CN114106550B - 一种耐黄变、高冲击无卤阻燃pc材料及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种耐黄变、高冲击无卤阻燃PC复合材料,包括:超高分子量聚碳酸酯80~100份,耐黄变增韧剂1~10份,马来酸酐‑ABS接枝物0.2~0.6份,无卤阻燃剂0.2~1份,银离子抗菌剂(自制)0.2~1份,紫外线吸收剂0.1~0.4份,光稳定剂0.1~0.4份,抗氧化剂0.2~0.6份,润滑剂0.2~0.6份;所述的耐黄变增韧剂选用核‑壳聚合结构的增韧剂,核为有机硅改性丙烯酸酯聚合物,有机硅含量为40~50%;壳为苯乙烯‑丙烯腈(SAN)共聚物。本发明通过制备原料的选择和用量设置,获得了耐黄变、高冲击、阻燃,同时具有良好的抗菌性能的PC复合材料,解决了现有该类材料不耐黄变、冲击模量低、灼热丝易起火、不具有抗菌性等问题。
Description
技术领域
本发明属于阻燃PC材料领域,尤其涉及一种耐黄变、高冲击无卤阻燃PC材料及其制备工艺。
背景技术
聚碳酸酯(PC)材料本身具有高光性以及优异的物理化学性能,广泛地应用于电子电器行业的充电器外壳、开关面板、插座等等。尤其是白色家电产品对外观要求严格,表面高光不能有异色,这就对材料的耐高温黄变提出很高的要求;并且由于聚碳酸酯的分子链段刚性大,熔融温度高,加工难度较大,产品耐冲击性不高,易开裂。随着家电产品对安全性的提升,对材料的灼热丝起火温度要求越来越高,常规的阻燃PC材料难以满足要求。另外,近年来,抗菌塑料制品的市场需求较高,但抗菌PC产品在市场上极少,且大多数抗菌剂与塑料制品的相容性较差,难以达到理想的抗菌效果,还会影响塑料制品的物理性能。
CN201710252835.X公开了一种高温抗黄变阻燃聚碳酸酯组合物,其按原料重量份计包括如下组成:聚碳酸酯树脂80~90份、着色剂0.01~2份、分散剂0.3~1份、阻燃剂6~10份、增韧剂2~6份、抗氧剂0.3~1份、润滑剂0.3~1份。上述技术方案通过调整聚碳酸酯组合物的原料组分,选用具有耐高温性的着色剂,同时利用由环状聚酯和硬脂酸盐复配组成的复合物作为分散剂,使得原本分散性差的阻燃剂和着色剂能够均匀地分散在树脂基体中,保证聚碳酸酯组合物在挤出过程中颜色稳定,但关于提高PC材料的抗冲击性能以及抗菌性能没有涉及。
因此,研究开发一种耐黄变、高冲击、无卤阻燃PC复合材料,同时具有良好的抗菌性能,具有重大的市场应用前景。要想获得集耐黄变、高冲击、阻燃以及抗菌于一身的PC材料,需要考虑到各原料组分固有的特性及其相互协同的促进与制约的作用,更主要的是在加工过程中容易发生的物理化学反应,避免影响到PC材料的性能。因此要从原料的选择、原料用量、制备工艺的优化、设计、调整,形成一个整体的试验体系和实践研究。
发明内容
本发明的目的是提供一种耐黄变、高冲击、无卤阻燃PC材料,同时具有良好的抗菌性能,解决了现有该类材料不耐黄变、冲击模量低、灼热丝易起火、不具有抗菌性等问题。
为实现上述目的,本发明提供的技术方案如下:
一种耐黄变、高冲击无卤阻燃PC材料,包括如下按重量份计的原料制备而成:
超高分子量聚碳酸酯 80~100份
耐黄变增韧剂 1~10份
马来酸酐-ABS接枝物 0.2~0.6份
无卤阻燃剂 0.2~1份
纳米银离子抗菌剂(自制) 0.2~1份
紫外线吸收剂 0.1~0.4份
光稳定剂 0.1~0.4份
抗氧化剂 0.2~0.6份
润滑剂 0.2~0.6份;
