一种环保阻燃PC/ABS塑料及其制备方法技术

本发明专利技术属于阻燃塑料制备的技术领域，提供了一种环保阻燃PC/ABS塑料及其制备方法。该方法采用抗静电分散法制得均匀分散纳米三氧化二锑，然后与硅酮系阻燃剂及PC/ABS合金材料进行高速共混及高温挤出，制得环保阻燃PC/ABS塑料。与传统方法相比，本发明专利技术的制备的本发明专利技术制备的环保阻燃PC/ABS塑料，不但具有高效的阻燃性，而且能提高阻燃材料的冲击强度，材料的耐热性、流动性俱佳，整体性能优异，安全无毒，可广泛用于汽车、电子电气、机械等领域。

【技术实现步骤摘要】
一种环保阻燃PC/ABS塑料及其制备方法
本专利技术属于阻燃塑料制备的
，提供了一种环保阻燃PC/ABS塑料及其制备方法。
技术介绍
聚碳酸酯/(丙烯腈/丁二烯/苯乙烯)共聚物PC/ABS合金是一种重要的工业塑料，兼有PC和ABS的优点，主要应用于汽车、电子电气、机械等领域，这些领域对材料的阻燃性能都具有一定的要求。但ABS的加入使PC/ABS合金阻燃性能降低，从而限制了PC/ABS的应用。因此PC/ABS合金的阻燃研究受到了广泛关注。含磷、含卤阻燃剂如磷酸三苯酯（TPP）、十溴联苯醚、十溴双酚A等有着良好的阻燃效果，被广泛用于PC/ABS及其它合金作阻燃剂，但是大多数磷、卤阻燃剂在生产，加工和使用过程中给人体健康和环境带来不利，在环境保护越来越受重视的今天，非磷、卤阻燃塑料是塑料阻燃技术的方向。硅酮化合物作为一类新型的无卤化、无磷化阻燃剂，具有优异的阻燃性，加工型和环境友好性。以硅酮化合物阻燃高分子材料，硅酮系阻燃剂大多迁移到材料表面，形成表面为硅酮富集层的高分子梯度材料，燃烧时会生成硅酮特有的含有-Si-O-键和-Si-C-键的无机隔氧绝热保护层，既阻止了燃烧生成的分解产物外逸，又抑制了高分子材料的热分解，达到高阻燃化、低发烟、低有害的目的，因此具有广阔的发展前景。目前关于PC/ABS复合材料的环保无卤阻燃研究有一定的进展，但在阻燃中添加了含磷阻燃剂TPP，使得PC/ABS材料的力学性能严重恶化，并且TPP分解温度低，在加工过程中易挥发和降解；或者无磷、卤阻燃剂EMA阻燃，复合材料的流动性、韧性降低，使得加工成型受限。目前国内外在PC/ABS塑料技术，尤其是阻燃PC/ABS塑料方面已取得了一定成效。其中刘利童专利技术了一种高阻燃PC/ABS合金料及其制备方法（中国专利技术专利申请号201610867443.X），按重量百分数计包括聚碳酸酯PC56.7~73.2重量份、ABS树脂10~20重量份、增韧剂3~6重量份、阻燃剂10~18重量份、润滑剂0.1~0.5重量份、抗氧剂0.1~0.3重量份、抗UV剂0.1~0.3重量份；该专利技术还公开了该高阻燃PC/ABS合金料的制备方法，包括将各个原料混合搅拌均匀后，混炼挤出，冷却，得到成品；与现有技术相比，该专利技术的高阻燃PC/ABS合金料利用自制的阻燃体系优先包裹混合于ABS中，之后与ABS一同分布于PC连续相中，阻燃性高，添加量低，对力学性能影响小，光泽度高，无卤环保，综合性能优异，加工性能好。