TWI770657B

TWI770657B - 一種高性能阻燃pc/pbt合金及其製品

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Publication number: TWI770657B
Application number: TW109137999A
Authority: TW
Inventors: 李佩航
Original assignee: 大陸商漢達精密電子（昆山）有限公司
Priority date: 2020-10-30
Filing date: 2020-10-30
Publication date: 2022-07-11
Also published as: TW202216902A

Abstract

本案提供了一種高性能阻燃PC/PBT合金及其製品，包括以下質量份的組分：PC，60～85份；PBT，10～20份；磷氮烯阻燃劑，5～10份；有機矽阻燃劑，0.3～2份；酯交換抑制劑，0.5～1份；相容劑，2～5份；以及抗滴落劑，0.1～1份。本案在PC/PBT合金中加入磷氮烯阻燃劑，在沒有降低其阻燃效果的情况下，不僅減少了阻燃劑的用量，且使該材料具有更高的衝擊強度。

Description

一種高性能阻燃PC/PBT合金及其製品

本發明涉及複合材料技術領域，尤其是一種高性能阻燃PC/PBT合金及其製品。

聚碳酸酯（Polycarbonate，簡稱PC）熔體黏度大，單純使用PC無法注塑徑厚比較大的產品，而聚對苯二甲酸丁二醇酯（Polybutylene terephthalate，簡稱PBT）熔體流動性好、磨擦磨耗性能優良，因此PC/PBT合金可得到良好的加工性。

然而PBT的加入會降低PC的阻燃性能，為了提高PC/PBT合金的阻燃性能，往往會在PC/PBT合金中加入磷酸酯阻燃劑，但過多的磷酸酯阻燃劑加入會使材料的衝擊強度降低，這限制了PC/PBT的應用。因此，有必要對現有的技術進行改進。

本案要解決的技術問題是：將過多的磷酸酯阻燃劑加入PC/PBT合金中會使材料衝擊強度降低的問題。本案提供了一種高性能阻燃PC/PBT合金及其製品來解決上述問題。

本案解決其技術問題的方案是：一種高性能阻燃PC/PBT合金，包括以下質量份的組分： PC，60～85份； PBT，10～20份；磷氮烯阻燃劑，5～10份；有機矽阻燃劑，0.3～2份；酯交換抑制劑，0.5～1份；相容劑，2～5份；以及抗滴落劑，0.1～1份。

在一些實施例中，所述PC為雙酚A型聚碳酸酯，所述PC的重均分子量在25,000～50,000之間；所述PC的分子量分布在1～2之間。

在一些實施例中，所述PBT的重均分子量在40,000～90,000之間，所述PBT的分子量分布在1～2之間。

在一些實施例中，在相同溫度和壓力下，所述PC與所述PBT的熔體質量流動速率（Melt mass-flow rate，MFR）之差小於等於10 g/10 min。

在一些實施例中，所述磷氮烯阻燃劑為苯氧基環磷腈，所述磷氮烯阻燃劑的磷含量大於13質量%、氮含量大於5.8質量%、雜離子濃度小於0.01質量%、重均分子量693、且純度（苯氧基環磷腈質量/磷氮烯阻燃劑總質量）大於99%。

在一些實施例中，所述有機矽阻燃劑為乙烯苯基矽烷，所述有機矽阻燃劑的分子量在2,000～3,000之間、且熔融溫度在35℃～50℃之間。

在一些實施例中，所述酯交換抑制劑為亞磷酸三苯酯、正矽酸乙酯或磷酸二異辛酯。

在一些實施例中，所述相容劑為丙烯酸酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯的共聚物。

本案還提供了一種製品，所述製品採用上述的高性能阻燃PC/PBT合金製得。

本案的有益效果是：本案在PC/PBT合金中加入磷氮烯阻燃劑，在沒有降低其阻燃效果的情况下，不僅減少了阻燃劑的用量，且可提高該材料的衝擊強度。

為更進一步闡述本案所採取的技術手段及其效果，以下結合本案的實施例進行詳細描述。

本案提供了一種高性能阻燃PC/PBT合金，其包括以下質量份的組分： PC，60～85份； PBT，10～20份；磷氮烯阻燃劑，5～10份；有機矽阻燃劑，0.3～2份；酯交換抑制劑，0.5～1份；相容劑，2～5份；以及抗滴落劑，0.1～1份。