所述的耐黄变增韧剂选用核-壳结构的增韧剂,核为有机硅改性丙烯酸酯聚合物,有机硅含量为40~50%;壳为苯乙烯-丙烯腈共聚物;
所述的纳米银离子抗菌剂的制备方法包括如下步骤:
S1.将含银载体加工成纳米级载银粉体,载体材料选用磷酸锆,载银量为2~5%;
S2.将硅烷偶联剂加入甲醇或乙醇溶液中,硅烷偶联剂的浓度为1~4%,再加入催化剂,将pH值调至4~5,获得硅烷偶联剂溶液;
S3.将硅烷偶联剂溶液喷洒在载银粉体上,期间载银粉体不断搅拌使粉体表面均沾有硅烷偶联剂溶液,然后在温度100~120℃下干燥2~4小时,即得银离子抗菌剂。
本发明的耐黄变增韧剂为核-壳结构的有机硅增韧剂,核:有机硅/丙烯酸聚合物,有机硅含量45%,增韧效果优异;壳:耐高温SAN包覆,可减少材料的高温氧化黄变,耐高温可达350℃,可减少材料在注塑过程中的黄变,可以更好地适用于白色阻燃PC产品。优选的耐黄变增韧剂为SRK-200A(日本三菱)。SRK-200A是METABLEN S-系列产品中耐热性能最好的一支产品,同时有很好的低温耐冲击效果、卓越的耐候性,协助防火性能,这是其他类型的增韧剂不具有的优点。
本发明的马来酸酐-ABS接枝物具有增容和增韧的效果,原理如下:酸酐基团在高温和螺杆剪切的作用下,能够与极性基团(-NH2、-OH)发生广义的脱水反应并形成化学键,从而将不相容的极性和非极性物质进行化学偶联。另外,酸酐接枝物兼具极性基团羰基和烯烃非极性链段,在高温条件下,能够与耐黄变增韧剂中的丙烯酸基团发生交联反应,形成立体框架结构,协同产生增韧效果,提高材料韧性,同时还可以减少增韧剂的添加量,降低成本。
本发明的紫外线吸收剂和光稳定剂具有协同抗老化作用。紫外线吸收剂通过阻隔和吸收紫外线,从而减少塑料制品本身受到的紫外线辐射,延缓老化。光稳定剂通过捕捉塑料制品中产生的自由基,降低自由基对高分子链不断破坏的反应进程,阻断老化的连锁反应,提高耐老化性能。两者一起使用,具有协同抗老化作用。
本发明的纳米银离子抗菌剂(自制)通过硅烷偶联剂对纳米级载银粉体进行表面处理,获得了活化的银离子抗菌粉体,其加入PC材料中,与PC的相容性好,分散均匀,不会团聚从而影响杀菌性能。本发明具体优化了硅烷偶联剂对纳米级载银粉体表面处理的操作过程,使载银粉体表面反应接枝的偶联剂较多,达到更好的相容效果。银离子杀菌原理:银离子能够特异性结合蛋白酶中带有负电荷的硫醇基,刺穿细胞壁与细胞膜,使蛋白质变性,达到灭菌效果。同时银离子具有耐高温性能,适用于PC熔融挤出和注塑过程。
特别地,在本发明中,上述各添加剂的选择和用量,均是结合理论知识和实验研究获得的较优方案,起到了一个综合性能优化的效果,具有耐黄变、抗冲击、阻燃、抗菌等多重功效。
在本发明中,优选地,所述的超高分子量聚碳酸酯为三光气法合成的超高分子量双酚A型聚碳酸酯,其重均分子量为16~18万。本发明选用的PC为三光气法合成的超高分子量双酚A型聚碳酸酯,其重均分子量Mw在16~18万,超高的分子量使得PC具有优异的抗冲击性能与强度,材料表面光泽度高。同时热稳定性高,便于加工成型。超高分子量的PC是一种线型PC(简称UHWPC),具有优良的抗冲击性能和强度,可替代钢材的耐冲击和高强度性能,在汽车部件制品领域使用。
