CN116444973B - 一种阻燃聚碳酸酯材料及其制备方法与应用 - Google Patents
一种阻燃聚碳酸酯材料及其制备方法与应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116444973B CN116444973B CN202310463825.6A CN202310463825A CN116444973B CN 116444973 B CN116444973 B CN 116444973B CN 202310463825 A CN202310463825 A CN 202310463825A CN 116444973 B CN116444973 B CN 116444973B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- flame retardant
- flame
- polycarbonate material
- antioxidant
- parts
- 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
Links
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 122
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 title claims abstract description 110
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 title claims abstract description 72
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 title claims abstract description 72
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 56
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 7
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 32
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 claims abstract description 26
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 7
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 claims description 6
- JGTNAGYHADQMCM-UHFFFAOYSA-M 1,1,2,2,3,3,4,4,4-nonafluorobutane-1-sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)(=O)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F JGTNAGYHADQMCM-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 5
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 claims description 5
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 claims description 5
- 150000004982 aromatic amines Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 3
- 239000002216 antistatic agent Substances 0.000 claims description 2
- 239000003086 colorant Substances 0.000 claims description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 2
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 2
- OJMIONKXNSYLSR-UHFFFAOYSA-N phosphorous acid Chemical compound OP(O)O OJMIONKXNSYLSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims 2
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 claims 1
- 230000003179 granulation Effects 0.000 claims 1
- 239000006082 mold release agent Substances 0.000 claims 1
- 239000002530 phenolic antioxidant Substances 0.000 claims 1
