耐老化耐水解无卤阻燃聚碳酸酯组合物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐老化耐水解无卤阻燃聚碳酸酯组合物，其包括下述按重量份计的各组分：PC树脂50‑85份、PET树脂5‑23份、相容剂0.01‑5份、增韧剂0.1‑13份、含磷无卤阻燃剂8‑20份、抗氧剂0.01‑2.0份、其他助剂0.01‑0.8份；其中所述含磷无卤阻燃剂为磷腈类阻燃剂。本发明专利技术制备所得的耐老化耐水解无卤阻燃聚碳酸酯组合物选用了同时含有氮元素和磷元素且含量较高的磷腈类无卤阻燃剂，该磷腈类无卤阻燃剂中不含对水敏感的磷酸酯基，在经过阳光或雨水侵蚀后，可最大限度的降低对聚碳酸酯组合物机械性能及阻燃性能的影响，适用于户外场合，特别适用于使用环境要求比较高的场合。

Aging resistant hydrolytic resistant halogen-free flame retardant polycarbonate composition and preparation method thereof

The invention discloses an aging hydrolysis resistant halogen-free flame retardant polycarbonate composition, which comprises the following components by weight of the resin: PC 85, PET 50 resin 5 23 copies, 5 copies, 0.01 compatilizers 0.1 toughening agent 13, halogen-free flame retardant 8 20, antioxidant 0.01 2 copies, 0.8 copies of 0.01 other additives; wherein the halogen-free flame retardant for phosphazene flame retardant. The present invention prepared aging hydrolysis resistant halogen free flame retardant polycarbonate composition using phosphazene containing both nitrogen and phosphorus and high content of halogen-free flame retardant, the phosphazene containing no halogen free flame retardant of phosphate based water sensitive, after sun or rain erosion, can the maximum reduction of the influence on the mechanical properties and flame retardant properties of polycarbonate composition, suitable for outdoor occasions, especially suitable for environmental situations requiring high.

【技术实现步骤摘要】
耐老化耐水解无卤阻燃聚碳酸酯组合物及其制备方法
本专利技术涉及一种聚碳酸酯组合物及其制备方法，尤其涉及一种耐老化耐水解无卤阻燃聚碳酸酯组合物及其制备方法，属于复合高分子改性加工