在本发明中,优选地,所述的硅烷偶联剂选用KH550、KH560、KH570中的一种或几种的混合物,所述催化剂选用醋酸。上述几种硅烷偶联剂适用范围广,成本低,且用于本发明中对磷酸锆的表面改性效果好,可作为本发明的优选方案,醋酸作为催化剂使用,能够较好的控制偶联剂的反应速率,使反应进程可控。硅烷偶联剂将无机物载体的表面进行有机修饰,使无机物与有机物相容。硅烷类偶联剂分子结构式一般为:Y-R-Si(OR)3(式中Y—有机官能基,R-Si(OR)x—硅烷氧基)。硅烷氧基对无机物具有反应性,有机官能基对有机物具有反应性或相容性。因此,当硅烷偶联剂介于无机和有机界面之间,可形成有机基体-硅烷偶联剂-无机基体的结合层。
在本发明中,优选地,所述的无卤阻燃剂为二苯砜-3,3-二磺酸二钾盐、苯磺酰基苯磺酸盐中的一种或两种混合,优选阻燃剂为KFR-KKS。在高温下,磺酸盐能促进PC的异构化分解,释放出CO2和H2O等不可燃物。异构化分解作用能提高PC的分解和成炭速率,在PC表面形成炭层,不可燃气体能屏蔽可燃物,防火性能优异,并且添加量少,对基材的机械物理性能基本没有任何影响。
在本发明中,优选地,所述的抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂168中的一种或几种的混合物,优选的为抗氧剂1076、抗氧剂168的等比混合物。
在本发明中,优选地,所述的润滑剂为润滑剂EBS、润滑剂芥酸酰胺和润滑剂PETS中的一种或几种的混合物,优选润滑剂PETS。
在本发明中,优选地,所述的光稳定剂为光稳定剂788、光稳定剂5589和光稳定剂V703中的一种或几种的混合物,优选光稳定剂5589。所述的紫外线吸收剂为UV-327、UV-9、UV-531中的一种或多种组合而成,优选UV-327。
在本发明中,优选地,所述的马来酸酐-ABS接枝物选用XB-5000。广州新邦高分子材料有限公司生产的XB-5000,作为极性化相容剂,与PC相容性较好,能提高PC的冲击强度、弯曲强度等。
在本发明中,优选地,所述耐黄变、高冲击无卤阻燃PC材料由如下按重量份计的原料制备而成:
UHWPC 98份
耐黄变增韧剂 2份
马来酸酐-ABS接枝物 0.6份
无卤阻燃剂 0.3份
纳米银离子抗菌剂(自制) 0.6份
紫外线吸收剂 0.1份
光稳定剂 0.2份
抗氧化剂 0.4份
润滑剂 0.2份。
上述原料各组分用量是发明人通过大量的实验研究筛选获得的较优方案,各组分之间能够相互配合,获得的PC材料性能优异,耐黄变、高抗冲、阻燃、抗菌。
本发明还提供一种所述耐黄变、高冲击无卤阻燃PC复合材料的制备工艺,包括如下步骤:
S1.按配方重量份称取各原料,将原料混合搅拌5~10分钟;
S2.于双螺杆挤出机中经过熔融共混,经口模牵引拉出、冷却、干燥、造粒,挤出温度260~280℃、主机转速500~700rpm,获得所述的阻燃PC材料;
S3.对制得的上述阻燃PC材料于温度100~120℃下干燥3~5h。
具体地,S1中,将原料加入到高速混合机中混合均匀。
在高温、高转速的加工工艺下,超高分子量的UHWPC分子链伸展开,与阻燃剂产生分子间的作用力,保证阻燃剂均匀地分散。同时马来酸酐-ABS接枝物中,酸酐基团在高温和螺杆剪切的作用下,能够与极性基团(-NH2、-OH)发生广义的脱水缩合反应,不相容的极性和非极性材料发生化学偶联,形成立体的网格结构,从而产生协同增韧的效果。
与现有技术相比,本发明的有益效果:
1)耐黄变性能突出。本发明的阻燃PC复合材料,耐受最高的挤出温度可达350℃,而且不会产生黄变现象,适合制造高端的白色塑件。而常规的阻燃PC材料在280℃时会出现氧化变黄,逐渐分解。
2)较高的抗冲击性能。超高分子量的PC与马来酸酐-ABS接枝物和耐黄变增韧剂在高温条件下发生化学反应而交联,形成三维网状结构,显著提高材料的韧性,不产生开裂或断裂,同时具有较高的抗冲击性能,确保塑件的质量要求。