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract description 20
- NRCMAYZCPIVABH-UHFFFAOYSA-N Quinacridone Chemical compound N1C2=CC=CC=C2C(=O)C2=C1C=C1C(=O)C3=CC=CC=C3NC1=C2 NRCMAYZCPIVABH-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 229920006351 engineering plastic Polymers 0.000 abstract description 3
- NYGZLYXAPMMJTE-UHFFFAOYSA-M metanil yellow Chemical group [Na+].[O-]S(=O)(=O)C1=CC=CC(N=NC=2C=CC(NC=3C=CC=CC=3)=CC=2)=C1 NYGZLYXAPMMJTE-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract description 3
- 238000009833 condensation Methods 0.000 abstract description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 abstract description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 abstract description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 12
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 7
- BGYHLZZASRKEJE-UHFFFAOYSA-N [3-[3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoyloxy]-2,2-bis[3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoyloxymethyl]propyl] 3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoate Chemical compound CC(C)(C)C1=C(O)C(C(C)(C)C)=CC(CCC(=O)OCC(COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)(COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)=C1 BGYHLZZASRKEJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 5
- 239000001054 red pigment Substances 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 4
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 4
- GKTNLYAAZKKMTQ-UHFFFAOYSA-N n-[bis(dimethylamino)phosphinimyl]-n-methylmethanamine Chemical compound CN(C)P(=N)(N(C)C)N(C)C GKTNLYAAZKKMTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BQPNUOYXSVUVMY-UHFFFAOYSA-N [4-[2-(4-diphenoxyphosphoryloxyphenyl)propan-2-yl]phenyl] diphenyl phosphate Chemical compound C=1C=C(OP(=O)(OC=2C=CC=CC=2)OC=2C=CC=CC=2)C=CC=1C(C)(C)C(C=C1)=CC=C1OP(=O)(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 BQPNUOYXSVUVMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 3
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- UBIJTWDKTYCPMQ-UHFFFAOYSA-N hexachlorophosphazene Chemical compound ClP1(Cl)=NP(Cl)(Cl)=NP(Cl)(Cl)=N1 UBIJTWDKTYCPMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- NLZUEZXRPGMBCV-UHFFFAOYSA-N Butylhydroxytoluene Chemical compound CC1=CC(C(C)(C)C)=C(O)C(C(C)(C)C)=C1 NLZUEZXRPGMBCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JKIJEFPNVSHHEI-UHFFFAOYSA-N Phenol, 2,4-bis(1,1-dimethylethyl)-, phosphite (3:1) Chemical compound CC(C)(C)C1=CC(C(C)(C)C)=CC=C1OP(OC=1C(=CC(=CC=1)C(C)(C)C)C(C)(C)C)OC1=CC=C(C(C)(C)C)C=C1C(C)(C)C JKIJEFPNVSHHEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- KGRVJHAUYBGFFP-UHFFFAOYSA-N 2,2'-Methylenebis(4-methyl-6-tert-butylphenol) Chemical compound CC(C)(C)C1=CC(C)=CC(CC=2C(=C(C=C(C)C=2)C(C)(C)C)O)=C1O KGRVJHAUYBGFFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HWXBQOWZWWYBLY-UHFFFAOYSA-N C1(=CC=CC=C1)S(=O)(=O)OS(=O)(=O)C=1C=CC=CC1.[K] Chemical compound C1(=CC=CC=C1)S(=O)(=O)OS(=O)(=O)C=1C=CC=CC1.[K] HWXBQOWZWWYBLY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KCSVLWWBFNKRRA-UHFFFAOYSA-N OS(C1=CC=CC=C1)(=O)=O.O=[S-](C1=CC=CC=C1)=O.[K+] Chemical compound OS(C1=CC=CC=C1)(=O)=O.O=[S-](C1=CC=CC=C1)=O.[K+] KCSVLWWBFNKRRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008485 antagonism Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000012796 inorganic flame retardant Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- SSDSCDGVMJFTEQ-UHFFFAOYSA-N octadecyl 3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCOC(=O)CCC1=CC(C(C)(C)C)=C(O)C(C(C)(C)C)=C1 SSDSCDGVMJFTEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- -1 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 238000009757 thermoplastic moulding Methods 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- DXZMANYCMVCPIM-UHFFFAOYSA-L zinc;diethylphosphinate Chemical compound [Zn+2].CCP([O-])(=O)CC.CCP([O-])(=O)CC DXZMANYCMVCPIM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
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
- 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
- C08L2203/00—Applications
- C08L2203/20—Applications use in electrical or conductive gadgets
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)
Abstract
本发明公开了一种阻燃聚碳酸酯材料及其制备方法与应用，涉及工程塑料技术领域。本发明所述阻燃聚碳酸酯材料包含如下重量份的成分：聚碳酸酯100份、阻燃剂0.1‑8份、抗氧剂0.3‑1份、红色色粉0.05‑0.5份；所述阻燃剂为磺酸盐类阻燃剂和六苯氧基环三磷腈的复配物；所述红色色粉为氧化铁红、单偶氮红、喹吖啶酮品红、偶氮缩合红中的至少一种。本发明通过实验发现，磺酸盐类阻燃剂、六苯氧基环三磷腈和上述红色色粉复配可以共同改善聚碳酸酯材料的阻燃性能，所述阻燃聚碳酸酯材料适合应用于电子电器领域中。
Description
技术领域
本发明涉及工程塑料技术领域，尤其涉及一种阻燃聚碳酸酯材料及其制备方法与应用。
背景技术
聚碳酸酯(polycarbonate PC)是一种透明性很高的无定型热塑性塑料，是五大工程塑料之一，其被广泛应用于电子电气、家电、电动工具、蓄电池、充电桩、笔记本电脑等行业和产品中。