另外，滑鹏高等人专利技术了一种阻燃高性能PC/ABS合金及其制备方法（中国专利技术专利申请号201510527100.4），其组成成分和质量份数如下：聚碳酸酯60~80份；丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物20~30份；ABS/PP接枝马来酸酐30~40份；抗滴落剂0.3-0.8份；抗氧剂0.3~0.5份；增韧剂2~7份；润滑剂0.1~0.5份；抗应力开裂剂1~7份；流动剂0.5~3份；高分子导电聚苯胺的衍生物10~20份；抗老化剂2~7份；纳米碳化硼2~7份液体阻燃剂3~10份；固体阻燃剂2~7份；该专利技术合金的原材料中同时采用了液体阻燃剂和固体阻燃剂，使得获得的合金的阻燃效果极好，阻燃效果达到UL94~V0级，该合金不但能够阻燃灰尘，而且在生产的过程中，也能够避免原材料由于反应温度的升高而导致挥发，节约了原料。可见，现有技术中的阻燃PC/ABS塑料兼顾PC/ABS材料的无磷，无卤环保阻燃，又能保持其材料的加工流动性、韧性和力学性能，存在含有有害物磷卤，阻燃改性后加工流动性、韧性和力学性能下降等缺点。
技术实现思路
针对这种情况，我们提出一种环保阻燃PC/ABS塑料及其制备方法，制得的PC/ABS合金阻燃性能优异，并且流动性、韧性和力学性能好。为实现上述目的，本专利技术涉及的具体技术方案如下：一种环保阻燃PC/ABS塑料的制备方法，采用抗静电分散法制得均匀分散纳米三氧化二锑，然后与硅酮系阻燃剂及PC/ABS合金材料进行高速共混及高温挤出，制得环保阻燃PC/ABS塑料，制备的具体步骤如下：（1）采用抗静电分散法，通过电子束在纳米三氧化二锑表面进行照射荷电，使纳米三氧化二锑颗粒表面形成极性电荷，利用极性电荷同类互相排斥作用的原理阻止纳米三氧化二锑颗粒团聚，从而均匀分散纳米三氧化二锑；（2）向步骤（1）的均匀分散纳米三氧化二锑中加入硅酮系阻燃剂及PC/ABS合金材料，在高速混合机中混合均匀，得到共混料；（3）将步骤（2）的共混料在双螺杆挤出机中高温挤出，即可制得环保阻燃PC/ABS塑料。优选的，步骤（1）所述电子束的功率密度为300~500W/cm2，照射时间为10~30s。优选的，步骤（2）所述硅酮系阻燃剂为含有芳香基和支链结构的特种聚硅氧烷XC-99-B5654。优选的，步骤（2）所述PC/ABS合金材料中，按重量份计，其中，聚碳酸酯30~60重量份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物40~70重量份。优选的，步骤（2）所述共混料中，按重量份计，其中，纳米三氧化二锑1~3重量份、硅酮系阻燃剂2~3重量份、PC/ABS合金材料86~93重量份。优选的，步骤（2）所述高速混合的转速为150~180r/min，温度为70~90℃，时间为20~40min。优选的，步骤（3）所述双螺杆挤出机的螺杆直径为65mm，长、径比为25:1~35:1。优选的，步骤（3）所述高温挤出的加热温度为第一段200~210℃、第二段210~220℃、第三段220~230℃、第四段205~215℃。本专利技术制备方法采用抗静电分散法制得均匀分散纳米三氧化二锑，然后与硅酮系阻燃剂及PC/ABS合金材料进行高速共混及高温挤出，制得环保阻燃PC/ABS塑料。使纳米三氧化二锑颗粒表面形成极性电荷，利用极性电荷同类互相排斥作用的原理阻止纳米三氧化二锑颗粒团聚，从而均匀分散纳米三氧化二锑；硅酮系阻燃剂芳香基-含支链结构的特种聚硅氧烷（XC-99-B5654）的突出特点在于其对分子结构（芳香含量、分子量和功能端基的反应性）进行科学设计，以达到最佳水平，在树脂（如PC）中有十分良好的分散性，对PC、PC/ABS合金不但具有高效阻燃性，还能大幅度提高阻燃材料的冲击强度，同时，材料的耐热性、成形性以及再循环加工性俱佳。