CN113583421B - 一种高透明低yi值无卤阻燃pc材料及其制备方法 - Google Patents

一种高透明低yi值无卤阻燃pc材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113583421B
CN113583421B CN202110918826.6A CN202110918826A CN113583421B CN 113583421 B CN113583421 B CN 113583421B CN 202110918826 A CN202110918826 A CN 202110918826A CN 113583421 B CN113583421 B CN 113583421B
Authority
CN
China
Prior art keywords
retardant
flame retardant
free flame
flame
halogen
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110918826.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113583421A (zh
Inventor
马海丰
陈增军
宋治乾
陈方
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Pincheng Holding Group Co ltd
Original Assignee
Shanghai Pincheng Holding Group Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Pincheng Holding Group Co ltd filed Critical Shanghai Pincheng Holding Group Co ltd
Priority to CN202110918826.6A priority Critical patent/CN113583421B/zh
Publication of CN113583421A publication Critical patent/CN113583421A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113583421B publication Critical patent/CN113583421B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L69/00—Compositions of polycarbonates; Compositions of derivatives of polycarbonates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2237—Oxides; Hydroxides of metals of titanium
    • C08K2003/2241—Titanium dioxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00—Properties
    • C08L2201/02—Flame or fire retardant/resistant
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00—Properties
    • C08L2201/08—Stabilised against heat, light or radiation or oxydation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00—Properties
    • C08L2201/10—Transparent films; Clear coatings; Transparent materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00—Properties
    • C08L2201/22—Halogen free composition
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
    • C08L2205/025—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group containing two or more polymers of the same hierarchy C08L, and differing only in parameters such as density, comonomer content, molecular weight, structure

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Fireproofing Substances (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

本发明涉及一种高透明低YI值无卤阻燃PC材料及其制备方法，包括PC树脂、双酚TMAPC以及复合阻燃体系。本发明达到1.2mmV‑0及3.2mm5VB的无卤阻燃的同时，透光率在83％～87％，雾度＜2.5％，可作为透明产品使用。