近年来，电子电器设备内部塑料部件在使用过程中因接触不良、过载、短路等导致的火灾频繁发生。基于该背景，国际电工技术委员会对阻燃性标准作了大幅强化，要求业界执行更为严格的灼热丝阻燃测试标准，即要求家用及类似电器安全标准中提出长期无人值守电器所使用塑料件的阻燃性能必须满足UL 94V-0级和750℃灼热丝接触材料30s内不起火或燃烧时间小于5s，即灼热丝引燃温度(GWIT)大于750℃。要同时满足两者要求，对阻燃PC的阻燃体系提出了更高要求。
目前用于PC改性产品的无卤阻燃剂主要有磷系阻燃剂、硅系阻燃剂、硫系阻燃剂以及无机阻燃剂等，这些阻燃剂由于各自不同的分子结构和阻燃机理而具有不同的阻燃特点。磺酸盐阻燃剂燃烧时加快PC成炭速率，促进聚合物的分子交联，添加量少、效率高、能保持PC材料透明，但无法满足薄壁制件的阻燃要求，并且不耐水解，易出现阻燃性失效，且其成碳速度慢，使其阻燃的聚碳酸酯的GWIT较低；聚硅氧烷阻燃剂以其优异的加工性、阻燃性以及良好的力学性能，特别是对环境友好而备受研究者重视，但是单独使用时薄壁阻燃效果不佳，且对灼热丝基本无改善。无卤磷酸酯阻燃剂(BDP)具有较好的阻燃效果，通常PC中添加10wt％左右的BDP即可达到UL94 V-0级别3.0厚度。然而，BDP的加入会导致PC材料热变形温度降低，通常2wt％BDP会导致材料的热变形温度降低约5℃。此外，BDP过多的加入会导致PC材料的冲击性能降低，且灼热丝阻燃性能降低。磷腈类阻燃剂具有优异的阻燃和耐热优点，但添加量较大，加入后影响材料的整体熔体强度，甚至会降低灼热丝性能。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种阻燃聚碳酸酯材料及其制备方法与应用，所述阻燃聚碳酸酯材料具有良好的阻燃性能、冲击性能、耐热性，适合应用于电子电器领域中。
为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：
一种阻燃聚碳酸酯材料，所述阻燃聚碳酸酯材料包含如下重量份的成分：聚碳酸酯100份、阻燃剂0.1-8份、抗氧剂0.3-1份、红色色粉0.05-0.5份；所述阻燃剂为磺酸盐类阻燃剂和六苯氧基环三磷腈的复配物；所述红色色粉为氧化铁红、单偶氮红、喹吖啶酮品红、偶氮缩合红中的至少一种。
磺酸盐类阻燃剂可以催化聚碳酸酯降解迅速成炭，从而阻止材料继续燃烧；磷腈类阻燃剂可产生大量气体带走热量，且可在灼热丝四周迅速成炭、附着在灼热丝上，阻止材料继续燃烧；电动工具等聚碳酸酯复合材料通常为红色，需要添加红色色粉进行着色，但由于分散剂与阻燃剂的拮抗作用，会导致阻燃及冲击性能恶化。本发明通过实验发现，当磷腈类阻燃剂为六苯氧基环三磷腈时，与磺酸盐类阻燃剂以及上述红色色料复配可以共同改善所述聚碳酸酯材料的综合性能，克服红色色料会对阻燃性产生影响的问题，仅需添加少量阻燃剂即可满足电子电器领域的阻燃要求。常用阻燃剂如双酚A-双(二苯基磷酸酯)和六氯环三磷腈等本身易水解，产物会影响聚碳酸酯材料的透明性；此外，它们也易与红色色粉中的碱性基团发生反应，产生不透明产物，进一步降低透明性。
优选地，所述阻燃聚碳酸酯材料包含如下重量份的成分：聚碳酸酯100份、阻燃剂3-6份、抗氧剂0.4-0.7份、红色色粉0.1-0.3份。当各成分的用量符合上述限定时，阻燃聚碳酸酯兼具良好的阻燃性能、抗冲剂性能和耐热性。
优选地，所述磺酸盐类阻燃剂与六苯氧基环三磷腈的质量比为1：(30～91)，进一步优选为1：(40～80)。六苯氧基环三磷腈可在气相和凝聚相两种状态下进行阻燃，促进聚碳酸酯成碳，形成膨胀型碳层，并通过隔热隔氧进一步提高阻燃性能，磺酸盐类阻燃剂可增加成碳量，提高阻隔效率。通过控制两者的质量比在上述范围内可保证所述阻燃聚碳酸酯材料具有良好的阻燃性和较高的冲击性能。
优选地，所述磺酸盐类阻燃剂为全氟丁烷磺酸盐、3-苯磺酰基苯磺酸钾中的至少一种，进一步优选为全氟丁烷磺酸盐；所述红色色粉为氧化铁红，氧化铁红分散在树脂分子的间隙中，由于微界面分离产生空穴，隔绝空气，减少可燃气体，同时局部催化作用降低PC的熔体强度，减少与电热丝接触时间，从而提高GWIT。
优选地，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂如抗氧剂1076、抗氧剂1010等、亚磷酸酯类抗氧剂如抗氧剂168等、芳香胺类抗氧剂如抗氧剂HP-136等中的至少一种。上述抗氧剂可稳定所述阻燃聚碳酸酯材料的性能，降低可燃物含量，提高GWIT。
进一步优选地，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和芳香胺类抗氧剂的复配物，两者的质量比为(1～5):1，进一步优选为(2～3)：1，选用所述抗氧剂可以进一步改善所述阻燃聚碳酸酯材料的阻燃性能。
优选地，所述阻燃聚碳酸酯材料还含有助剂0.1-2份，所述助剂为增塑剂、稳定剂、抗滴落剂、润滑剂、脱模剂、填料、抗静电剂、着色剂中的至少一种。进一步优选地，所述助剂为增塑剂，所述增塑剂为硅油。对于本发明所述体系，添加硅油可改善各阻燃剂、红色色料、聚碳酸酯之间的分散性、相容性，提高所述阻燃聚碳酸酯材料的综合性能。
同时，本发明还公开了所述阻燃聚碳酸酯材料的制备方法，所述制备方法为：按配比将各组分混合均匀，加入双螺杆挤出机中在270～290℃熔融共混、挤出、造粒，得到所述阻燃聚碳酸酯材料。
此外，本发明还公开了所述阻燃聚碳酸酯材料在电子电器领域中的应用，可用于制备连接器、接触开关、电机和断路器壳体等需要具有较好透明度以及高灼热丝引燃温度(GWIT大于750℃)、耐水解性能好的红色电动工具或电器部件中。
相比于现有技术，本发明的有益效果为：
