本发明专利技术公开了阻燃界面改性剂与制备方法及阻燃聚碳酸酯组合物。该阻燃界面改性剂包含高苯基聚倍半硅氧烷和聚丙烯酸酯两部分，两者通过乙烯基自由基聚合反应结合起来。制备方法为将高苯基聚倍半硅氧烷与丙烯酸酯类、甲基丙烯酸酯类依次进行乳液共聚，然后破乳、干燥。该阻燃聚碳酸酯组合物包含：９７．８～９９．３质量份的聚碳酸酯，０．１～１．０质量份的阻燃界面改性剂，０．０５～１．０质量份的氟树脂，０．０５～１．０质量份的有机磺酸盐。三种阻燃剂总用量为０．５份，可使１．６ｍｍ厚聚碳酸酯组合物样条达ＵＬ９４Ｖ－０级，该组合物可用于制造各种办公自动化、电子电气设备等。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种組燃界面改性剂，特别是涉及包含一种能赋予聚碳酸酯热塑性树脂阻 燃性能的高苯基有机聚倍半硅氧烷和一种与聚碳酸酯具有优异界面作用的聚丙烯酸酯，两 部分通过縮聚反应和乙烯基自由基聚合反应结合起来，具体涉及该阻燃界面改性剂与制备 方法及一种包含该阻燃界面改性剂的阻燃聚碳酸酯组合物。
技术介绍
有机聚倍半硅氧垸具有优良的耐高温、耐氧化降解及环境友好性，在高性能塑料助剂、 微电子工业绝缘材料方面应用较广，近年来在阻燃剂方面的应用开始引起重视。聚丙烯酸 酯广泛地用作热塑性树脂的低温抗冲改性剂和扩链剂。采用少量有机硅单体八甲基环四硅 氧烷(D4)开环聚合生成的线型聚硅氧垸改性丙烯酸酯类共聚乳液不仅能提高涂料的成膜 性，而且还改善其耐热性、耐寒性，在乳胶应用方面受到关注，用作热塑性塑料的抗冲改 性剂也有研究，而以丙烯酸酯改性高苯基聚倍半硅氧垸复合物用作聚碳酸酯阻燃界面改性 剂则未见报道。聚碳酸酯以优异的透明性、冲击强度和耐蠕变性广泛应用于汽车行业、建筑行业，电 子电气工业等，在五大通用工程塑料中使用增长速度最快，目前用量居首位。聚碳酸酯本 身可燃，并且会滴下热熔体，引起附近的材料着火，随着电子、电气产品等对阻燃性能要 求的提高，其阻燃改性越来越重要。目前较常采用的阻燃剂有卤系阻燃剂、磷系阻燃剂等， 卤系阻燃剂由于环境污染问题，西欧、北美和日本等工业发达国家或地区都先后颁布并实 施了非卤系阻燃剂的禁令；磷系阻燃剂用量大，对聚碳酸酯性能影响大。环境友好的有机 聚硅氧烷可用作聚碳酸酯的阻燃剂，已有中国专利(专利号ZL03800721.5)公开了一种聚 有机基硅氧烷与乙烯基单体通过至少含有两个可聚合不饱和键的多官能单体接枝共聚形成 的聚有机基硅氧烷的接枝共聚物与碱金属盐、氟树脂共同阻燃的热塑性树脂组合物，但该 接枝共聚物聚有机基硅氧垸主骨架为聚二甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷和二甲基硅氧垸 一二苯基硅氧垸共聚物，不使用任何三官能度或三官能度以上的硅垸，不仅聚硅氧烷聚合 部分反应温度在70'C以上，且阻燃效率不高，在复配碱金属盐、氟树脂的情况下该接枝共 聚物使用量仍达到聚碳酸酯质量的3。/。。
技术实现思路
本专利技术旨在克服现有技术存在的问题，提供一种同时具有高阻燃与界面改性作用的高 苯基有机聚倍半硅氧烷/丙烯酸酯复合物阻燃界面改性剂。本专利技术的另一目的在于提供上述阻燃界面改性剂的制备方法。本专利技术还有一目的在于提供应用上述阻燃界面改性剂制备的阻燃聚碳酸酯组合物。 