本发明专利技术属于功能性塑料合金材料领域，具体涉及一种抗静电、低烟、无卤阻燃PC/ABS合金材料及其制备工艺。该合金材料以重量份数计包括以下组分：60‑85份的PC、48‑60份的ABS、0.5‑2份的阻燃剂、0.5‑2份的抗静电剂、1‑4份的增容剂、0.5‑1份的偶联剂、0.5‑1份的分散剂、0.5‑1份的抗氧剂。本发明专利技术通过添加特定的阻燃剂复配体系，使得产品具有良好机械性能的同时，达到了低烟、阻燃的效果。
【技术实现步骤摘要】
一种抗静电、低烟、无卤阻燃PC/ABS合金材料及其制备工艺
本专利技术属于功能性塑料合金材料领域，具体涉及一种抗静电、低烟、无卤阻燃PC/ABS合金材料及其制备工艺。
技术介绍
PC/ABS合金是最早实现工业化生产的一种聚碳酸酯改性产品，是一种重要的工程塑料合金。PC/ABS合金兼具PC和ABS的优点，一方面合金可以提高ABS的耐热性能和拉伸强度，另一方面还可以降低PC的熔体粘度，改善加工性能，可用于成型大面积及复杂的制品，同时可以降低制品的内应力，提高耐低温冲击性能。PC/ABS合金材料已在汽车工业上得到广泛的应用，是汽车最适宜的内装材料，特别是用作仪表板支架、盖板、通风口、托架、散热器格栅、转向柱保护套的原材料。目前PC/ABS在计算机、通讯工具、办公设备等行业也有了广泛的应用。PC/ABS共混合金的阻燃化是近几年PC/ABS开发的一个热点。PC本身具有一定的阻燃性，但与ABS共混后，阻燃性能下降。为了满足PC/ABS合金在电子、电器开关、电器等领域的应用，必须添加阻燃剂。常见的阻燃PC/ABS材料有卤系阻燃剂(如四溴双酚A、溴化环氧齐聚物、十溴联苯醚等)与氧化锑组成的协效系统。赋予PC/ABS很高的阻燃性，但其存在生烟量大、产生有毒的腐蚀性气体，妨碍救护及人员疏散，导致二次灾害发生。目前，以采用磷阻燃剂、氮磷阻燃剂、硅系阻燃剂的无卤阻燃PC/ABS合金材料研究报道较多。但是由于其添加量较高，严重恶化了材料的各种力学性能及加工流动性，导致加工窗口变的更窄，这类产品在一些薄壁制品及大制件领域的应用受到一定程度的限制。并且，PC/ABS本身的高绝缘、易积聚静电(表面电阻率为4×1020Ω)极大地限制了其应用。因此，发展一种抗静电、低烟、无卤阻燃ABS成为今后发展的方向。CN101173090B公开了一种PC/ABS合金，其主要包括以下组分，以重量份数表示为：聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、相容剂、增韧剂、磷酸酯类阻燃剂、氢氧化镁、聚四氟乙烯、抗氧剂。该专利技术的用量较高，会影响材料的各种力学性能及加工流动性。CN100582163C中公开了一种PC/ABS合金，其主要包括以下重量份数配比的原料组分：PC、ABS、相容剂、全丙烯酸类核-壳型冲击改性剂、溴系阻燃剂、锑系阻燃剂、聚四氟乙烯、抗氧剂、加工稳定剂、润滑剂。该专利技术组分中含有溴系阻燃剂，其存在生烟量大、会产生有毒的腐蚀性气体等缺点。
技术实现思路
本专利技术制备的抗静电、低烟、无卤阻燃PC/ABS合金材料是改进PC/ABS绝缘体、易积聚静电、易燃性、环保性能差的不足与阻燃剂的加入所导致的力学性能差的问题，使其更适合在家电、装饰材料、机械、电子领域的应用。本专利技术的目的是提供一种抗静电、低烟、无卤阻燃PC/ABS合金材料，其特征在于，以重量份数计包括以下组分：60-85份的PC、48-60份的ABS、0.5-2份的阻燃剂、0.5-2份的抗静电剂、1-4份的增容剂、0.5-1份的偶联剂、0.5-1份的分散剂、0.5-1份的抗氧剂。进一步地，所述合金材料以重量份数计包括以下组分：68-72份的PC、52-55份的ABS、0.5-0.8份的阻燃剂、0.8-1.2份的抗静电剂、2-3份的增容剂、0.5-0.8份的偶联剂、0.5-0.8份的分散剂、0.5-0.8份的抗氧剂。进一步地，所述的PC为聚碳酸酯；ABS为含丁二烯的接枝共聚物与丙烯腈-苯乙烯共聚的混合物，其中，丙烯腈占ABS总重量的20-40％，丁二烯的接枝共聚物占ABS总重量的10-30％，苯乙烯占ABS总重量的50-70％。进一步地，所述的阻燃剂为氢氧化镁、碳酸镁、三氧化钼、氢氧化铝、碱性草酸铝中的一种或多种。进一步地，所述的阻燃剂由复配体系1和复配体系2组成；所述的复配体系1由氢氧化铝和氧化锆组成；所述的复配体系2由氢氧化铝和九钼锰酸铵组成。进一步地，所述的氢氧化铝和氧化锆质量比为1:1.6-2.7。进一步地，所述的氢氧化铝和九钼锰酸铵质量比为1:1.6-2.7。进一步地，所述复配体系2中的氢氧化铝使用前先在质量分数为5-10％的硫酸铵溶液中超声处理5-10min，取出后干燥再使用。在本专利技术中，专利技术人发现氢氧化铝和氧化锆配合使用，可以起到良好的协同作用，达到更佳的阻燃效果，氢氧化铝和氧化锆的质量比对本专利技术影响很大，如氧化锆加入量过多，阻燃效果会出现较为明显的降低。