在一些實施例中，高性能阻燃PC/PBT合金中，PC為雙酚A型聚碳酸酯且PC的重均分子量在25,000～50,000之間。在一些實施例中，PC的分子量分布在1～2之間。

在一些實施例中，高性能阻燃PC/PBT合金中，PBT的重均分子量在40,000～90,000之間且PBT的分子量分布在1～2之間。

在一些實施例中，高性能阻燃PC/PBT合金中，在相同溫度和壓力下，PC與PBT的熔體質量流動速率之差小於等於10 g/10 min。

在一些實施例中，高性能阻燃PC/PBT合金中之磷氮烯阻燃劑為苯氧基環磷腈，又磷氮烯阻燃劑的磷含量大於13質量%、氮含量大於5.8質量%、雜離子濃度小於0.01質量%、重均分子量693、且純度大於99%。

在一些實施例中，高性能阻燃PC/PBT合金中之有機矽阻燃劑為乙烯苯基矽烷，有機矽阻燃劑的分子量在2,000～3,000之間、且熔融溫度在35℃～50℃之間。

在一些實施例中，酯交換抑制劑為亞磷酸三苯酯、正矽酸乙酯或磷酸二異辛酯。酯交換抑制劑的加入能夠提高材料的熱變形溫度（Heat deflection temperature，HDT）。

在一些實施例中，該高性能阻燃PC/PBT合金中之相容劑為丙烯酸酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯的共聚物。相容劑的加入能夠提高材料的綜合力學性能（例如衝擊強度）。

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]

一種高性能阻燃PC/PBT合金，包括以下質量份的組分：80.9份的PC、10份的PBT、5份的磷氮烯阻燃劑、0.3份的有機矽阻燃劑、0.5份的酯交換抑制劑、3份的相容劑和0.3份的抗滴落劑。

具體的，PC為雙酚A型聚碳酸酯，且PC的重均分子量在25,000～50,000之間。PC的分子量分布在1～2之間。PBT的重均分子量在40,000～90,000之間，且PBT的分子量分布在1～2之間。在相同溫度和壓力下，PC與PBT的熔體質量流動速率之差小於等於10 g/10 min。

在此實施例中，磷氮烯阻燃劑為苯氧基環磷腈，磷氮烯阻燃劑的磷含量大於13質量%、氮含量大於5.8質量%、雜離子濃度小於0.01質量%、重均分子量693、且純度大於99%。

在此實施例中，有機矽阻燃劑為乙烯苯基矽烷，有機矽阻燃劑的分子量在2,000～3,000之間、且熔融溫度在35℃～50℃之間。

在此實施例中，酯交換抑制劑為亞磷酸三苯酯。相容劑為丙烯酸酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯的共聚物（ACR-g-GMA）。抗滴落劑為聚四氟乙烯。

製備該高性能阻燃PC/PBT合金時，按照上述配比秤取相應質量份的組分，將各組分混合均勻後熔融擠出造粒。

[比較例1]

一種PC/PBT合金，包括以下質量份的組分：81.4份的PC、10份的PBT、5份的磷氮烯阻燃劑、0.3份的有機矽阻燃劑、3份的相容劑、0.3份的抗滴落劑。

具體的，PC為雙酚A型聚碳酸酯，PC的重均分子量在25,000～50,000之間。PC的分子量分布在1～2之間。PBT的重均分子量在40,000～90,000之間，且PBT的分子量分布在1～2之間。在相同溫度和壓力下，PC與PBT的熔體質量流動速率之差小於等於10 g/10 min。

在此實施例中，相容劑為丙烯酸酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯的共聚物（ACR-g-GMA）。抗滴落劑為聚四氟乙烯。

該合金的製備方法與實施例1相同。

[實施例2]

一種高性能阻燃PC/PBT合金，包括以下質量份的組分：67.9份的PC、20份的PBT、8份的磷氮烯阻燃劑、0.3份的有機矽阻燃劑、0.5份的酯交換抑制劑、3份的相容劑和0.3份的抗滴落劑。

具體的，PC為雙酚A型聚碳酸酯，PC的重均分子量在25,000～50,000之間。PC的分子量分布在1～2之間。PBT的重均分子量在40,000～90,000之間，PBT的分子量分布在1～2之間。在相同溫度和壓力下，PC與PBT的熔體質量流動速率之差小於等於10 g/10 min。

