TWI718887B - 高剛性阻燃pc/abs複合材料及其製品 - Google Patents
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Abstract
本發明涉及高分子材料技術領域,具體公開了一種高剛性阻燃PC/ABS複合材料及其製品。該高剛性阻燃PC/ABS複合材料,每100質量份的PC/ABS複合材料成品中,包括32~84.4份的PC、5~20份的ABS、5~25份的雲母、2~10份的增韌劑及3.6~13份的阻燃劑。該高剛性阻燃PC/ABS複合材料能夠直接用於高剛性製品的注塑加工。採用該高剛性阻燃PC/ABS複合材料製備而成的製品具有高剛性和高阻燃性且可直接注塑成型。
Description
本發明涉及高分子材料技術領域,尤其涉及一種高剛性阻燃PC/ABS複合材料及其製品。
PC/ABS複合材料具有良好的流動性及加工性能,因而被廣泛地應用於汽車、電子等領域的結構件的成型。
對於自重超過3kg的結構件,通常要求其彎曲模量在6000MPa以上。為了滿足該要求,通常會在PC/ABS複合材料中添加纖維填料。然而,採用添加有纖維填料的複合材料成型的製品,其表面效果較差,嚴重影響製品外觀品質,因此無法直接用於產品成型。
因此,有必要研發一種高剛性阻燃PC/ABS複合材料,以解決上述問題。
本發明的一個目的在於提供一種高剛性阻燃PC/ABS複合材料,能夠直接用於高剛性製品的注塑加工。
本發明的另一個目的在於提供一種具有高剛性和高阻燃性且能夠直接注塑成型的製品。
為了實現上述目的,本發明採用如下的技術方案:
一種高剛性阻燃PC/ABS複合材料,每100質量份的PC/ABS複合材料成品中,包括以下質量份的組分:
聚碳酸酯(PC),32~84.4份;
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS),5~20份;
雲母,5~25份;
增韌劑,2~10份;以及
阻燃劑,3.6~13份。
於本發明一較佳實施態樣中,所述PC/ABS中,聚碳酸酯為雙酚A型聚碳酸酯、聚酯型聚碳酸酯、有機矽-聚碳酸酯(共聚)、環己烷雙酚A型聚碳酸酯、雙酚TMC合成的耐高溫聚碳酸酯中的至少一種;在溫度為300℃、負荷為1.2 Kg的條件下,所述聚碳酸酯的溶體質量流動速率為3 g/10 min~60 g/10 min。
於本發明一較佳實施態樣中,所述雲母的目數為100~2000目、徑厚比為5000~16000。
進一步地,每100質量份的PC/ABS複合材料成品中,所述雲母的含量可為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。
於本發明一較佳實施態樣中,所述雲母為金雲母或白雲母。
於本發明一較佳實施態樣中,所述雲母的表面採用聚矽氧烷進行表面處理;所述聚矽氧烷的重量平均分子量為30000~100000、黏度為3000~5000mPa•s。
於本發明一較佳實施態樣中,所述增韌劑為交聯的甲基丙烯酸酯-甲基丙烯酸甲酯類增韌劑、丁二烯-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯類增韌劑、有機矽橡膠-甲基丙烯酸甲酯類增韌劑中的一種或一種以上複合配方。
進一步地,每100質量份的PC/ABS複合材料成品中,所述增韌劑的含量為3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份或10份。
於本發明一較佳實施態樣中,所述阻燃劑為磷酸酯類阻燃劑、有機矽阻燃劑及次磷酸鹽阻燃劑中兩種及以上的複合配方。
