一种高透明阻燃聚碳酸酯薄膜/片材及其制备方法和用途技术

本发明专利技术公开了一种高透明阻燃聚碳酸酯薄膜/片材及其制备方法和用途，其特征是：将双酚A型聚碳酸酯100质量份、长链支化聚碳酸酯2～15质量份、阻燃剂A 0.1～10质量份、阻燃剂B 3～20质量份、扩链剂0.2～2质量份、抗氧剂0.5～1质量份和热稳定剂0.2～2质量份的混合物，经240℃～320℃流涎挤出机熔融挤出，在80～110℃的冷辊上流涎浇铸、冷却，得到高透明阻燃聚碳酸酯薄膜/片材；该薄膜/片材的透光率达到86%～95%，不同厚度阻燃性能分别可达到UL94VTM‑0或UL94V‑0；可与碳纤维、玻璃纤维复合制造的家电/电脑外壳、汽车内外饰等的复合材料，散热好、质轻、耐磨性好、易着色。

【技术实现步骤摘要】
一种高透明阻燃聚碳酸酯薄膜/片材及其制备方法和用途
本专利技术属于聚碳酸酯薄膜/片材及其制备，涉及一种高透明阻燃聚碳酸酯薄膜/片材及其制备方法和用途。本专利技术高透明阻燃聚碳酸酯薄膜/片材适用于与碳纤维、玻璃纤维复合制造家电/电脑外壳、汽车内外饰等，并具有散热好、质轻、耐磨性好、易着色等特点的复合材料。
技术介绍
传统的笔记本电脑外壳、汽车内饰或电视边框材质采用有金属外壳和塑料外壳两类。塑料外壳材质材料包含环氧树脂材质、ABS材质、聚碳酸酯/玻纤复合材料和碳纤维材质材料，环氧树脂材质材料经热固化后形成外形件，尺寸稳定、强度高，但不可回收再利用，不环保；ABS材质材料由于ABS本身有味道，持续释放，对人体有伤害，且ABS的散热性差，影响整机的持续使用；聚碳酸酯/玻纤复合材料其散热性能差，质量大；碳纤维材质具有高雅坚固的特性，且具有较好的可塑性、强度、导热性，但其缺乏变化，着色较为困难，且存在漏电的可能。传统聚碳酸酯薄膜或片材的阻燃多采用卤系阻燃剂和磺酸盐系阻燃剂。卤系阻燃剂添加量高，燃烧时放出大量刺激性气体，且长时间存放有析出等不良现象，已被多数场合禁用；磺酸盐系阻燃剂主要是促进聚碳酸酯的成碳，单独使用无法达到UL94V-0，需配合有机硅和防滴落剂。现有技术中，磷系阻燃剂的低毒、持久，阻燃效率高，可很好的满足易成型、高阻燃、环保等要求。虽然纯的聚碳酸酯树脂，如双酚A型聚碳酸酯在300℃、1.2㎏条件下的熔融指数只有3～10g/10min，但现有技术下的共混磷系阻燃聚碳酸酯(即：聚碳酸酯+含磷阻燃剂为主体的树脂材料)体系熔融指数在300℃、1.2㎏条件下高达40～60g/10min，即熔融指数线性增加，不利于后期与其他材料的复合，还由于添加了磷系阻燃剂产品共混磷系阻燃聚碳酸酯的透明性能受到较大影响。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在克服上述现有技术中的不足，提供一种高透明阻燃聚碳酸酯薄膜/片材及其制备方法和用途。本专利技术通过在双酚A型聚碳酸酯中添加一定比例的磷系阻燃剂、支化聚碳酸酯、硅系阻燃剂、偶联剂、抗氧剂和热稳定剂等材料进行改性，不仅保持了双酚A型聚碳酸酯材料本体材料的透光率、提高阻燃性能，还解决双酚A型聚碳酸酯材料在流涎加工时的难成型技术问题，从而获得一种高透明阻燃聚碳酸酯薄膜/片材；进一步，本专利技术高透明阻燃聚碳酸酯薄膜/片材可与碳纤维、玻璃纤维复合制备高性能的复合材料。