本发明通过对阻燃剂的种类进行选择，使得所述阻燃剂可与红色色料共同作用，改善聚碳酸酯材料的阻燃性能，本发明所述阻燃聚碳酸酯材料可用于制备电子电器设备内部的塑料部件。
具体实施方式
为更好地说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例和对比例中使用的材料如下：
聚碳酸酯：PC 1300-10NP，LG化学；
磺酸盐类阻燃剂1：全氟丁烷磺酸盐，FR2025，3M；
磺酸盐类阻燃剂2：3-苯磺酰基苯磺酸钾，湖北巨胜；
六苯氧基环三磷腈：GC-PNP，本溪吉凯；
六氯环三磷腈：HCCTP，金昌钰恒；
双酚A-双(二苯基磷酸酯)：BDP，浙江万盛股份有限公司；
抗氧剂1：抗氧剂HP-136和抗氧剂1010质量比为2:1的复配物，BASF；
抗氧剂2：抗氧剂HP-136和抗氧剂1010质量比为1:1的复配物，BASF；
抗氧剂3：抗氧剂HP-136，BASF；
抗氧剂4：抗氧剂1010，BASF；
抗氧剂5：抗氧剂1010和抗氧剂168质量比为1:1的复配物，BASF；
红色色粉1：氧化铁红，4110，朗盛；
红色色粉2：单偶氮红，F3RK70，科莱恩；
红色色粉3：喹吖啶酮品红，PV FAST PINK E01，科莱恩；
红色色粉4：偶氮缩合红，K3830，BASF；
硅油：XHG-201，新安硅油。
实施例1～10
本发明所述阻燃聚碳酸酯材料的实施例，实施例1～10所述阻燃聚碳酸酯材料的配方如表1所示，制备方法为：将各组分按配比混合均匀，加入双螺杆挤出机中，在270～290℃下熔融共混、挤出造粒，得到所述阻燃聚碳酸酯材料。
表1(重量份)
实施例11
本发明所述阻燃聚碳酸酯材料的实施例，本实施例与实施例1的区别仅在于，以磺酸盐类阻燃剂2替代磺酸盐类阻燃剂1。
实施例12～15
本发明所述阻燃聚碳酸酯材料的实施例，实施例12～15与实施例1的区别仅在于，抗氧剂的种类不同，实施例12使用的抗氧剂为抗氧剂2，实施例13使用的抗氧剂为抗氧剂3，实施例14使用的抗氧剂为抗氧剂4，实施例15使用的抗氧剂为抗氧剂5。
实施例16～18
本发明所述阻燃聚碳酸酯材料的实施例，实施例16～18与实施例1的区别仅在于，红色色粉的种类不同，实施例16使用的红色色粉为红色色粉2，实施例17使用的红色色粉为红色色粉3，实施例18使用的红色色粉为红色色粉4。
对比例1
一种阻燃聚碳酸酯材料，所述阻燃聚碳酸酯材料与实施例1的区别仅在于，以双酚A-双(二苯基磷酸酯)替代六苯氧基环三磷腈。
对比例2
一种阻燃聚碳酸酯材料，所述阻燃聚碳酸酯材料与实施例1的区别仅在于，不含磺酸盐类阻燃剂1，六苯氧基环三磷腈的重量份为5.125份。
对比例3
一种阻燃聚碳酸酯材料，所述阻燃聚碳酸酯材料与实施例1的区别仅在于，不含六苯氧基环三磷腈，磺酸盐类阻燃剂1的重量份为5.125份。
对比例4
一种阻燃聚碳酸酯材料，所述阻燃聚碳酸酯材料与实施例1的区别仅在于，以六氯环三磷腈替代六苯氧基环三磷腈。
对实施例和对比例所述阻燃聚碳酸酯材料进行性能测试，测试方法如下，测试结果如表2所示。
(1)阻燃测试：参考UL94-2018进行测试；
(2)灼热丝起燃温度(GWIT)：注塑成1.5mm×100mm×100mm方板，使用灼热丝试验仪测试。参考IEC60695-2-10-2021～IEC60695-2-13-2021进行测试；
(3)透明性：在270℃注塑成10cm*10cm*0.2mm的方板，参考ASTM D1003-2021进行测试；
(4)耐水解性：参考以下标准进行测试：FORD FLTM EU-BO 060-01-2001热塑性成型料的耐水解性(提取-水解-氧化试验，EHO试验)；
(5)热变形温度：参考ASTM D648-2018进行测试，负荷为1.8MPa；
(6)冲击性能：参考ISO 179-1-2010进行测试；
(7)熔体强度：采用熔体强度测试仪在280℃，270℃，260℃分别测试熔体强度，将聚合物熔体单轴拉伸，首先熔体从挤出机口模向下挤出，同时被装在平衡梁上的两个运动方向相反的辊筒牵引。熔体束被拉伸时受的力是辊筒的速度和时间的函数，辊筒均匀加速运动，直到熔体束断裂，此熔体束断裂所受的力就是该聚合物的“熔体强度”，分别测试3次，取平均值。
表2
由上述测试结果可知，实施例1～18所述阻燃聚碳酸酯材料均能达到UL94V-0级，并且灼热丝引燃温度(GWIT)均大于750℃。对比例1～4所述阻燃聚碳酸酯材料使用的阻燃剂与本发明不同，其阻燃性能明显差于本发明。
实施例1～3各成分都在优选范围内，六苯氧基环三磷腈和磺酸盐类阻燃剂复配，通过气相和凝聚相阻燃，促进聚碳酸酯成碳，提高阻燃性能。此外，红色色料复配，进一步促进成碳，从而改善灼热丝性能，同时可以避免因过量使用磺酸盐类阻燃剂催化聚碳酸酯降解导致的冲击下降，三者复配共同改善了所述聚碳酸酯材料的综合性能，仅需添加少量阻燃剂即可满足电子电器领域的阻燃要求。
对比实施例1和实施例6～9的测试结果可以发现，六苯氧基环三磷腈和磺酸盐类阻燃剂的质量比为1：(40～80)时聚碳酸酯材料兼具良好的阻燃性和冲击性能。
实施例11中的磺酸盐类阻燃剂为非优选磺酸盐类阻燃剂，其冲击性能及灼热丝性能都稍低。
实施例12～15中使用的抗氧剂为非优选抗氧剂，PC加工过程中易发生热降解，导致冲击及灼热丝性能降低。
实施例16～18使用的红色色粉为非优选色粉，无法进一步促进成碳，对灼热丝性能的改善作用较弱。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，但并不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (7)