於本發明一較佳實施態樣中,所述磷酸酯類阻燃劑為1,3亞苯基磷酸(2,6-甲苯基)四酯、四苯基雙酚A二磷酸酯及其衍生物阻燃劑(BDP)、四苯基間苯二酚二磷酸酯及其衍生物(RDP)阻燃劑、磷酸三苯酯(TPP)阻燃劑中的至少一種;所述磷酸酯類阻燃劑的添加量為3~10質量份。
於本發明一較佳實施態樣中,所述有機矽阻燃劑為聚矽硼烷及其衍生物阻燃劑、交聯的聚二甲基矽氧烷(PDMS)及其衍生物阻燃劑中的至少一種;所述有機矽阻燃劑的添加量為0.1~1質量份。
於本發明一較佳實施態樣中,所述次磷酸鹽阻燃劑為乙烯基次磷酸鹽;所述次磷酸鹽阻燃劑的添加量為0.5~2質量份。
進一步地,每100質量份的PC/ABS複合材料成品中,所述磷酸酯類阻燃劑的含量為2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份或10份;所述有機矽阻燃劑的含量為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;所述次磷酸鹽阻燃劑的含量為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。
於本發明一較佳實施態樣中,每100質量份的PC/ABS複合材料成品中,更包括0.1~1質量份的抗滴落劑。
進一步地,所述抗滴落劑為聚四氟乙烯;每100質量份的PC/ABS複合材料成品中,所述聚四氟乙烯的含量為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。
一種製品,所述製品採用上述的高剛性阻燃PC/ABS複合材料製備而成。
本發明的有益效果是:本發明提供的一種高剛性阻燃PC/ABS複合材料,採用雲母作為無機填料,不僅滿足了對彎曲模量的要求,而且該PC/ABS複合材料的阻燃等級較高;另外,該PC/ABS複合材料的熱變形溫度得到了提升。該PC/ABS複合材料可直接用於高剛性產品的注塑加工。採用本發明的高剛性阻燃PC/ABS複合材料製備而成的製品,具有高剛性和高阻燃性,且該製品的表面外觀品質較好。
一種高剛性阻燃PC/ABS複合材料,每100質量份的PC/ABS複合材料成品中,包括32~84.4份的PC、5~20份的ABS、5~25份的雲母、2~10份的增韌劑及3.6~13份的阻燃劑。
具體而言,該高剛性阻燃PC/ABS複合材料中,PC/ABS中的聚碳酸酯為雙酚A型聚碳酸酯、聚酯型聚碳酸酯、有機矽-聚碳酸酯(共聚)、環己烷雙酚A型聚碳酸酯、雙酚TMC合成的耐高溫聚碳酸酯中的至少一種。在溫度為300℃、負荷為1.2 Kg的條件下,聚碳酸酯的溶體質量流動速率為3 g/10 min~60 g/10 min。
該高剛性阻燃PC/ABS複合材料中,雲母的目數為100~2000目、徑厚比為5000~16000。較佳的,雲母為金雲母或白雲母。進一步地,雲母的表面採用聚矽氧烷進行表面處理;聚矽氧烷的重量平均分子量為30000~100000、黏度為3000~5000 mPa•s。
該高剛性阻燃PC/ABS複合材料中,增韌劑為交聯的甲基丙烯酸酯-甲基丙烯酸甲酯類增韌劑、丁二烯-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯類增韌劑、有機矽橡膠-甲基丙烯酸甲酯類增韌劑中的一種或一種以上複合配方。