3)阻燃效果好,环境友好。磺酸盐类阻燃剂是PC专属的阻燃剂,使用量较低,不含污染环境的卤素(氯或溴),环境友好。
4)抗菌效果好。加入了自制的纳米银离子抗菌剂,银离子抗菌剂通过硅烷偶联剂对纳米级载银粉体进行表面处理,获得了活化的银离子抗菌粉体,其加入PC材料中,与PC的相容性好,分散均匀,不会团聚从而影响杀菌性能。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,对本发明进一步详细说明,但本发明要求的保护范围并不局限于实施例。
下述具体实施案例中,所采用的原料如无特殊说明,均为市售。
其中,采用的超高分子量聚碳酸酯为三光气法合成的超高分子量双酚A型聚碳酸酯,其重均分子量为16~18万。
实施例1
一种耐黄变、高冲击无卤阻燃PC材料,制备原料如下:
超高分子量聚碳酸酯PC 98Kg
耐黄变增韧剂SRK-200A 2Kg
马来酸酐-ABS接枝物XB-5000 0.6Kg
无卤阻燃剂KFR-KKS 0.3Kg
银离子抗菌剂(自制) 0.3Kg
紫外线吸收剂UV-327 0.1Kg
光稳定剂5589 0.2Kg
抗氧化剂1076 0.2Kg
抗氧化剂168 0.2Kg
润滑剂PETS 0.2Kg。
其中,银离子抗菌剂的制备步骤如下:
S1.将含银载体加工成纳米级载银粉体,载体材料选用磷酸锆,载银量为3%,平均粒径为100nm左右;
S2.将硅烷偶联剂加入甲醇或乙醇溶液中,硅烷偶联剂的浓度为2%,再加入催化剂醋酸,调节pH值至4.5,获得硅烷偶联剂溶液;
S3.将硅烷偶联剂溶液喷洒在载银粉体上,期间载银粉体不断搅拌使粉体表面均沾有硅烷偶联剂溶液,然后在温度120℃下干燥3小时,即得银离子抗菌剂。
耐黄变、高冲击无卤阻燃PC复合材料制备工艺包括如下步骤:
S1.称取各原料,将原料加入到高速混合机中混合均匀;
S2.于双螺杆挤出机中经过熔融共混,经口模牵引拉出、冷却、干燥、造粒,挤出温度260~280℃、主机转速700rpm,获得所述的阻燃PC材料;
S3.对制得的上述阻燃PC材料于温度110℃下干燥4h。
实施例2
一种耐黄变、高冲击无卤阻燃PC材料,制备原料如下:
超高分子量聚碳酸酯PC 100Kg
耐黄变增韧剂SRK-200A 8Kg
马来酸酐-ABS接枝物XB-5000 0.6Kg
无卤阻燃剂KFR-KKS 0.8Kg
银离子抗菌剂(自制) 0.4Kg
紫外线吸收剂UV-327 0.3Kg
光稳定剂5589 0.3Kg
抗氧化剂1076 0.3Kg
抗氧化剂168 0.3Kg
润滑剂PETS 0.5Kg。
纳米银离子抗菌剂的制备步骤如下:
S1.将含银载体加工成纳米级载银粉体,载体材料选用磷酸锆,载银量为4%,平均粒径为200nm左右;
S2.将硅烷偶联剂加入甲醇或乙醇溶液中,硅烷偶联剂的浓度为3%,再加入催化剂醋酸,调节pH值至4.5,获得硅烷偶联剂溶液;
S3.将硅烷偶联剂溶液喷洒在载银粉体上,期间载银粉体不断搅拌使粉体表面均沾有硅烷偶联剂溶液,然后在温度120℃下干燥3小时,即得银离子抗菌剂。
耐黄变、高冲击无卤阻燃PC材料制备工艺包括如下步骤:
S1.称取各原料,将原料加入到高速混合机中混合均匀;
S2.于双螺杆挤出机中经过熔融共混,经口模牵引拉出、冷却、干燥、造粒,挤出温度260~280℃、主机转速700rpm,获得所述的阻燃PC材料;
S3.对制得的上述阻燃PC材料于温度120℃下干燥4h。
实施例3
一种耐黄变、高冲击无卤阻燃PC材料,制备原料如下:
超高分子量聚碳酸酯 90Kg
耐黄变增韧剂SRK-200A 1Kg
马来酸酐-ABS接枝物XB-5000 0.5Kg
无卤阻燃剂KFR-KKS 0.5Kg
银离子抗菌剂(自制) 0.3Kg
紫外线吸收剂UV-327 0.2Kg
光稳定剂5589 0.3Kg
抗氧化剂1076 0.3Kg
抗氧化剂168 0.3Kg
润滑剂PETS 0.4Kg。
纳米银离子抗菌剂的制备步骤如下:
S1.将含银载体加工成纳米级载银粉体,载体材料选用磷酸锆,载银量为2%,平均粒径为300nm左右;
S2.将硅烷偶联剂加入甲醇或乙醇溶液中,硅烷偶联剂的浓度为4%,再加入催化剂醋酸,调节pH值至4,获得硅烷偶联剂溶液;
S3.将硅烷偶联剂溶液喷洒在载银粉体上,期间载银粉体不断搅拌使粉体表面均沾有硅烷偶联剂溶液,然后在温度100℃下干燥4小时,即得银离子抗菌剂。
耐黄变、高冲击无卤阻燃PC材料制备工艺包括如下步骤:
S1.称取各原料,将原料加入到高速混合机中混合均匀;
S2.于双螺杆挤出机中经过熔融共混,经口模牵引拉出、冷却、干燥、造粒,挤出温度260~280℃、主机转速600rpm,获得所述的阻燃PC材料;
S3.对制得的上述阻燃PC材料于温度100℃下干燥5h。
实施例4
一种耐黄变、高冲击无卤阻燃PC材料,制备原料如下:
超高分子量聚碳酸酯 80Kg
耐黄变增韧剂SRK-200A 1Kg
马来酸酐-ABS接枝物XB-5000 0.2Kg
无卤阻燃剂KFR-KKS 0.2Kg
银离子抗菌剂 0.2Kg
紫外线吸收剂UV-327 0.1Kg
光稳定剂5589 0.1Kg
抗氧化剂1076 0.1Kg
抗氧化剂168 0.1Kg
润滑剂PETS 0.2Kg。
纳米银离子抗菌剂的制备步骤如下:
S1.将含银载体加工成纳米级载银粉体,载体材料选用磷酸锆,载银量为3%,平均粒径为150nm左右;
S2.将硅烷偶联剂加入甲醇或乙醇溶液中,硅烷偶联剂的浓度为5%,再加入催化剂醋酸,调节pH值至5,获得硅烷偶联剂溶液;
S3.将硅烷偶联剂溶液喷洒在载银粉体上,期间载银粉体不断搅拌使粉体表面均沾有硅烷偶联剂溶液,然后在温度120℃下干燥2小时,即得银离子抗菌剂。
耐黄变、高冲击无卤阻燃PC材料制备工艺包括如下步骤:
S1.称取各原料,将原料加入到高速混合机中混合均匀;
S2.于双螺杆挤出机中经过熔融共混,经口模牵引拉出、冷却、干燥、造粒,挤出温度260~280℃、主机转速600rpm,获得所述的阻燃PC材料;
S3.对制得的上述阻燃PC材料于温度120℃下干燥3h。
对比例1
与实施例1相比,制备原料相同,制备工艺不同。
本对比例的制备工艺包括如下步骤:
S1.称取各原料,将原料加入到高速混合机中混合均匀;
S2.于双螺杆挤出机中经过熔融共混,经口模牵引拉出、冷却、干燥、造粒,挤出温度240~260℃、主机转速400rpm,获得所述的阻燃PC材料;
S3.对制得的上述阻燃PC材料于温度110℃下干燥4h。
对比例2
与实施例1相比,制备原料中超高分子量聚碳酸酯换成普通的PC,制备工艺与实施例1相同。
本对比例的制备原料如下:
普通PC(重均分子量为6~8万) 98Kg
耐黄变增韧剂SRK-200A 2Kg
马来酸酐-ABS接枝物XB-5000 0.6Kg
无卤阻燃剂KFR-KKS 0.3Kg
银离子抗菌剂 0.3Kg
紫外线吸收剂UV-327 0.1Kg
光稳定剂5589 0.2Kg
抗氧化剂1076 0.2Kg
抗氧化剂168 0.2Kg
润滑剂PETS 0.2Kg。
对比例3
