并结合表8可以看出，实施例6a的熔融指数大于实施例4a，PC粒子的改变仅影响流动性，其他性能不发生变化。
结合实施例4a和实施例6b并结合表8可以看出，PC粒子选用异山梨醇型聚碳酸酯时，制得的透明阻燃聚碳酸酯的阻燃性能与选用PC1605时一致，均具有良好的阻燃性能。且实施例6b中透光率略高于实施例4a，这是由于异山梨醇型聚碳酸酯的透光率高于芳香族聚碳酸酯。
结合实施例4a和实施例7并结合表8可以看出，直接将LM1015与KFBS与其他原料进行混合，制得的透明阻燃聚碳酸酯不具备良好的阻燃性能。且实施例7中透光率低于实施例4a，这是由于采用直接加入粉料的方式，会导致各原料分散不均匀从而影响透光率。
对比例
对比例基于实施例1a-1c的基础上，进行改动。
对比例1
对比例1与实施例1a的区别仅在于不加离子液体阻燃母粒，即原料中无任何阻燃成分。
对比例2
对比例2与实施例1a的区别仅在于仅添加磺酸盐阻燃母粒。
对比例3
对比例3与实施例1c区别仅在于原料中不添加紫外线吸收剂。
对比例4
对比例4与实施例1b的区别仅在于将LM1015替换成咪唑型的1-苄基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐，为市售，纯度≥99%。
对比例5
对比例5与实施例1b的区别仅在于将LM1015替换成溴代1-苄基3-甲基咪唑，为市售，纯度≥99%。
性能检测试验
对比例1-5的测试结果如表9所示。
表9
结合实施例1a和对比例1并结合表9可以看出，原料中无阻燃成分时，聚碳酸酯同时不能满足1.6 mm及3.2 mm V0阻燃，聚碳酸酯的阻燃性能差。
结合实施例1a和对比例2并结合表9可以看出，原料中仅添加磺酸盐阻燃母粒时，透明阻燃聚碳酸酯同时不能满足1.6 mm但可以满足3.2 mm V0阻燃，透明阻燃聚碳酸酯的阻燃性能不佳，说明单独的磺酸盐阻燃母粒效果不好。
结合实施例1c和对比例3并结合表9可以看出，不添加UV234无法通过耐候性能测试。
结合实施例1b和对比例4-5并结合表9可以看出，实施例1b中透明阻燃聚碳酸酯的阻燃性能优于对比例4-5中透明阻燃聚碳酸酯的阻燃性能，实施例1b中透明阻燃聚碳酸酯的透光性明显优于对比例4-5中透明阻燃聚碳酸酯的透光性，说明在该配比下，功能化基团为磷酸或卤素的离子液体无法做到在提高聚碳酸酯的阻燃性能的同时保证聚碳酸酯的透光性。
其原因在于：磺酸功能化离子液体是透明的，磷酸功能化离子液体和卤化离子液体是不透明的。磷酸功能化离子液体加进去会导致热变形温度降低，影响材料的耐热性能。卤化离子液体的添加不符合环保要求。
一种聚碳酸酯制品，主要由上述任一实施例中的透明阻燃聚碳酸酯制成。且任一聚碳酸酯制品经检测，均符合上述性能测试。聚碳酸酯制品包括但不限于汽车镜片、眼镜、汽车大灯和透明灯饰件。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (10)
1.一种透明阻燃聚碳酸酯，其特征在于，原料包括聚碳酸酯、紫外线吸收剂、抗氧剂A、脱模剂和离子液体阻燃母粒，以100重量份的聚碳酸酯计，紫外线吸收剂的用量为0.1-0.3份，抗氧剂A的用量为0.2-0.6份，脱模剂的用量为0.3-0.6份；以100重量份的聚碳酸酯计，离子液体阻燃母粒包括0.1-0.5份磺酸功能化离子液体。
2.据权利要求1所述的透明阻燃聚碳酸酯材料，其特征在于：离子液体阻燃母粒还包括载体粉末和抗氧剂B，且磺酸功能化离子液体、载体粉末和抗氧剂B的质量比为（10-30）:（69.8-89.8）:0.2。
3.根据权利要求1所述的透明阻燃聚碳酸酯，其特征在于：原料还包括磺酸盐阻燃母粒，磺酸盐阻燃母粒包括磺酸盐阻燃剂、载体粉末和抗氧剂B，且磺酸盐阻燃剂、载体粉末和抗氧剂B的质量比为（5-15）:（84.8-94.8）:0.2；其中，以100重量份的聚碳酸酯计，磺酸盐阻燃剂为a重量份，且0＜a≤0.08。
4.根据权利要求3所述的透明阻燃聚碳酸酯，其特征在于：所述磺酸盐阻燃剂为全氟丁基磺酸钾或苯磺酰基苯磺酸钾。
5.根据权利要求1所述的透明阻燃聚碳酸酯，其特征在于：所述聚碳酸酯为芳香族PC树脂或异山梨醇型聚碳酸酯。