同时将氢氧化铝和九钼锰酸铵配合使用，二者协同作用，可以达到良好的抑烟效果，改变氢氧化铝和九钼锰酸铵的质量比会大大影响本专利技术的抑烟效果。将复配体系1和复配体系2联合使用可以起到良好的阻燃效果，又可以达到抑烟的效果，实现本专利技术低烟、无卤阻燃的目的。在本专利技术中所述的氢氧化铝、氧化锆为纳米级氢氧化铝和纳米级氧化锆，所述的九钼锰酸铵为八水合九钼锰酸铵粉末。本专利技术所述阻燃剂为环保无卤的无机矿物阻燃剂，并兼具抑烟效果。本专利技术所述的无机阻燃剂经过了超细化、高纯化、表面活性化及热稳定化处理。超细化处理增加了粒子的表面积，可使粒子表面的水蒸汽压上升，有利于阻燃性提高，同时，超细无机刚性粒子可增强高聚物与无机界面的相互作用，可更均匀地分散在基体树脂中，对高分子材料具有增韧增强效果；高纯化处理提高了阻燃剂中有效成分的含量，减少了阻燃剂在合金材料中的使用量；表面活性处理改善无极阻燃剂在体系的分散性，并提高了其综合性能；热稳定化提高了阻燃剂的热稳定性，使其在PC/ABS这种熔体温度较高的合金材料中性能更稳定。进一步地，所述的抗静电剂为烷基磺酸盐和乙氧化烷胺中的一种或两种；所述的增容剂为胺基SAN(胺基丙烯腈-苯乙烯共聚物)和LLDPE-g-MAH(马来酸酐接枝线性低密度聚乙烯)中的一种或两种；所述的偶联剂为异丙基三(十二烷基苯磺酰基)钛酸酯或异丙基三(磷酸二辛酯)钛酸酯中的一种或两种。本专利技术所述的增容剂为LLDPE-g-MAH，该增容剂的基体是LLDPE，通过LLDPE-g-MAH分子长链的物理缠结和酸酐官能团对PC和ABS的亲和作用，把PC和ABS紧密地连接在一起，提高二者的相容性，达到提高合金材料冲击强度、拉伸强度的目的。进一步地，所述的分散剂为TAF(乙撑双脂肪酸酰胺)、EBS(乙烯基双硬脂酰胺)、褐煤蜡中的一种或两种。进一步地，所述的抗氧剂为四[甲基-β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯)酯、硫代二丙酸二(十八酯)和1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰尿酸中的一种或两种。本专利技术的另一个目的是提供上述抗静电、低烟、无卤阻燃PC/ABS合金材料的制备工艺，包括以下步骤：1)按配方比例称取各组分；2)将称量后的PC、ABS、阻燃剂、抗静电剂、增容剂、偶联剂、分散剂以及抗氧剂放入高速混合机中，在常温下搅拌10～20min；3)将步骤2)混合后的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中，经熔融共混挤出、水冷、风刀冷却、造粒、均化；其中，料筒温度设置为：后段230-250℃，中段220-240℃，前段210-230℃，螺杆长径比为35-40，螺杆转速350-500r/min。本专利技术还提供一种上述抗静电、低烟、无卤阻燃PC/ABS合金材料的制备工艺，包括以下步骤：1)按配方比例称取各组分；2)将称量后的PC、AB本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种抗静电、低烟、无卤阻燃PC/ABS合金材料，其特征在于，以重量份数计包括以下组分：60‑85份的PC、48‑60份的ABS、0.5‑2份的阻燃剂、0.5‑2份的抗静电剂、1‑4份的增容剂、0.5‑1份的偶联剂、0.5‑1份的分散剂、0.5‑1份的抗氧剂。
【技术特征摘要】
1.一种抗静电、低烟、无卤阻燃PC/ABS合金材料，其特征在于，以重量份数计包括以下组分：60-85份的PC、48-60份的ABS、0.5-2份的阻燃剂、0.5-2份的抗静电剂、1-4份的增容剂、0.5-1份的偶联剂、0.5-1份的分散剂、0.5-1份的抗氧剂。2.根据权利要求1所述的合金材料，其特征在于，所述的PC为聚碳酸酯；ABS为含丁二烯的接枝共聚物与丙烯腈-苯乙烯共聚的混合物，其中，丙烯腈占ABS总重量的20-40％，丁二烯的接枝共聚物占ABS总重量的10-30％，苯乙烯占ABS总重量的50-70％。3.根据权利要求1所述的合金材料，其特征在于，所述的阻燃剂为氢氧化镁、碳酸镁、三氧化钼、氢氧化铝、碱性草酸铝中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的合金材料，其特征在于，所述的阻燃剂由复配体系1和复配体系2组成；所述的复配体系1由氢氧化铝和氧化锆组成；所述的复配体系2由氢氧化铝和九钼锰酸铵组成。5.根据权利要求4所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵岩磊，李健成，谢众，代汝军，韩杰，林航，宫克难，
申请(专利权)人：黑龙江鑫达企业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23
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