Description

一种高透明低YI值无卤阻燃PC材料及其制备方法
技术领域
本发明属于PC材料领域，特别涉及一种高透明低YI值无卤阻燃PC材料及其制备方法。
背景技术
聚碳酸酯PC材料透明性好，广泛用于有透明要求的电子电器、轨道交通、建筑等领域。PC本身碳含量较高，具有自熄性，通常加入少量的磺酸盐阻燃剂即可达到V-0的阻燃等级，但对于薄壁透明的规格，单纯的磺酸盐和有机硅阻燃剂无法达到高透明5VB的阻燃等级。产品通常底色偏黄，无实际应用价值，这限制了其在有透明电子电器、建筑灯具等领域的应用。目前高等级的5VB或5VA的透明阻燃只能通过有卤阻燃或共聚方法实现，这样就会损失PC本身高透明、高耐热性特性，而且产品YI≥4，目视偏黄，无法用于高透光规格。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高透明低YI值无卤阻燃PC材料及其制备方法，该材料达到1.2mmV-0及3.2mm5VB的无卤阻燃的同时，透光率在83％～87％，雾度＜2.5％，可作为透明产品使用。
本发明提供了一种高透明低YI值无卤阻燃PC材料，按重量份数，包括如下组分：
Figure BDA0003206681930000011
所述PC树脂为双酚A型聚碳酸酯，重均分子量在20,000～45,000之间，分子量分布在1～2之间。300℃/1.2kg测试条件下，熔体质量流动速率在(2-8)g/10min之间。
所述双酚TMA PC折射率在1.59-1.60之间，Tg点在200℃-220℃。330℃/2.16kg测试条件下，熔体质量流动速率在熔体质量流动速率在(8-15)g/10min之间。
所述磷系阻燃剂为苯氧基环磷腈阻燃剂。所述苯氧基环磷腈阻燃剂包括苯氧基环三磷腈及其衍生物、苯氧基环四磷腈及其衍生物、苯氧基环五磷腈及其衍生物，P含量需≥13％、N含量需≥6％。
所述磺酸盐阻燃剂为苯磺酰基苯磺酸钾或其衍生物、全氟丁基磺酸钾或其衍生物中的至少一种。苯磺酰基苯磺酸钾衍生物中优选含有芳香族的磺酸盐分子链。
所述有机硅阻燃剂为甲基苯基硅氧烷及其衍生物阻燃剂、乙基苯基硅烷及其衍生物、八苯基环四硅氧烷中的至少一种。所述甲基苯基硅烷阻燃剂的重均分子量在5000～15000之间、熔融温度在35℃～95℃之间。
所述有机胍聚物为羟甲基双胍胺及其衍生物、硬脂酸氰尿酸胍、硬脂酸甲基硫酸胍及其衍生物、羟甲基碳酸胍及其衍生物中的至少一种，有机胍聚物的pH值在4.5-7之间。
所述纳米催化剂为丙烯酸酯包覆的纳米TiO2。包覆的纳米TiO2需使用金红石型、粒径在1μm-10μm之间。丙烯酸酯包覆的单体采用甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯等丙烯酸酯类，包覆方法可以是乳液法、溶剂法。为了确保透明性和相容性聚合物包覆物的凝胶比例5％以下，接枝率使用红外法测试在20％以上。特别地，包覆的TiO2纳米催化剂实验前需将含水量控制在0.01％wt以下。
本发明还提供了一种高透明低YI值无卤阻燃PC材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)按配方称取原料，将原料依次投入混合机中共混至均匀，得到预混物；
(2)将步骤(1)中制备所得的预混物投入双螺杆挤出机中，在双螺杆挤出机中熔融混合并挤出造粒，即得。
所述步骤(2)中的双螺杆挤出机挤出温度为150-260℃，主螺杆转速为400±50rpm。
有益效果
本发明达到1.2mmV-0及3.2mm5VB的无卤阻燃的同时，透光率在83％～87％，雾度＜2.5％，可作为透明产品使用；另外，本发明产品初始YI＜2，改善了因阻燃剂加入与PC反应导致的发黄，耐热性与PC相同，可通过RTI 120℃，960℃灼热丝，满足耐高温电器的阻燃需求。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例和比较例中的原料来源如下：
Figure BDA0003206681930000031
制备方法，包括如下步骤：
(1)按配方称取原料，将原料依次投入混合机中共混至均匀，得到预混物；
(2)将步骤(1)中制备所得的预混物投入双螺杆挤出机中，在双螺杆挤出机中熔融混合并挤出造粒，即得。
通过长径比为40:1的双螺杆挤出机熔融共混，注塑125mm*13mm*1.2mm/3.2mm样条。
挤出温度区段如下：
第一段 第二段 第三段 第四段 第五段 第六段 第七段 第八段 第九段 第十段
150℃ 255℃ 255℃ 255℃ 250℃ 250℃ 260℃ 250℃ 250℃ 250℃
挤出转速如下：
主螺杆转速 侧进机转速 真空压力
400±50rpm 40±10Hz >0.07MPa
Figure BDA0003206681930000032
Figure BDA0003206681930000041
由上述结果可知：
1.双酚TMA PC在提高负荷变形温度的同时，使透光率降低，黄色指数无变化；
2.随着双酚TMA PC的添加比例增加，雾度增加。
Figure BDA0003206681930000042
Figure BDA0003206681930000051
由上述结果可知：
1.磺酸盐阻燃剂的引入可以有效的提高材料的阻燃等级。
2.单纯磷系阻燃剂的加入会使材料的耐热性降低，因此比较例6无实际应用。
Figure BDA0003206681930000052
Figure BDA0003206681930000061
由上述结果可知：
纳米二氧化钛的加入，在达到相同阻燃等级同时，有效降低磷腈阻燃剂的添加量。因二氧化钛为过渡金属，可与亲电的磺酸盐行程配位结构，提高磺酸盐与PC本身交联的反应活性；在燃烧时，配位结构可提高阻燃剂本身的耐热性，减缓燃烧时阻燃剂的分解，可进一步促进成碳，所需磷腈阻燃剂的添加量降低，提高材料耐热性，改善变黄状况。使用未包覆的二氧化钛，材料的物性无问题，5VB阻燃无法通过。有机胍聚物与二氧化钛的复配可使低黄色指数、透明材料达到阻燃的效果。
Figure BDA0003206681930000062
Figure BDA0003206681930000071
由上述结果可知：
1.相对于全氟丁基磺酸钾，使用苯磺酰基苯磺酸钾KSS，材料冲击降低，雾度降低，透光率上升。
2.如有机硅阻燃剂保持不变，降低磷腈阻燃剂添加量，材料耐热性上升。

Claims (9)

1.一种高透明低YI值无卤阻燃PC材料，其特征在于：按重量份数，包括如下组分：
Figure FDA0003890825380000011
米催化剂为丙烯酸酯包覆的纳米TiO2。
2.根据权利要求1所述的PC材料，其特征在于：所述PC树脂为双酚A型聚碳酸酯，重均分子量在20,000～45,000之间，分子量分布在1～2之间。
3.根据权利要求1所述的PC材料，其特征在于：所述双酚TMA PC折射率在1.59-1.60之间，Tg点在200℃-220℃。
4.根据权利要求1所述的PC材料，其特征在于：所述磷系阻燃剂为苯氧基环磷腈阻燃剂。
5.根据权利要求1所述的PC材料，其特征在于：所述磺酸盐阻燃剂为苯磺酰基苯磺酸钾或其衍生物、全氟丁基磺酸钾或其衍生物中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的PC材料，其特征在于：所述有机硅阻燃剂为甲基苯基硅氧烷及其衍生物阻燃剂、乙基苯基硅烷及其衍生物、八苯基环四硅氧烷中的至少一种。
7.一种如权利要求1所述的高透明低YI值无卤阻燃PC材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)按配方称取原料，将原料依次投入混合机中共混至均匀，得到预混物；
(2)将步骤(1)中制备所得的预混物投入双螺杆挤出机中，在双螺杆挤出机中熔融混合并挤出造粒，即得。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中的双螺杆挤出机挤出温度为150-260℃，主螺杆转速为400±50rpm。
9.一种如权利要求1所述的高透明低YI值无卤阻燃PC材料在电子电器、建筑中的应用。
CN202110918826.6A 2021-08-11 2021-08-11 一种高透明低yi值无卤阻燃pc材料及其制备方法 Active CN113583421B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110918826.6A CN113583421B (zh) 2021-08-11 2021-08-11 一种高透明低yi值无卤阻燃pc材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110918826.6A CN113583421B (zh) 2021-08-11 2021-08-11 一种高透明低yi值无卤阻燃pc材料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113583421A CN113583421A (zh) 2021-11-02
CN113583421B true CN113583421B (zh) 2022-12-13