該高剛性阻燃PC/ABS複合材料中,阻燃劑為磷酸酯類阻燃劑、有機矽阻燃劑及次磷酸鹽阻燃劑中兩種及以上的複合配方。進一步地,磷酸酯類阻燃劑為1,3亞苯基磷酸(2,6-甲苯基)四酯、四苯基雙酚A二磷酸酯及其衍生物阻燃劑(BDP)、四苯基間苯二酚二磷酸酯及其衍生物(RDP)阻燃劑、磷酸三苯酯(TPP)阻燃劑中的至少一種;磷酸酯類阻燃劑的添加量為3~10質量份。有機矽阻燃劑為聚矽硼烷及其衍生物阻燃劑、交聯的聚二甲基矽氧烷(PDMS)及其衍生物阻燃劑中的至少一種;所述有機矽阻燃劑的添加量為0.1~1質量份。次磷酸鹽阻燃劑為乙烯基次磷酸鹽;所述次磷酸鹽阻燃劑的添加量為0.5~2質量份。
另外,每100質量份的PC/ABS複合材料成品中,更包括0.1~1質量份的抗滴落劑。該抗滴落劑較佳為聚四氟乙烯。
下面通過具體實施方式來進一步說明本發明的技術方案。
[實施例1]
一種高剛性阻燃PC/ABS複合材料,每100質量份的PC/ABS複合材料成品中,包括44.7份的PC、20份的ABS、25份的雲母、2份的甲基丙烯酸酯-甲基丙烯酸甲酯類增韌劑、0.3份的聚四氟乙烯、2份的乙烯基次磷酸鋁及6份的四苯基雙酚A二磷酸酯。其中,PC為雙酚A型聚碳酸酯。
秤取上述相應重量的各組分,將各組分攪拌均勻後加入到雙螺桿擠出機中進行熔融擠出造粒。
[實施例2]
一種高剛性阻燃PC/ABS複合材料,每100質量份的PC/ABS複合材料成品中,包括49.7份的PC、20份的ABS、20份的雲母、2份的甲基丙烯酸酯-甲基丙烯酸甲酯類增韌劑、0.3份的聚四氟乙烯、2份的乙烯基次磷酸鋁及6份的四苯基雙酚A二磷酸酯。其中,PC為雙酚A型聚碳酸酯。
秤取上述相應重量的各組分,將各組分攪拌均勻後加入到雙螺桿擠出機中進行熔融擠出造粒。
[實施例3]
一種高剛性阻燃PC/ABS複合材料,每100質量份的PC/ABS複合材料成品中,包括54.7份的PC、20份的ABS、15份的雲母、2份的甲基丙烯酸酯-甲基丙烯酸甲酯類增韌劑、0.3份的聚四氟乙烯、2份的乙烯基次磷酸鋁及6份的四苯基雙酚A二磷酸酯。其中,PC為雙酚A型聚碳酸酯
秤取上述相應重量的各組分,將各組分攪拌均勻後加入到雙螺桿擠出機中進行熔融擠出造粒。
[實施例4]
一種高剛性阻燃PC/ABS複合材料,每100質量份的PC/ABS複合材料成品中,包括59.7份的PC、20份的ABS、10份的雲母、2份的甲基丙烯酸酯-甲基丙烯酸甲酯類增韌劑、0.3份的聚四氟乙烯、2份的乙烯基次磷酸鋁及6份的四苯基雙酚A二磷酸酯。其中,PC為雙酚A型聚碳酸酯。
秤取上述相應重量的各組分,將各組分攪拌均勻後加入到雙螺桿擠出機中進行熔融擠出造粒。
[實施例5]
一種高剛性阻燃PC/ABS複合材料,每100質量份的PC/ABS複合材料成品中,包括64.7份的PC、20份的ABS、5份的雲母、2份的甲基丙烯酸酯-甲基丙烯酸甲酯類增韌劑、0.3份的聚四氟乙烯、2份的乙烯基次磷酸鋁及6份的四苯基雙酚A二磷酸酯。其中,PC為雙酚A型聚碳酸酯。
秤取上述相應重量的各組分,將各組分攪拌均勻後加入到雙螺桿擠出機中進行熔融擠出造粒。
[實施例6]
一種高剛性阻燃PC/ABS複合材料,每100質量份的PC/ABS複合材料成品中,包括44.7份的PC、20份的ABS、25份的雲母、2份的甲基丙烯酸酯-甲基丙烯酸甲酯類增韌劑、0.3份的聚四氟乙烯、2份的乙烯基次磷酸鋁及6份的四苯基雙酚A二磷酸酯。其中,PC為雙酚A型聚碳酸酯。
秤取上述相應重量的各組分,將各組分攪拌均勻後加入到雙螺桿擠出機中進行熔融擠出造粒。
[實施例7]
一種高剛性阻燃PC/ABS複合材料,每100質量份的PC/ABS複合材料成品中,包括40.7份的PC、20份的ABS、25份的雲母、2份的甲基丙烯酸酯-甲基丙烯酸甲酯類增韌劑、0.3份的聚四氟乙烯、2份的乙烯基次磷酸鋁及10份的四苯基雙酚A二磷酸酯。其中,PC為雙酚A型聚碳酸酯。
秤取上述相應重量的各組分,將各組分攪拌均勻後加入到雙螺桿擠出機中進行熔融擠出造粒。