技术介绍
由于PC/PET合金结合了PC树脂的韧性、耐热性和PET树脂的耐溶剂性等优点，因此受到越来越多的关注。鉴于PC/PET合金材料上述优异的性能，该材料经常被用于户外使用的领域，如充电桩、电动车、通信、电动工具等领域。而随着无卤化阻燃要求的呼吁，含有磷酸酯键的磷酸酯类阻燃剂逐渐成为PC树脂或PC合金材料的主流无卤含磷阻燃剂，但是该磷酸酯类的含磷阻燃剂中含有对水敏感的磷酸酯键，其耐水解性能较差，使用较长时间后会导致聚碳酸酯树脂降解，从而引起其力学性能下降的缺陷。比如目前现有技术中使用了BDP阻燃剂作为无卤阻燃剂，从而获得阻燃性能和韧性较高的无卤阻燃PC/PET合金，但是由于使用了含磷酸酯键的磷酸酯类阻燃剂后，导致该合金的耐水解性能下降，严重限制了该合金在一些严苛环境下的长期使用。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种耐老化耐水解无卤阻燃聚碳酸酯组合物及其制备方法，由该制备方法制备所得的聚碳酸酯组合物的耐水解性能非常优异，能够在严苛的户外环境下使用。本专利技术的技术方案是：本专利技术提供了一种耐老化耐水解无卤阻燃聚碳酸酯组合物，该组合物包括下述按重量份计的各组分：PC树脂50-85份、PET树脂5-23份、相容剂0.01-5份、增韧剂0.1-13份、含磷无卤阻燃剂8-20份、抗氧剂0.01-2.0份、其他助剂0.01-0.8份；其中所述含磷无卤阻燃剂为磷腈类阻燃剂。其中PC树脂(聚碳酸酯树脂)是指使芳香族羟基化合物与光气或碳酸二酯反应，或使芳香族羟基化合物和少量多羟基化合物与光气或碳酸二酯反应得到的具有支链的热塑性芳香族聚碳酸酯聚合物或共聚物。芳香族聚碳酸酯树脂的制造方法没有特别限制，可采用公知的方法，如光气法(界面聚合法)、熔融法(酯交换法)等。为使成形体外观有所改善、流动性有所改善，本专利技术中聚碳酸酯树脂的分子量是适当选择的，由溶液粘度换算得到的粘均分子量[Mv]通常为10000以上，优选为12000以上，且通常为40000以下，优选为30000以下，更优选为25000以下。通过将粘均分子量设定在前述范围内，可以保证本专利技术的聚碳酸酯树脂组合物的机械强度，在用于机械强度要求较高的领域时更好。其中PET树脂为粘度0.65-0.9dl/g的原生PET树脂，或经过分离、清洗、破碎、再清洗、干燥后挤出造粒制得的再生PET树脂，该再生PET树脂的特性粘度也为0.5-0.9dl/g。其中相容剂为甲基丙烯酸酯-丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-马来酸酐无规共聚物和苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯中的至少一种，优选为苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯。其中增韧剂为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物、马来酸酐功能化的乙烯-醋酸乙烯共聚物、丙烯酸类增韧剂和有机硅橡胶接枝物增韧剂中的至少一种，优选为有机硅橡胶接枝物增韧剂。该有机硅橡胶接枝物增韧剂指含聚有机硅氧烷和乙烯聚合物橡胶与接枝用乙烯基单体形成的共聚物，其中橡胶的体积平均粒径为200-2000nm，优选为220-1500nm，更优选为280-1000nm，更进一步优选为290-600nm，通过使橡胶的体积平均粒径在290-600nm范围内，可得到较好耐冲击性和对起燃温度影响小的树脂组合物。其中含磷无卤阻燃剂为磷腈类阻燃剂，该磷腈类阻燃剂为聚烷氧基磷腈阻燃剂、聚芳氧基磷腈阻燃剂和含环三聚磷腈聚合物中的至少一种，优选为烷氧基环三磷腈阻燃剂和苯氧基环三磷腈阻燃剂中的至少一种，更优选为六苯氧基环三磷腈。其中抗氧剂可以是丙酸酯类抗氧剂，如十八烷基-3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯；有机亚磷酸酯类抗氧剂，如三(壬基苯基)亚磷酸酯、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯；烷基化的单酚或多酚类抗氧剂；多酚与二烯的烷基化的反应产物类抗氧剂，如四[亚甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸酯)]甲烷；对甲酚或二环戊二烯的丁基化的反应产物作为抗氧剂；烷基化的对苯二酚作为抗氧剂；羟基化的硫代二苯醚作为抗氧剂；烷叉基双酚作为抗氧剂；苄基化合物作为抗氧剂；β-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)-丙酸与一元或多元醇的酯作为抗氧剂；β-(5-叔丁基-4-羟基-3-甲基苯基)-丙酸与一元或多元醇的酯作为抗氧剂；硫代烷基或硫代芳基化合物的酯作为抗氧剂，如二硬脂基硫代丙酸酯、二月桂基硫代丙酸酯、二十三烷基硫代二丙酸酯、季戊四醇基-四[3-(3,5-二-叔丁基4-羟基苯基)丙酸酯；β-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)-丙酸的酰胺作为抗氧剂，或包括上述抗氧化剂中的至少一种的组合。在本申请中还可以根据需要适当添加其它助剂如抗滴落剂、增塑剂、填料、着色剂中的至少一种。抗滴落剂优选为氟化聚烯烃，具体可包括二氟乙烯树脂、四氟乙烯树脂、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物树脂，其中优选四氟乙烯树脂。润滑剂为硬脂酸甘油酯；填料包括钛白粉、硫酸钡等矿物填料；着色剂包括各种颜料、染料。本申请还提供了一种上述耐老化耐水解无卤阻燃聚碳酸酯组合物的制备方法，该制备方法包括下述步骤：将按配方用量称取所得的各原料投入混合机中共混至均匀，得到预混物；然后将该预混物投入双螺杆挤出机熔融混合并挤出造粒，得到所述耐老化耐水解无卤阻燃聚碳酸酯组合物；其中双螺杆挤出机的螺杆长径比例为(40-45):1，螺筒温度为240-260℃，螺杆转速为400-500rpm。本专利技术的有益技术效果是：本专利技术制备所得的耐老化耐水解无卤阻燃聚碳酸酯组合物选用了同时含有氮元素和磷元素且含量较高的磷腈类无卤阻燃剂，该磷腈类无卤阻燃剂中不含对水敏感的磷酸酯基，在经过阳光或雨水侵蚀后，可最大限度的降低对聚碳酸酯组合物机械性能及阻燃性能的影响，适用于户外场合，特别适用于使用环境要求比较高的场合。具体实施方式为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，下面结合具体实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述，以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。下述具体实施例和对比例中所使用的各原材料如下所述：PC树脂：粘均分子量为20000，牌号为S-3000F，厂家为日本三菱。PET树脂：特性粘度为0.68dl/g，牌号为PETSB500，厂家为仪征石化。相容剂：苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯，牌号为SAG-002，厂家为南通日之升。增韧剂：S-2001，厂家为日本三菱丽阳。阻燃剂：FP-110(六苯氧基环三磷腈)，厂家为日本伏见制药；PhireGuardBDP，厂家为江苏雅克。抗氧剂：Chinox1076；厂家为中国台湾双键化工。润滑剂：UNISTER-M9676，厂家为日油株式会社。抗滴落剂：牌号为A3800，厂家为三菱丽阳。按照下述表1和表2中所述配方用量称取各原料，将称取所得的各原料投入混合机中共混至均匀，得到预混物；然后将该预混物投入双螺杆挤出机熔融混合并挤出造粒，得到本申本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐老化耐水解无卤阻燃聚碳酸酯组合物，其特征在于：包括下述按重量份计的各组分：PC树脂50‑85份、PET树脂5‑23份、相容剂0.01‑5份、增韧剂0.1‑13份、含磷无卤阻燃剂8‑20份、抗氧剂0.01‑2.0份、其他助剂0.01‑0.8份；其中所述含磷无卤阻燃剂为磷腈类阻燃剂。