6.根据权利要求1所述的透明阻燃聚碳酸酯，其特征在于：所述聚碳酸酯由90-95份PC粒子和5-10份PC粉体组成。
7.根据权利要求1所述的透明阻燃聚碳酸酯，其特征在于：所述紫外线吸收剂为邻羟基二苯甲酮类、苯并三唑类、水杨酸酯类、三嗪类、取代丙烯腈类中的其中一种。
8.权利要求1-2、5-7任一项所述的一种透明阻燃聚碳酸酯的制备方法，其特征在于，包括如下制备步骤：
S1、阻燃母粒制备
a、离子液体阻燃母粒的制备
以离子液体的量为基准，在离子液体中添加载体粉末和抗氧剂B，并混合均匀，得到物料一；
在转速200~300r/min、温度为230-270℃的条件下将物料一挤出，再经过水冷、风干和切粒，制得离子液体阻燃母粒；
S2、挤出造粒
b1、将离子液体阻燃母粒、聚碳酸酯、紫外线吸收剂、抗氧剂A和脱模剂混合，并搅拌5-10min，得到中间物料；
b2、将b1的中间物料挤出造粒，得到透明阻燃聚碳酸酯。
9.权利要求3-4中任一项所述的一种透明阻燃聚碳酸酯的制备方法，其特征在于，包括如下制备步骤：
S1、阻燃母粒制备
a、离子液体阻燃母粒的制备
以离子液体的量为基准，在离子液体中添加载体粉末和抗氧剂B，并混合均匀，得到物料一；
在转速200~300r/min、温度为230-270℃的条件下将物料一挤出，再经过水冷、风干和切粒，制得离子液体阻燃母粒；
b、磺酸盐阻燃母粒的制备
以磺酸盐阻燃剂的量为基准，在磺酸盐阻燃剂中添加载体粉末和抗氧剂B，再加入占三者总质量为0.1-0.2wt%的硅油并均匀混合并混合均匀，得到物料二；
在转速200~300r/min、温度为250-270℃的条件下将物料二挤出，再经过水冷、风干和切粒，制得磺酸盐阻燃母粒；
S2、挤出造粒
c1、将离子液体阻燃母粒、磺酸盐阻燃母粒、聚碳酸酯、紫外线吸收剂、抗氧剂A和脱模剂混合，并搅拌5-10min，得到中间物料；
c2、将c1的中间物料挤出造粒，得到透明阻燃聚碳酸酯。
10.一种聚碳酸酯制品，其特征在于：主要由权利要求1-7任一项所述的透明阻燃聚碳酸酯制成。
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| CN202110668250.2A Pending CN113372705A (zh) | 2021-06-16 | 2021-06-16 | 一种透明阻燃聚碳酸酯及其制备方法、聚碳酸酯制品 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114133723A (zh) * | 2021-11-22 | 2022-03-04 | 上海品诚控股集团有限公司 | 一种透明薄壁阻燃聚碳酸酯复合材料及其制备方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102775754A (zh) * | 2012-07-25 | 2012-11-14 | 杭州师范大学 | 无卤复合阻燃pc/abs合金及其制备方法 |
| CN104672830A (zh) * | 2013-11-29 | 2015-06-03 | 青岛佳亿阳工贸有限公司 | Pc抗静电阻燃母粒 |
| KR20170011459A (ko) * | 2015-07-23 | 2017-02-02 | 주식회사 위컴 | 비할로겐 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물 |
| CN107245235A (zh) * | 2016-04-26 | 2017-10-13 | 宁波浙铁大风化工有限公司 | 一种透明阻燃聚碳酸酯材料及其制备方法 |
| CN110358276A (zh) * | 2018-04-11 | 2019-10-22 | 南通诺为新材料科技有限公司 | 一种透明阻燃聚碳酸酯，阻燃剂和应用 |
-
2021
- 2021-06-16 CN CN202110668250.2A patent/CN113372705A/zh active Pending
Patent Citations (5)
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