[實施例8]
一種高剛性阻燃PC/ABS複合材料,每100質量份的PC/ABS複合材料成品中,包括46.2份的PC、20份的ABS、25份的雲母、2份的甲基丙烯酸酯-甲基丙烯酸甲酯類增韌劑、0.3份的聚四氟乙烯、0.5份的乙烯基次磷酸鋁及6份的四苯基雙酚A二磷酸酯。其中,PC為雙酚A型聚碳酸酯。
秤取上述相應重量的各組分,將各組分攪拌均勻後加入到雙螺桿擠出機中進行熔融擠出造粒。
[實施例9]
一種高剛性阻燃PC/ABS複合材料,每100質量份的PC/ABS複合材料成品中,包括45.7份的PC、20份的ABS、25份的雲母、2份的甲基丙烯酸酯-甲基丙烯酸甲酯類增韌劑、0.3份的聚四氟乙烯、1份的乙烯基次磷酸鋁及6份的四苯基雙酚A二磷酸酯。其中,PC為雙酚A型聚碳酸酯。
秤取上述相應重量的各組分,將各組分攪拌均勻後加入到雙螺桿擠出機中進行熔融擠出造粒。
[實施例10]
一種高剛性阻燃PC/ABS複合材料,每100質量份的PC/ABS複合材料成品中,包括44.9份的PC、20份的ABS、25份的雲母、2份的甲基丙烯酸酯-甲基丙烯酸甲酯類增韌劑、0.1份的聚四氟乙烯、2份的乙烯基次磷酸鋁及6份的四苯基雙酚A二磷酸酯。其中,PC為雙酚A型聚碳酸酯。
秤取上述相應重量的各組分,將各組分攪拌均勻後加入到雙螺桿擠出機中進行熔融擠出造粒。
[實施例11]
一種高剛性阻燃PC/ABS複合材料,每100質量份的PC/ABS複合材料成品中,包括44份的PC、20份的ABS、25份的雲母、2份的甲基丙烯酸酯-甲基丙烯酸甲酯類增韌劑、1份的聚四氟乙烯、2份的乙烯基次磷酸鋁及6份的四苯基雙酚A二磷酸酯。其中,PC為雙酚A型聚碳酸酯。
秤取上述相應重量的各組分,將各組分攪拌均勻後加入到雙螺桿擠出機中進行熔融擠出造粒。
[比較例1]
一種高剛性阻燃PC/ABS複合材料,每100質量份的PC/ABS複合材料成品中,包括63.7份的PC、20份的ABS、8份的碳纖維、0.3份的聚四氟乙烯、2份的乙烯基次磷酸鋁及6份的四苯基雙酚A二磷酸酯。其中,PC為雙酚A型聚碳酸酯。
秤取上述相應重量的各組分,將各組分攪拌均勻後加入到雙螺桿擠出機中進行熔融擠出造粒。
對以上各實施例及比較例的無鹵阻燃抗靜電PC材料熔融擠出造粒後,將各實施例及比較例中的粒子在注塑機上注塑成型標準測試樣條,按標準測試所得材料的機械性能,測試結果如表1所示:
表1 測試結果
測試項目 | 測試標準 | 實施例 1 | 實施例 2 | 實施例 3 | 實施例 4 | 實施例 5 | 實施例 6 | 實施例 7 | 實施例 8 | 實施例 9 | 實施例 10 | 實施例 11 | 比較例 1 |
彎曲強度(Mpa) | ISO 178 | 103 | 95 | 90 | 85 | 80.6 | 100 | 98 | 97 | 95 | 98 | 110 | 110 |
彎曲模量(Mpa) | ISO 178 | 6500 | 5800 | 4500 | 4200 | 3200 | 6300 | 6100 | 6200 | 6300 | 6300 | 6500 | 6500 |
衝擊強度(KJ/m 2) | ISO 180 | 6.1 | 5.1 | 6.3 | 8.5 | 10 | 3.5 | 5.5 | 5.1 | 4.9 | 5.2 | 13 | 13 |
HDT(℃) | ISO 75-1,2 | 110 | 108 | 106 | 103 | 102 | 95 | 108 | 108 | 108 | 108 | 96 | 96 |