本专利技术的目的通过如下技术方案实现 一种阻燃界面改性剂的制备方法，包括如下歩骤 (1 )将二官能度有机硅烷和三烷氧基硅烷有机硅烷单体依次或混合均匀后滴加到溶有阴离子乳化剂或复合乳化剂的水溶液中，30 60'C下反应6 12小时，得到高苯基有机聚 倍半硅氧垸乳液；二官能度有机硅垸占有机硅垸单体摩尔百分数为10%~45%，三垸氧基硅 垸占有机硅烷单体摩尔百分数为50%~85%;有机硅垸单体总质量为水质量的25% 40%; 乳化剂用量为有机硅烷单体总质量的0.5% 10%，所述复合乳化剂为质量比为0.5~3: 1的 阴离子乳化剂和非离子乳化剂的混合物；(2)将歩骤(1)得到的高苯基有机聚倍半硅氧垸乳液用碱溶液调节pH值至8 11，然后加入十二烷基苯磺酸钠乳化剂、引发剂以及丙烯酸酯类单体，在50 95。C下反应4 8 小时；再加入十二垸基苯磺酸钠乳化剂、引发剂以及甲基丙烯酸酯类单体，50 95'C下反 应4 8小时，得到高苯基有机聚倍半硅氧垸/丙烯酸酯复合物乳液，加入该乳液质量0.5 2倍的金属盐水溶液，在60 10(TC下加热破乳5 10小时，将沉淀产物清洗、干燥，得到 高苯基有机聚倍半硅氧烷/丙烯酸酯复合物阻燃界面改性剂；其中，十二烷基苯磺酸钠用量 为丙烯酸酯类或甲基丙烯酸酯类单体质量的0.5%~5%;引发剂用量为丙烯酸酯类或甲基丙 烯酸酯类单体质量的0.1% 1%，采用一次性加入或配成质量百分浓度为10%的水溶液滴加； 甲基丙烯酸酯类与丙烯酸酯类摩尔之比为0.5 5: 1，甲基丙烯酸酯类、丙烯酸酯类两者总 摩尔数与有机硅烷单体总摩尔数之比为(U5 1.5: 1，加料方式采用间歇法、半连续加入 法、连续加料法或预乳化法。为进一歩实现本专利技术目的，歩骤(1)所述二官能度有机硅烷为八甲基环四硅氧烷、四 甲基四乙烯基环四硅氧烷、二苯基二甲氧基硅垸、二苯基二乙氧基硅垸、二苯基二羟基硅 烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅垸、Y—甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅 烷、Y—甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅垸和甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷中 的一种或多种；所述三烷氧基硅烷为甲基三甲氧基硅垸、甲基三乙氧基硅垸、苯基三甲氧基硅烷、苯 基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅垸、乙烯基三乙氧基硅烷和甲基丙烯酰氧基丙基三甲 氧基硅垸中的一种或多种；5上述有机硅垸单体中二官能度有机硅烷、三垸氧基硅垸是必需的，可以根据情况采用 四烷氧基硅垸四甲氧基硅垸、四乙氧基硅垸。所述阴离子乳化剂为十二烷基苯磺酸、十四烷基苯磺酸或十六烷基苯磺酸。 所述非离子乳化剂为壬基苯酚聚氧乙烯醚或聚乙二醇十二烷基醚。步骤(2)所述丙烯酸酯类单体为单官能单体丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、 丙烯酸已酯、丙烯酸辛酯以及至少两个可聚合不饱和键的多官能单体丙烯酸烯丙基酯、三 羟甲基丙垸三丙烯酸酯中的一种或多种。步骤(2)所述甲基丙烯酸酯类单体为单官能单体和多官能单体中的一种或者多种； 所述单官能单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯或甲基丙烯酸丁酯；所述多官能单体 为甲基丙烯酸烯丙基酯、甲基丙烯酸羟乙酯，甲基丙烯酸羟丙酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、 二甲基丙烯酸丙二醇酯、二甲基丙烯酸I， 3 — 丁二醇酯或二甲基丙烯酸1， 4一丁二醇酯。 