纳米三氧化二锑具有成本低，分散均匀，是性能优异的阻燃剂，本专利技术通过纳米复配阻燃方式改善合金的整体性能。本专利技术还提供了一种上述制备方法制备得到的环保阻燃PC/ABS塑料。该方法采用抗静电分散法制得均匀分散纳米三氧化二锑，然后与硅酮系阻燃剂及PC/ABS合金材料进行高速共混及高温挤出，制得环保阻燃PC/ABS塑料。与传统方法相比，本专利技术的制备的本专利技术制备的环保阻燃PC/ABS塑料，不但具有高效的阻燃性，而且能提高阻燃材料的冲击强度，材料的耐热性、流动性俱佳，整体性能优异，安全无毒，可广泛用于汽车、电子电气、机械等领域。本专利技术提供了一种环保阻燃PC/ABS塑料及其制备方法，与现有技术相比，其突出的特点和优异的效果在于：1.本专利技术的制备方法，通过电子束极化纳米三氧化二锑，促进其分散，利用纳米复配阻燃方式，极大改善了合金的整体性能。2.本专利技术的制备方法，通过加入硅酮化合物XC-99-B5654，制得的阻燃PC/ABS合金不但具有高效的阻燃性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环保阻燃PC/ABS塑料的制备方法，其特征在于，采用抗静电分散法制得均匀分散纳米三氧化二锑，然后与硅酮系阻燃剂及PC/ABS合金材料进行高速共混及高温挤出，制得环保阻燃PC/ABS塑料，制备的具体步骤如下：（1）采用抗静电分散法，通过电子束在纳米三氧化二锑表面进行照射荷电，使纳米三氧化二锑颗粒表面形成极性电荷，利用极性电荷同类互相排斥作用的原理阻止纳米三氧化二锑颗粒团聚，从而均匀分散纳米三氧化二锑；（2）向步骤（1）的均匀分散纳米三氧化二锑中加入硅酮系阻燃剂及PC/ABS合金材料，在高速混合机中混合均匀，得到共混料；（3）将步骤（2）的共混料在双螺杆挤出机中高温挤出，即可制得环保阻燃PC/ABS塑料。

【技术特征摘要】
1.一种环保阻燃PC/ABS塑料的制备方法，其特征在于，采用抗静电分散法制得均匀分散纳米三氧化二锑，然后与硅酮系阻燃剂及PC/ABS合金材料进行高速共混及高温挤出，制得环保阻燃PC/ABS塑料，制备的具体步骤如下：（1）采用抗静电分散法，通过电子束在纳米三氧化二锑表面进行照射荷电，使纳米三氧化二锑颗粒表面形成极性电荷，利用极性电荷同类互相排斥作用的原理阻止纳米三氧化二锑颗粒团聚，从而均匀分散纳米三氧化二锑；（2）向步骤（1）的均匀分散纳米三氧化二锑中加入硅酮系阻燃剂及PC/ABS合金材料，在高速混合机中混合均匀，得到共混料；（3）将步骤（2）的共混料在双螺杆挤出机中高温挤出，即可制得环保阻燃PC/ABS塑料。2.根据权利要求1所述一种环保阻燃PC/ABS塑料的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述电子束的功率密度为300~500W/cm2，照射时间为10~30s。3.根据权利要求1所述一种环保阻燃PC/ABS塑料的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述硅酮系阻燃剂为含有芳香基和支链结构的特种聚硅氧烷XC-99-B5654。4.根据权利要求1所述一种环保阻燃PC...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈庆，杨雪梅，
申请(专利权)人：成都新柯力化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51