阻燃等級 | UL-94,0.8mm | V-0 | V-0 | V-0 | V-0 | V-0 | V-0 | V-0 | V-0 | V-0 | V-0 | V-0 | V-0 |
將上述實施例1-11與比較例1作對比可知,本發明的高剛性阻燃PC/ABS複合材料,採用雲母作為無機填料,不僅滿足了對彎曲模量的要求,而且該PC/ABS複合材料的阻燃等級較高;另外,該PC/ABS複合材料的熱變形溫度得到了提升。該PC/ABS複合材料可直接用於高剛性產品的注塑加工。
本發明更提供了一種製品,該製品採用上述的高剛性阻燃PC/ABS複合材料製備而成,能夠滿足彎曲模量要求,並具有較高的阻燃性及熱變形溫度;另外,該製品的表面外觀品質較好。
以上結合具體實施例描述了本發明的技術原理,這些描述只是為了解釋本發明原理,不能以任何方式解釋為對本發明保護範圍的限制。基於此處解釋,本領域技術人員不需要付出創造性的勞動即可聯想到本發明的其它具體實施方式,這些方式都將落入本發明的保護範圍之內。
Claims (10)
- 一種高剛性阻燃PC/ABS複合材料,其中,每100質量份的PC/ABS複合材料成品中,包括以下質量份的組分:PC,32~84.4份;ABS,5~20份;雲母,5~25份,其中所述雲母的表面採用聚矽氧烷進行表面處理;所述聚矽氧烷的重量平均分子量為30000~100000、黏度為3000~5000mPa‧s;增韌劑,2~10份;及阻燃劑,3.6~13份。
- 如請求項1所述的高剛性阻燃PC/ABS複合材料,其中,所述PC/ABS中,聚碳酸酯為雙酚A型聚碳酸酯、聚酯型聚碳酸酯、有機矽-聚碳酸酯(共聚)、環己烷雙酚A型聚碳酸酯、雙酚TMC合成的耐高溫聚碳酸酯中的至少一種;在溫度為300℃、負荷為1.2Kg的條件下,所述聚碳酸酯的溶體質量流動速率為3g/10min~60g/10min。
- 如請求項1所述的高剛性阻燃PC/ABS複合材料,其中,所述雲母的目數為100~2000目、徑厚比為5000~16000。
- 如請求項3所述的高剛性阻燃PC/ABS複合材料,其中,所述雲母為金雲母或白雲母。
- 如請求項1所述的高剛性阻燃PC/ABS複合材料,其中,所述增韌劑為交聯的甲基丙烯酸酯-甲基丙烯酸甲酯類增韌劑、丁二烯- 苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯類增韌劑、有機矽橡膠-甲基丙烯酸甲酯類增韌劑中的一種或一種以上複合配方。
- 如請求項1所述的高剛性阻燃PC/ABS複合材料,其中,所述阻燃劑為磷酸酯類阻燃劑、有機矽阻燃劑及次磷酸鹽阻燃劑中兩種及以上的複合配方。
- 如請求項6所述的高剛性阻燃PC/ABS複合材料,其中,所述磷酸酯類阻燃劑為1,3亞苯基磷酸(2,6-甲苯基)四酯、四苯基雙酚A二磷酸酯及其衍生物阻燃劑(BDP)、四苯基間苯二酚二磷酸酯及其衍生物(RDP)阻燃劑、磷酸三苯酯(TPP)阻燃劑中的至少一種;所述磷酸酯類阻燃劑的添加量為3~10質量份。
- 如請求項6所述的高剛性阻燃PC/ABS複合材料,其中,所述有機矽阻燃劑為聚矽硼烷及其衍生物阻燃劑、交聯的聚二甲基矽氧烷(PDMS)及其衍生物阻燃劑中的至少一種;所述有機矽阻燃劑的添加量為0.1~1質量份。
- 如請求項6所述的高剛性阻燃PC/ABS複合材料,其中,所述次磷酸鹽阻燃劑為乙烯基次磷酸鹽;所述次磷酸鹽阻燃劑的添加量為0.5~2質量份。
- 如請求項1所述的高剛性阻燃PC/ABS複合材料,其中,每100質量份的PC/ABS複合材料成品中,更包括0.1~1質量份的抗滴落劑。
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