歩骤(2)所述的引发剂为无机过氧类引发剂或者氧化还原引发体系；所述无机过氧 类引发剂为过硫酸钾或过硫酸铵；所述氧化还原引发体系过为硫酸钾一亚硫酸氢钠、过硫 酸钾一硫代硫酸钠或叔丁基过氧化氢一亚铁盐；所述的金属盐水溶液是质量百分浓度10% 的钠盐、钙盐、镁盐、铝盐或钾盐溶液。一种阻燃界面改性剂，由高苯基聚倍半硅氧烷和聚丙烯酸酯通过乙烯基自由基聚合反 应结合，高苯基有机聚倍半硅氧烷与聚丙烯酸酯在复合物中质量比为0.8 10;高苯基有机 聚倍半硅氧垸结构式为(R2R3SiO)x(R,Si03/2)y(Si04/2)z，其中x=0.1~0.45, y=0.5~0.85， z=0~0.3， x+y+z=l， R卜112和113为甲基、苯基、丙基、乙烯基和甲基丙烯酰氧基丙基，苯 基占有机聚倍半硅氧烷侧基摩尔百分比为50%~90%，乙烯基与甲基丙烯酰氧基丙基两者之 和占摩尔百分比为2% 20%;其余为甲基和丙基；聚丙烯酸酯由聚甲基丙烯酸酯与聚丙烯酸酯组成，两反应单体甲基丙烯酸酯类与丙烯 酸酯类摩尔之比为0.5 5: 1。阻燃聚碳酸酯组合物，包含97.8-99.3质量份的聚碳酸酯、0.1 1.0质量份的阻燃界面 改性剂，0.05 1.0质量份的氟树脂，0.05 1.0质量份的有机磺酸盐。有机磺酸盐为全氟丁基磺酸钾、二苯基砜磺酸钾；氟树脂为聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、 聚六氟乙烯、聚(四氟乙烯一六氟乙烯)本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种阻燃界面改性剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤： （１）将二官能度有机硅烷和三烷氧基硅烷有机硅烷单体依次或混合均匀后滴加到溶有阴离子乳化剂或复合乳化剂的水溶液中，３０～６０℃下反应６～１２小时，得到高苯基有机聚倍半硅氧烷乳液；二 官能度有机硅烷占有机硅烷单体摩尔百分数为１０％～４５％，三烷氧基硅烷占有机硅烷单体摩尔百分数为５０％～８５％；有机硅烷单体总质量为水质量的２５％～４０％；乳化剂用量为有机硅烷单体总质量的０．５％～１０％，所述复合乳化剂为质量比为０．５～３∶１的阴离子乳化剂和非离子乳化剂的混合物； （２）将步骤（１）得到的高苯基有机聚倍半硅氧烷乳液用碱溶液调节ｐＨ值至８～１１，然后加入十二烷基苯磺酸钠乳化剂、引发剂以及丙烯酸酯类单体，在５０～９５℃下反应４～８小时；再加入十二烷基苯磺酸钠 乳化剂、引发剂以及甲基丙烯酸酯类单体，５０～９５℃下反应４～８小时，得到高苯基有机聚倍半硅氧烷／丙烯酸酯复合物乳液，加入该乳液质量０．５～２倍的金属盐水溶液，在６０～１００℃下加热破乳５～１０小时，将沉淀产物清洗、干燥，得到高苯基有机聚倍半硅氧烷／丙烯酸酯复合物阻燃界面改性剂；其中，十二烷基苯磺酸钠用量为丙烯酸酯类或甲基丙烯酸酯类单体质量的０．５％～５％；引发剂用量为丙烯酸酯类或甲基丙烯酸酯类单体质量的０．１％～１％，采用一次性加入或配成质量百分浓度为１０％的水溶液滴加；甲基丙烯酸酯类与丙烯酸酯类摩尔之比为０．５～５∶１，甲基丙烯酸酯类、丙烯酸酯类两者总摩尔数与有机硅烷单体总摩尔数之比为０．１５～１．５∶１，加料方式采用间歇法、半连续加入法、连续加料法或预乳化法。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：赵建青，孙红燕，刘述梅，叶华，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。