1.一种阻燃聚碳酸酯材料，其特征在于，包含如下重量份的成分：聚碳酸酯100份、阻燃剂0.1-8份、抗氧剂0.3-1份、红色色粉0.05-0.5份；所述阻燃剂为全氟丁烷磺酸盐和六苯氧基环三磷腈的复配物，全氟丁烷磺酸盐与六苯氧基环三磷腈的质量比为1：（40~80）；所述红色色粉为氧化铁红。
2.如权利要求1所述阻燃聚碳酸酯材料，其特征在于，包含如下重量份的成分：聚碳酸酯100份、阻燃剂3-6份、抗氧剂0.4-0.7份、红色色粉0.1-0.3份。
3.如权利要求1所述阻燃聚碳酸酯材料，其特征在于，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、芳香胺类抗氧剂中的至少一种。
4.如权利要求1~2任一项所述阻燃聚碳酸酯材料，其特征在于，还含有助剂0.1-2份，所述助剂为增塑剂、稳定剂、抗滴落剂、润滑剂、脱模剂、填料、抗静电剂、着色剂中的至少一种。
5.如权利要求4所述阻燃聚碳酸酯材料，其特征在于，所述助剂为增塑剂，所述增塑剂为硅油。
6.一种如权利要求1~5任一项所述阻燃聚碳酸酯材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：按配比将各组分混合均匀，加入双螺杆挤出机中熔融共混、挤出、造粒，得到所述阻燃聚碳酸酯材料。
7.一种如权利要求1~5任一项所述阻燃聚碳酸酯材料在电子电器领域中的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310463825.6A CN116444973B (zh) | 2023-04-26 | 2023-04-26 | 一种阻燃聚碳酸酯材料及其制备方法与应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310463825.6A CN116444973B (zh) | 2023-04-26 | 2023-04-26 | 一种阻燃聚碳酸酯材料及其制备方法与应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116444973A CN116444973A (zh) | 2023-07-18 |
| CN116444973B true CN116444973B (zh) | 2024-02-13 |
Family
ID=87123644
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310463825.6A Active CN116444973B (zh) | 2023-04-26 | 2023-04-26 | 一种阻燃聚碳酸酯材料及其制备方法与应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116444973B (zh) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4650823A (en) * | 1985-08-16 | 1987-03-17 | Mobay Corporation | Iron oxide pigmented, polycarbonate compositions |
| CN102311625A (zh) * | 2011-07-06 | 2012-01-11 | 惠州市昌亿科技股份有限公司 | 耐寒智能电表壳体用聚碳酸酯/玻璃纤维合金及制备方法 |
| CN103649224A (zh) * | 2011-07-14 | 2014-03-19 | 普立万公司 | 非卤化阻燃聚碳酸酯复合物 |
| CN104395403A (zh) * | 2012-05-24 | 2015-03-04 | 沙特基础创新塑料Ip私人有限责任公司 | 阻燃聚碳酸酯组合物、制备其的方法及包含其的制品 |
| CN109265956A (zh) * | 2018-08-30 | 2019-01-25 | 惠州市沃特新材料有限公司 | 一种聚碳酸酯材料及其制备方法 |
| CN112795182A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-05-14 | 国高材高分子材料产业创新中心有限公司 | 一种氙灯老化测试用塑料基标准色板及其制备方法和应用 |
| WO2021120865A1 (zh) * | 2019-12-16 | 2021-06-24 | 金发科技股份有限公司 | 一种透明阻燃聚碳酸酯复合材料及其制备方法 |
| CN113462140A (zh) * | 2021-05-31 | 2021-10-01 | 武汉金发科技有限公司 | 一种阻燃聚碳酸酯复合材料及其制备方法 |
| CN113913003A (zh) * | 2020-07-10 | 2022-01-11 | 汉达精密电子(昆山)有限公司 | 一种高流动性阻燃聚碳酸酯材料及其制品 |
-
2023
- 2023-04-26 CN CN202310463825.6A patent/CN116444973B/zh active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4650823A (en) * | 1985-08-16 | 1987-03-17 | Mobay Corporation | Iron oxide pigmented, polycarbonate compositions |