本专利技术的内容是：一种高透明阻燃聚碳酸酯薄膜/片材，其特征是：将双酚A型聚碳酸酯100质量份、长链支化聚碳酸酯2～15质量份、阻燃剂A0.1～10质量份、阻燃剂B3～20质量份、扩链剂0.2～2质量份、抗氧剂0.5～1质量份和热稳定剂0.2～2质量份混合的混合物，经温度240℃～320℃流涎挤出机熔融挤出，在温度80～110℃的冷辊上流涎浇铸、冷却，得到高透明阻燃聚碳酸酯薄膜/片材；所述双酚A型聚碳酸酯是熔融指数为3～10g/10min(参照标准GB/T3682-2000，测试条件300℃，1.2㎏)的双酚A型聚碳酸酯树脂；所述长链支化聚碳酸酯(简称LCB-PC)是数均分子量29000～32000g/mol、重均分子量105000～115000g/mol且长链含量为33～36％的聚碳酸酯树脂；所述长链支化聚碳酸酯的具体制备方法见《中国科学技术大学学位论文集2016》韩晓航硕士毕业论文“长链支化聚碳酸酯结构及性能研究”；所述阻燃剂A为硅系阻燃剂，具体的可以是聚硅氧烷、以及聚有机硅倍半硅氧烷中一种或两种以上的混合物；所述阻燃剂B为磷系阻燃剂，可以是磷酸二氢铵、磷酸三甲苯酯、间苯二酚双(二苯基磷酸酯)、磷酸三(β-氯乙基)酯、苯氧基聚磷腈(日本大八化学工业株式会社提供，牌号SPB-100)、正丁基双(羟丙基)氧化膦等中的一种或两种以上的混合物；所述扩链剂是恶唑啉型扩链剂，具体的可以是2-乙基-2-恶唑啉、2-甲基-2-恶唑啉、以及2-苯基-2-恶唑啉中的一种；所述抗氧剂是四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯、亚磷酸三(2,3-二叔丁基苯基)酯、以及双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯中的一种或两种以上的混合物；所述热稳定剂是亚磷酸盐、以及环氧化合物中的一种或两种以上的混合物，其中：亚磷酸盐可以是亚磷酸三苯酯、亚磷酸烷代苯基酯、亚磷酸月桂醇酯、亚磷酸二异辛基苯基酯、亚磷酸新戊基苯基酯等，环氧化合物可以是3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己烷羧酸酯(简称Unox221)、双(3,4-环氧基-6-甲基环己基甲基己二酸酯)(简称ERL-4289)。本专利技术的内容中：所述高透明阻燃聚碳酸酯薄膜/片材的厚度可以为25μm～3000μm。本专利技术的内容中：所述高透明阻燃聚碳酸酯薄膜/片材的透光率达到86％～95％，厚度为0.025mm～0.25mm时阻燃性能达到UL94VTM-0、厚度大于0.25mm时阻燃性能达到UL94V-0。本专利技术的内容中：所述双酚A型聚碳酸酯可以是科思创聚合物(中国)有限公司提供的牌号ET3113、日本出光兴产株式会社提供的牌号IR2500、以及沙特基础工业公司(SaudiBasicIndustryCorporation，简称SABIC)提供的牌号0703R等的双酚A型聚碳酸酯中的一种。本专利技术的内容中：所述阻燃剂A可以是成都化夏化学试剂有限公司提供的聚硅氧烷SF-96、成都艾科达化学试剂有限公司提供的聚硅氧烷DC-550、以及常熟市常吉化工有限公司提供的聚甲基倍半硅氧烷HFS-8010中的一种或两种以上的混合物。