与实施例1相比,制备原料中耐黄变增韧剂换成普通MBS类增韧剂,制备工艺与实施例1相同。
本对比例的制备原料如下:
超高分子量聚碳酸酯 98Kg
普通MBS类增韧剂EXL-2620(罗门哈斯) 2Kg
马来酸酐-ABS接枝物XB-5000 0.6Kg
无卤阻燃剂KFR-KKS 0.3Kg
银离子抗菌剂(自制) 0.3Kg
紫外线吸收剂UV-327 0.1Kg
光稳定剂5589 0.2Kg
抗氧化剂1076 0.2Kg
抗氧化剂168 0.2Kg
润滑剂PETS 0.2Kg。
对比例4
与实施例1相比,制备原料中不含马来酸酐-ABS接枝物,制备工艺与实施例1相同。
本对比例的制备原料如下:
超高分子量聚碳酸酯PC 98Kg
耐黄变增韧剂SRK-200A 2Kg
无卤阻燃剂KFR-KKS 0.3Kg
银离子抗菌剂(自制) 0.3Kg
紫外线吸收剂UV-327 0.1Kg
光稳定剂5589 0.2Kg
抗氧化剂1076 0.2Kg
抗氧化剂168 0.2Kg
润滑剂PETS 0.2Kg。
对比例5
与实施例1相比,制备原料中调整马来酸酐-ABS接枝物的用量,制备工艺与实施例1相同。
本对比例的制备原料如下:
超高分子量聚碳酸酯 98Kg
耐黄变增韧剂SRK-200A 2Kg
马来酸酐-ABS接枝物XB-5000 1Kg
无卤阻燃剂KFR-KKS 0.3Kg
银离子抗菌剂 0.3Kg
紫外线吸收剂UV-327 0.1Kg
光稳定剂5589 0.2Kg
抗氧化剂1076 0.2Kg
抗氧化剂168 0.2Kg
润滑剂PETS 0.2Kg。
对比例6
与实施例1相比,制备原料中不含有银离子抗菌剂,制备工艺与实施例1相同。
本对比例的制备原料如下:
超高分子量聚碳酸酯 98Kg
耐黄变增韧剂SRK-200A 2Kg
马来酸酐-ABS接枝物XB-5000 0.6Kg
无卤阻燃剂KFR-KKS 0.3Kg
紫外线吸收剂UV-327 0.1Kg
光稳定剂5589 0.2Kg
抗氧化剂1076 0.2Kg
抗氧化剂168 0.2Kg
润滑剂PETS 0.2Kg。
对比例7
与实施例1相比,银离子抗菌剂不采用硅烷偶联剂活化,其他与实施例1相同。
本对比例的制备原料如下:
超高分子量聚碳酸酯 98Kg
耐黄变增韧剂SRK-200A 2Kg
马来酸酐-ABS接枝物XB-5000 0.6Kg
无卤阻燃剂KFR-KKS 0.3Kg
银离子抗菌剂(纳米级载银粉体,载体材料选用磷酸锆,载银量为3%,平均粒径为100nm左右)0.3Kg
紫外线吸收剂UV-327 0.1Kg
光稳定剂5589 0.2Kg
抗氧化剂1076 0.2Kg
抗氧化剂168 0.2Kg
润滑剂PETS 0.2Kg。
性能测试
对上述实施例1-4和对比例1-7制备获得的PC材料进行性能测试。
UL-94燃烧等级测试:按ASTM D625-1977测试,阻燃样条厚度为3.2mm;
悬臂梁缺口冲击强度测试:按GB/T 1843-2008测试;
抗菌性按GB/T 31402-2015测试,菌种为金黄色葡萄球菌、大肠杆菌。杀菌率按WS/T650-2019测试。
表面黄变根据人工观察获得。
测试结果如下表1所示。
表1实施例与对比例的测试数据
根据上述说明书的揭示和教导,本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此,本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式,对发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外,尽管本说明书中使用了一些特定的术语,但这些术语只是为了方便说明,并不对本发明构成任何限制。