【技术特征摘要】
1.一种耐老化耐水解无卤阻燃聚碳酸酯组合物，其特征在于：包括下述按重量份计的各组分：PC树脂50-85份、PET树脂5-23份、相容剂0.01-5份、增韧剂0.1-13份、含磷无卤阻燃剂8-20份、抗氧剂0.01-2.0份、其他助剂0.01-0.8份；其中所述含磷无卤阻燃剂为磷腈类阻燃剂。2.根据权利要求1所述的耐老化耐水解无卤阻燃聚碳酸酯组合物，其特征在于：所述磷腈类阻燃剂为聚烷氧基磷腈阻燃剂、聚芳氧基磷腈阻燃剂和含环三聚磷腈聚合物中的至少一种。3.根据权利要求2所述的耐老化耐水解无卤阻燃聚碳酸酯组合物，其特征在于：所述磷腈类阻燃剂为烷氧基环三磷腈阻燃剂和苯氧基环三磷腈阻燃剂中的至少一种。4.根据权利要求3所述的耐老化耐水解无卤阻燃聚碳酸酯组合物，其特征在于：所述磷腈类阻燃剂为六苯氧基环三磷腈。5.根据权利要求1所述的耐老化耐水解无卤阻燃聚碳酸酯组合物，其特征在于：所述PC树脂为粘均分子量10000-40000的芳香族聚碳酸酯中的至少一种；所述PET树脂为特性粘度0.5-0.9dl/g的原生PET树脂或再生PET树脂。6.根据权利要求1所述的耐老化耐水解无卤阻燃聚碳酸酯组合物，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：董相茂，杜赏，田征宇，蒋刚军，刘贤文，张永，殷年伟，夏建盟，
申请(专利权)人：江苏金发科技新材料有限公司，上海金发科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32