本专利技术的另一内容是：一种高透明阻燃聚碳酸酯薄膜/片材的制备方法，其特征包括下列步骤：a、制备A组分物料：将100质量份(水份低于100ppm的)双酚A型聚碳酸酯和2～15质量份(水份低于100ppm的)长链支化聚碳酸酯在高混机Ⅰ中混合均匀，制得A组分物料，待用；所述双酚A型聚碳酸酯是熔融指数为3～10g/10min(参照标准GB/T3682-2000，测试条件300℃，1.2㎏)的双酚A型聚碳酸酯树脂；所述长链支化聚碳酸酯(简称LCB-PC)是数均分子量29000～32000g/mol、重均分子量105000～115000g/mol且长链含量为33～36％的聚碳酸酯树脂；所述长链支化聚碳酸酯的具体制备方法见《中国科学技术大学学位论文集2016》韩晓航硕士毕业论文“长链支化聚碳酸酯结构及性能研究”；b、制备B组分物料：将(已干燥过的)0.1～10质量份阻燃剂A、(已干燥过的)3～20质量份阻燃剂B、(已干燥过的)0.2～2质量份扩链剂、(已干燥过的)0.5～1质量份抗氧剂和(已干燥过的)0.2～2质量份热稳定剂在高混机Ⅱ中混合均匀，制得B组分物料，待用；所述阻燃剂A为硅系阻燃剂，可以是聚硅氧烷、以及聚有机硅倍半硅氧烷中一种或或两种以上的混合物；所述阻燃剂B为磷系阻燃剂，可以是磷酸二氢铵、磷酸三甲苯酯、间苯二酚双(二苯基磷酸酯)、磷酸三(β-氯乙基)酯、苯氧基聚磷腈(日本大八化学工业株式会社，SPB-100)、正丁基双(羟丙基)氧化膦等中的一种或两种以上的混合物；所述扩链剂是恶唑啉型扩链剂，具体的可以是2-乙基-2-恶唑啉、2-甲基-2-恶唑啉、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高透明阻燃聚碳酸酯薄膜/片材，其特征是：将双酚A型聚碳酸酯100质量份、长链支化聚碳酸酯2～15质量份、阻燃剂A 0.1～10质量份、阻燃剂B 3～20质量份、扩链剂 0.2～2质量份、抗氧剂 0.5～1质量份和热稳定剂0.2～2质量份混合的混合物，经温度240℃～320℃流涎挤出机熔融挤出，在温度80～110℃的冷辊上流涎浇铸、冷却，得到高透明阻燃聚碳酸酯薄膜/片材；所述双酚A型聚碳酸酯是熔融指数为3～10 g/10min的双酚A型聚碳酸酯树脂；所述长链支化聚碳酸酯是数均分子量29000～32000 g/mol、重均分子量105000～115000 g/mol 且长链含量为33～36%的聚碳酸酯树脂；所述阻燃剂A是聚硅氧烷、以及聚有机硅倍半硅氧烷中一种或两种以上的混合物；所述阻燃剂 B是磷酸二氢铵、磷酸三甲苯酯、间苯二酚双（二苯基磷酸酯）、磷酸三（β‑氯乙基）酯、苯氧基聚磷腈、正丁基双（羟丙基）氧化膦等中的一种或两种以上的混合物；所述扩链剂是2‑乙基‑2‑恶唑啉、2‑甲基‑2‑恶唑啉、以及2‑苯基‑2‑恶唑啉中的一种；所述抗氧剂是四[β‑(3,5‑二叔丁基‑4‑羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β‑(3,5‑二叔丁基‑4‑羟基苯基)丙酸十八碳醇酯、亚磷酸三(2,3‑二叔丁基苯基)酯、以及双(2,4‑二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯中的一种或两种以上的混合物；所述热稳定剂是亚磷酸盐、以及环氧化合物中的一种或两种以上的混合物，其中：亚磷酸盐是亚磷酸三苯酯、亚磷酸烷代苯基酯、亚磷酸月桂醇酯、亚磷酸二异辛基苯基酯、亚磷酸新戊基苯基酯，环氧化合物是3,4‑环氧环己基甲基‑3,4‑环氧环己烷羧酸酯、双（3,4‑环氧基‑6‑甲基环己基甲基己二酸酯）；所述高透明阻燃聚碳酸酯薄膜/片材的厚度为25μm～3000μm。...