Claims (7)
1.一种耐黄变、高冲击无卤阻燃PC材料,其特征在于,由如下按重量份计的原料制备而成:
超高分子量聚碳酸酯 80~100份
耐黄变增韧剂 1~10份
马来酸酐-ABS接枝物 0.2~0.6份
无卤阻燃剂 0.2~1份
纳米银离子抗菌剂0.2~1份
紫外线吸收剂 0.1~0.4份
光稳定剂 0.1~0.4份
抗氧化剂 0.2~0.6份
润滑剂 0.2~0.6份;
所述的耐黄变增韧剂选用核-壳结构的聚合物增韧剂,核为有机硅改性丙烯酸酯聚合物,有机硅含量为40~50%;壳为苯乙烯-丙烯腈共聚物;
所述的超高分子量聚碳酸酯PC为三光气法合成的超高分子量双酚A型聚碳酸酯,其重均分子量为16~18万;
所述的纳米银离子抗菌剂的制备方法包括如下步骤:
S1. 将含银载体加工成纳米级载银粉体,载体材料选用磷酸锆,载银量为2~5%;
S2. 将硅烷偶联剂加入甲醇或乙醇溶液中,硅烷偶联剂的浓度为1~4%,再加入催化剂,将pH值调至4~5,获得硅烷偶联剂溶液;
S3. 将硅烷偶联剂溶液喷洒在载银粉体上,期间载银粉体不断搅拌使粉体表面均沾有硅烷偶联剂溶液,然后在温度100~120℃下干燥2~4小时,即得纳米银离子抗菌剂;
所述的硅烷偶联剂选用KH550、KH560、KH570中的一种或几种的混合物,所述催化剂选用醋酸;
耐黄变、高冲击无卤阻燃PC材料的制备方法包括如下步骤:
S1. 按配方重量份称取各原料,将原料混合搅拌5~10分钟;
S2. 于双螺杆挤出机中经过熔融共混,经口模牵引拉出、冷却、干燥、造粒,挤出温度260~280℃、主机转速500~700 rpm,获得所述的阻燃PC复合材料;
S3. 对制得的上述阻燃PC复合材料于温度100~120℃下干燥3~5h。
2.根据权利要求1所述耐黄变、高冲击无卤阻燃PC材料,其特征在于:所述的无卤阻燃剂为二苯砜-3,3-二磺酸二钾盐、苯磺酰基苯磺酸盐中的一种或两种混合;所述的抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂168中的一种或几种的混合物。
3.根据权利要求1所述耐黄变、高冲击无卤阻燃PC材料,其特征在于:所述的润滑剂为润滑剂EBS、润滑剂芥酸酰胺和润滑剂PETS中的一种或几种的混合物。
4.根据权利要求1所述耐黄变、高冲击无卤阻燃PC材料,其特征在于:所述的光稳定剂为光稳定剂788、光稳定剂5589和光稳定剂V703中的一种或几种的混合物,所述的紫外线吸收剂为UV-327、UV-9、UV-531中的一种或多种组合而成。
5.根据权利要求1所述耐黄变、高冲击无卤阻燃PC材料,其特征在于:所述的马来酸酐-ABS接枝物选用XB-5000。
6.根据权利要求1所述耐黄变、高冲击无卤阻燃PC材料,其特征在于:由如下按重量份计的原料制备而成:
超高分子量聚碳酸酯 98份
耐黄变增韧剂 2份
马来酸酐-ABS接枝物XB-5000 0.6份
无卤阻燃剂 0.3份
纳米银离子抗菌剂 0.6份
紫外线吸收剂 0.1份
光稳定剂 0.2份
抗氧化剂 0.4份
润滑剂 0.2份。
7.根据权利要求1所述耐黄变、高冲击无卤阻燃PC材料,其特征在于, S1中,将原料加入到高速混合机中混合均匀。
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