在此實施例中，有機矽阻燃劑為乙烯苯基矽烷，有機矽阻燃劑的分子量在2,000～3,000之間、且熔融溫度在35℃～50℃之間。酯交換抑制劑為亞磷酸三苯酯。相容劑為丙烯酸酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯的共聚物（ACR-g-GMA）。抗滴落劑為聚四氟乙烯。

製備該高性能阻燃PC/PBT合金時，按照上述配比稱取相應質量份的組分，將各組分混合均勻後熔融擠出造粒。

[比較例2]

一種PC/PBT合金，包括以下質量份的組分：60.9份的PC、20份的PBT、0.3份的有機矽阻燃劑、15份的磷酸酯阻燃劑、0.5份的酯交換抑制劑、3份的相容劑、0.3份的抗滴落劑。

具體的，PC為雙酚A型聚碳酸酯。有機矽阻燃劑為乙烯苯基矽烷。酯交換抑制劑為亞磷酸三苯酯。相容劑為丙烯酸酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯的共聚物（ACR-g-GMA）。抗滴落劑為聚四氟乙烯。

該合金的製備方法與實施例2相同。

以上實施例1、比較例1、實施例2及比較例2熔融擠出造粒後，然後將各實施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	比較例1	實施例2	比較例2
衝擊強度（kJ/m2)	ISO 180	7	5.6	4.3	2.1
HDT	ISO 75-2	100	85	92	78
阻燃	UL94	1.0mmV-0	1.0mmV-0	1.0mmV-0	1.0mmV-0

從實施例1、比較例1、實施例2以及比較例2的測試結果可知：相對於現有技術中在PC/PBT合金中加入較多的磷酸酯阻燃劑來說，本發明在PC/PBT合金中加入磷氮烯阻燃劑，在沒有降低其阻燃效果的情况下，不僅減少了阻燃劑的用量，而且提高了該材料的衝擊強度。

另外，根據實施例及對比例1的測試結果可知：酯交換抑制劑的加入能夠提高材料的HDT。

本發明還提供了一種製品，其採用上述的高性能阻燃PC/PBT合金製得，具有良好的阻燃性能和衝擊強度。

需指出的是，本發明不限於上述實施方式，任何熟悉本專業的技術人員基於本發明技術方案對上述實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，都落入本發明的保護範圍內。

無。

Claims

一種阻燃PC/PBT合金，包括以下質量份的組分：聚碳酸酯(PC)，60~85份；聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)，10~20份；磷氮烯阻燃劑，5~10份；有機矽阻燃劑，0.3~2份；酯交換抑制劑，0.5~1份；相容劑，2~5份，所述相容劑為丙烯酸酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯的共聚物；以及抗滴落劑，0.1~1份。
如請求項1所述的阻燃PC/PBT合金，其中，所述PC為雙酚A型聚碳酸酯、所述PC的重均分子量在25,000~50,000之間、且所述PC的分子量分布在1~2之間。
如請求項1所述的阻燃PC/PBT合金，其中，所述PBT的重均分子量在40,000~90,000之間，且所述PBT的分子量分布在1~2之間。
如請求項1所述的阻燃PC/PBT合金，其中，在相同溫度和壓力下，所述PC與所述PBT的熔體質量流動速率之差小於等於10g/10min。
如請求項1所述的阻燃PC/PBT合金，其中，所述磷氮烯阻燃劑為苯氧基環磷腈、所述磷氮烯阻燃劑的磷含量大於13質量%、氮含量大於5.8質量%、雜離子濃度小於0.01質量%、重均分子量693、且純度大於99%。
如請求項1所述的阻燃PC/PBT合金，其中，所述有機矽阻燃劑為乙烯苯基矽烷，所述有機矽阻燃劑的分子量在2,000~3,000之間、且熔融溫度在35℃~50℃之間。
如請求項1所述的阻燃PC/PBT合金，其中，所述酯交換抑制劑為亞磷酸三苯酯、正矽酸乙酯或磷酸二異辛酯。
一種阻燃PC/PBT合金製品，係由請求項1至請求項7中任一項所述的阻燃PC/PBT合金所製得。