【技术特征摘要】
1.一种高透明阻燃聚碳酸酯薄膜/片材，其特征是：将双酚A型聚碳酸酯100质量份、长链支化聚碳酸酯2～15质量份、阻燃剂A0.1～10质量份、阻燃剂B3～20质量份、扩链剂0.2～2质量份、抗氧剂0.5～1质量份和热稳定剂0.2～2质量份混合的混合物，经温度240℃～320℃流涎挤出机熔融挤出，在温度80～110℃的冷辊上流涎浇铸、冷却，得到高透明阻燃聚碳酸酯薄膜/片材；所述双酚A型聚碳酸酯是熔融指数为3～10g/10min的双酚A型聚碳酸酯树脂；所述长链支化聚碳酸酯是数均分子量29000～32000g/mol、重均分子量105000～115000g/mol且长链含量为33～36%的聚碳酸酯树脂；所述阻燃剂A是聚硅氧烷、以及聚有机硅倍半硅氧烷中一种或两种以上的混合物；所述阻燃剂B是磷酸二氢铵、磷酸三甲苯酯、间苯二酚双（二苯基磷酸酯）、磷酸三（β-氯乙基）酯、苯氧基聚磷腈、正丁基双（羟丙基）氧化膦等中的一种或两种以上的混合物；所述扩链剂是2-乙基-2-恶唑啉、2-甲基-2-恶唑啉、以及2-苯基-2-恶唑啉中的一种；所述抗氧剂是四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯、亚磷酸三(2,3-二叔丁基苯基)酯、以及双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯中的一种或两种以上的混合物；所述热稳定剂是亚磷酸盐、以及环氧化合物中的一种或两种以上的混合物，其中：亚磷酸盐是亚磷酸三苯酯、亚磷酸烷代苯基酯、亚磷酸月桂醇酯、亚磷酸二异辛基苯基酯、亚磷酸新戊基苯基酯，环氧化合物是3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己烷羧酸酯、双（3,4-环氧基-6-甲基环己基甲基己二酸酯）；所述高透明阻燃聚碳酸酯薄膜/片材的厚度为25μm～3000μm。2.按权利要求1所述的高透明阻燃聚碳酸酯薄膜/片材，其特征是：所述高透明阻燃聚碳酸酯薄膜/片材的透光率达到86%～95%，厚度为0.025mm～0.25mm时阻燃性能达到UL94VTM-0、厚度大于0.25mm时阻燃性能达到UL94V-0。3.按权利要求1所述的高透明阻燃聚碳酸酯薄膜/片材，其特征是：所述双酚A型聚碳酸酯是科思创聚合物（中国）有限公司提供的牌号ET3113、日本出光兴产株式会社提供的牌号IR2500、以及沙特基础工业公司提供的牌号0703R等的双酚A型聚碳酸酯中的一种。4.按权利要求1所述的高透明阻燃聚碳酸酯薄膜/片材，其特征是：所述阻燃剂A是成都化夏化学试剂有限公司提供的聚硅氧烷SF-96、成都艾科达化学试剂有限公司提供的聚硅氧烷DC-550、以及常熟市常吉化工有限公司提供的聚甲基倍半硅氧烷HFS-8010中的一种或两种以上的混合物。5.一种高透明阻燃聚碳酸酯薄膜/片材的制备方法，其特征包括下列步骤：a、制备A组分物料：将100质量份双酚A型聚碳酸酯和2～15质量份长链支化聚碳酸酯在高混机Ⅰ中混合均匀，制得A组分物料，待用；所述双酚A型聚碳酸酯是熔融指数为3～10g/10min的双酚A型聚碳酸酯树脂；所述长链支化聚碳酸酯是数均分子量29000～32000g/mol、重均分子量105000～115000g/mol且长链含量为33～36%的聚碳酸酯树脂；b、制备B组分物料：将0.1～10质量份阻燃剂A、3～20质量份阻燃剂B、0.2～2质量份扩链剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵贵红，马雅琳，何航，罗春明，李建学，
申请(专利权)人：四川东方绝缘材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51