| CN102311625A (zh) * | 2011-07-06 | 2012-01-11 | 惠州市昌亿科技股份有限公司 | 耐寒智能电表壳体用聚碳酸酯/玻璃纤维合金及制备方法 |
| CN103649224A (zh) * | 2011-07-14 | 2014-03-19 | 普立万公司 | 非卤化阻燃聚碳酸酯复合物 |
| CN104395403A (zh) * | 2012-05-24 | 2015-03-04 | 沙特基础创新塑料Ip私人有限责任公司 | 阻燃聚碳酸酯组合物、制备其的方法及包含其的制品 |
| CN109265956A (zh) * | 2018-08-30 | 2019-01-25 | 惠州市沃特新材料有限公司 | 一种聚碳酸酯材料及其制备方法 |
| WO2021120865A1 (zh) * | 2019-12-16 | 2021-06-24 | 金发科技股份有限公司 | 一种透明阻燃聚碳酸酯复合材料及其制备方法 |
| CN113913003A (zh) * | 2020-07-10 | 2022-01-11 | 汉达精密电子(昆山)有限公司 | 一种高流动性阻燃聚碳酸酯材料及其制品 |
| CN112795182A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-05-14 | 国高材高分子材料产业创新中心有限公司 | 一种氙灯老化测试用塑料基标准色板及其制备方法和应用 |
| CN113462140A (zh) * | 2021-05-31 | 2021-10-01 | 武汉金发科技有限公司 | 一种阻燃聚碳酸酯复合材料及其制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 六苯氧基环三磷腈/全氟丁基磺酸钾协同阻燃PC;徐路等;塑料工业;第42卷(第4期);101-105，123 * |
| 颜料对热塑性增强塑料燃烧性能的影响;K.J.南格尼等;国外塑料(第3期);36-40 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN116444973A (zh) | 2023-07-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101845205B (zh) | 以废弃pet瓶片为原料的无卤阻燃工程塑料及制备方法 | |
| CN101875761B (zh) | 一种阻燃增强pet材料及其制备方法 | |
| CN100590146C (zh) | 高机械性能无卤阻燃尼龙66制备方法及复合材料 | |
| CN104893223B (zh) | 一种电子设备的外壳材料及其制备方法 | |
| CN110105738B (zh) | 一种阻燃pc/abs材料及其制备方法和应用 | |
| CN104086943A (zh) | 一种具有优异表面的高光泽高黑度阻燃abs树脂及其制备方法 | |
| CN102924884A (zh) | 一种pbt复合材料及其制备方法 | |
| CN103333469A (zh) | 一种无卤阻燃pet材料及其制备方法 | |
| CN103013081B (zh) | 耐高温耐刮伤无卤阻燃聚碳酸酯薄膜 | |
| CN110643165A (zh) | 高性能抗紫外环保阻燃pc/abs复合材料及制备方法 | |
| CN102492290B (zh) | 一种高强度高韧性阻燃聚酰胺的制备方法 | |
| CN104629285A (zh) | 无卤阻燃高韧改性聚碳酸酯组合物 | |
| CN113136097B (zh) | 一种无卤阻燃抗静电本色pc/abs合金及其制备方法 | |
| CN102731955A (zh) | 无卤阻燃耐高温弹性体插头料及其制备方法 | |
| CN102241881A (zh) | 一种无卤阻燃高耐灼热丝的pc/abs合金及其制备方法 | |
| CN113527877B (zh) | 一种高cti值黑色红磷阻燃增强尼龙66及其制备方法 | |
| CN113444354A (zh) | 一种高cti高抗冲阻燃pc-pbt复合材料及其制备方法 | |
| CN113637306A (zh) | 一种耐低温阻燃抗静电pc/pbt合金及其制备方法 | |
| CN108467547A (zh) | 一种转换器用环保阻燃抗静电聚丙烯组合物及其制备方法 | |
| CN116444973B (zh) | 一种阻燃聚碳酸酯材料及其制备方法与应用 | |
| CN103881344A (zh) | 抗静电无卤阻燃pc/pbt合金材料及其制备方法 | |
| CN103613913A (zh) | 一种无卤阻燃热塑性聚酯弹性体材料及其制备方法 | |
| CN115850941A (zh) | 一种高cti聚碳酸酯组合物及其制备方法和应用 | |
| CN114213827B (zh) | 一种耐溶剂无卤阻燃pc/petg合金及其制备方法 | |
| CN104861622A (zh) | 阻燃抗静电聚碳酸酯/聚对苯二甲酸丁二醇酯组合物 |
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 |