Family

ID=78257137

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110918826.6A Active CN113583421B (zh) 2021-08-11 2021-08-11 一种高透明低yi值无卤阻燃pc材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113583421B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113956641B (zh) * 2021-10-15 2023-08-29 金发科技股份有限公司 一种阻燃pc/abs合金组合物及其制备方法和应用
CN116285217B (zh) * 2022-09-23 2024-02-20 丹阳市沃德立电工材料有限公司 一种高性能环保耐高温浸渍树脂及其制备方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103360739B (zh) * 2013-07-08 2016-06-22 青岛科技大学 一种磷系协效阻燃pc/abs合金材料及其制备方法
CN104987689B (zh) * 2015-06-08 2016-09-14 金发科技股份有限公司 一种聚碳酸酯组合物及其制备方法
CN106566218A (zh) * 2015-10-13 2017-04-19 上海杰事杰新材料(集团)股份有限公司 一种无卤阻燃抗菌聚碳酸酯复合材料及其制备方法
CN109988407A (zh) * 2019-03-18 2019-07-09 宁波浙铁大风化工有限公司 一种高效阻燃聚碳酸酯材料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113583421A (zh) 2021-11-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113583421B (zh) 一种高透明低yi值无卤阻燃pc材料及其制备方法
KR101065337B1 (ko) 내광성 및 난연성이 우수한 폴리카보네이트 수지 조성물
KR100782265B1 (ko) 광반사성 및 난연성이 우수한 폴리카보네이트 수지 조성물
KR20040079118A (ko) 투명한 폴리메틸메타크릴레이트/폴리카보네이트 수지 조성물
CN104672831A (zh) 一种高韧增强阻燃耐老化pc组合物
KR20030029912A (ko) 난연성 열가소성 수지 조성물
WO2003093365A1 (fr) Composition de copolymere greffe contenant du polyorganosiloxane
WO2020011058A1 (zh) 一种聚碳酸酯组合物及其制备方法与应用
CN104650558A (zh) 高效阻燃增强级pc/pbt合金及其制备方法
CN110734551B (zh) 一种高强度高耐热阻燃透明聚碳酸酯树脂及其制备方法
CN115850944B (zh) 一种高透光薄壁阻燃聚碳酸酯组合物及制备方法
CN102964793B (zh) 一种高硬度高透明高流动pc合金及其制备方法
CN116444970A (zh) 一种磷杂菲/硅氧烷双基大分子阻燃增韧聚碳酸酯材料
CN110643164A (zh) 一种pc/petg合金材料及其制备方法
CN109627656A (zh) 一种透明永久抗静电pmma材料及其制备方法和应用
CN114213829A (zh) 一种阻燃阻光高反光pc材料及其制备方法
JP3563711B2 (ja) 反射板
CN111527149B (zh) 热塑性树脂组合物和由其形成的模制产品
CN109423048A (zh) 一种有机硅增韧改性的聚苯硫醚材料及其制备方法
CN107236225A (zh) 一种甲基化阻燃聚氯乙烯的制备方法
JP2006241262A (ja) 熱安定性に優れた光反射性難燃ポリカーボネート樹脂組成物
CN112979951A (zh) 一种新型阻燃剂、阻燃透明聚碳酸酯树脂及其制备方法
CN111334017B (zh) 纤维状填料改性聚碳酸酯复合物及其制备方法
KR101956806B1 (ko) 난연성 및 투명성이 우수한 폴리카보네이트 수지 조성물
CN112143032A (zh) 一种改性氢氧化铝、阻燃聚氯乙烯材料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
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
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right

Denomination of invention: A high transparency and low YI value halogen-free flame retardant PC material and its preparation method

Granted publication date: 20221213

Pledgee: Societe Generale Bank Co.,Ltd. Qingpu Branch of Shanghai

Pledgor: Shanghai Pincheng Holding Group Co.,Ltd.

Registration number: Y2024980016352