一种聚碳酸酯组合物及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种聚碳酸酯组合物，按重量份计，包括以下组成：a、聚碳酸酯0.5‑98.5份；b、磺酸盐阻燃剂0.15‑0.95份；c、协效阻燃剂0.03‑0.72份；d、硅氧烷0.04‑1.1份；e、抗滴落剂0.02‑1份。本发明专利技术选用在聚碳酸酯组合物配方中添加特定含量以及特定种类的抗滴落剂，和特定含量的聚碳酸酯、磺酸盐阻燃剂、协效阻燃剂和硅氧烷，能够在较低燃烧熔体粘度下实现良好的阻燃和抗滴落效果，该聚碳酸酯组合物在阻燃厚度为0.40mm薄膜情况下仍然具有良好的阻燃性能和热稳定性，以及成型外观性。

A polycarbonate composition, its preparation method and Application

The invention discloses a polycarbonate composition, which comprises the following components by weight: a, polycarbonate 0.5 98.5 phr; b, sulfonate flame retardant 0.15 0.95 phr; c, synergistic flame retardant 0.03 0.72 phr; d, siloxane 0.04 1.1 phr; e, anti-dropping agent 0.02 1 phr. The invention chooses to add a specific content and a specific kind of anti-dropping agent in the formulation of polycarbonate compositions, and a specific content of polycarbonate, sulfonate flame retardant, synergistic flame retardant and siloxane, which can achieve good flame retardant and anti-dropping effects at low combustion melt viscosity. The polycarbonate compositions still have good flame retardant thickness of 0.40 mm film. Flame retardant, thermal stability, and moulding appearance.

【技术实现步骤摘要】
一种聚碳酸酯组合物及其制备方法与应用
本专利技术涉及工程塑料
，特别涉及一种聚碳酸酯组合物及其制备方法与应用。
技术介绍
聚碳酸酯（PC）具有综合均衡的机械性能、尺寸稳定性及耐热性能，特别以优异的抗冲击强度和耐蠕变性著称。PC树脂的可见光透过率在90％以上，热分解温度高，具有优良的电绝缘性，广泛用于机械、汽车、航天航空、建筑、电子电气、办公及家庭用品等诸多领域，尤其是在电子电气应用的聚碳酸酯绝缘膜得到广泛应用。电子电气应用的聚碳酸酯绝缘膜，其厚度水平低于0.5mm，可以分为非阻燃类和阻燃类型，阻燃类型的绝缘膜是应用发展趋势，作为电子元件材料，材料的薄壁化发展和安全性能保障，需要在减小的厚度具有稳定的阻燃性，来降低受到电子元件发出的热损害，为此还需要保证高的耐热性和耐储存性。同时还对其折叠性能，耐电压性和耐热性是有所期待的。虽然许多聚碳酸酯组合物可以提供上述性能的有益组合，但尚未有非常薄的聚碳酸酯材料来实现所期望的抗阻燃性能在要求苛刻的电气绝缘应用中的性能的相关报道。随着电子设备变成快消品&产品设计薄壁化趋势，绝缘膜增长预计约为20%每年，而且轻薄化，功能化，环保化的发展趋势势必推进无卤阻燃聚碳酸酯薄膜材料在电子电气绝缘应用中成为新起之秀。然而，磺酸盐阻燃剂在PC燃烧过程中能够促进PC交联成炭，从而提高PC的阻燃性能，但磺酸盐的饱和添加量低，过量使用时反而导致PC严重降解，致力学性能和阻燃性能劣化。为了获得更优异的阻燃效果，需要对磺酸盐阻燃剂进行复配协效，如中国专利CN201510443170。矿物填料是常见的阻燃协效组分，但其表面普遍呈碱性，有导致PC基体降解的风险，在PC阻燃组合物中的应用受到限制。
技术实现思路
为了克服现有技术的缺点与不足，本专利技术的首要目的在于提供一种能够在较低燃烧熔体粘度下实现良好的阻燃和抗滴落效果，且在阻燃厚度为0.40mm薄膜情况下仍然具有良好的阻燃性能和热稳定性，以及成型外观性的聚碳酸酯组合物。本专利技术的另一目的是提供上述聚碳酸酯组合物的制备方法。本专利技术的再一目的是提供上述聚碳酸酯组合物的用途。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种聚碳酸酯组合物，按重量份计，包括以下组成：a、聚碳酸酯0.5-98.5份；b、磺酸盐阻燃剂0.15-0.95份；c、协效阻燃剂0.03-0.72份；d、硅氧烷0.04-1.1份；e、抗滴落剂0.02-1份。其中，所述聚碳酸酯的粘均分子量为18000-50000。其中，粘均分子量是通过使用二氯甲烷作为溶剂在测试温度为25℃的溶液粘度计算出来的。其中，所述磺酸盐阻燃剂选自全氟烷基磺酸钾、苯磺酰基苯磺酰钾、对甲苯磺酸钠中的一种或几种，优选为全氟丁基磺酸钾。其中，所述协效阻燃剂在熔点为140℃下的粘度为80mPa•s-9000mPa•s，酸值为6-90；选自聚烯烃氧化物、马来酸酐改性聚烯烃、丙烯酸酯类中的一种或几种，优选为马来酸酐改性聚烯烃。其中，所述硅氧烷选自聚氨丙基苯基倍半硅氧烷、端羟基聚氨丙基倍半硅氧烷、聚甲基倍半硅氧烷、聚苯基倍半硅氧烷、聚二甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷中的一种或几种，优选为聚苯基倍半硅氧烷。其中，所述抗滴落剂选自聚四氟乙烯、硅酮包覆的聚四氟乙烯、二氧化硅包覆聚四氟乙烯、甲基丙烯酸酯聚合物包覆的聚四氟乙烯、丙烯腈包覆的聚四氟乙烯中的一种或几种；优选为硅酮包覆的聚四氟乙烯；更加优选为粘度在25℃下为15cps-50cps，且聚四氟乙烯的分子量为300000-800000的硅酮包覆的聚四氟乙烯。其中，所述硅氧烷的重量添加量为协效阻燃剂的重量添加量的0.56-1.53倍，优选0.75-1.25倍；所述抗滴落剂的重量添加量为协效阻燃剂的重量添加量的0.07-1.67倍，优选0.5-1.0倍。本专利技术所述的聚碳酸酯组合物，按重量份计，还可以包括0-24份矿物填料、0-1份抗氧剂和0-1份润滑剂；其中，所述矿物填料选自滑石粉、钛白粉、云母、蒙脱土、高岭土中的一种或几种。此外，本专利技术还公开了上述聚碳酸酯组合物的制备方法，包括如下步骤：将各组分按比例在高混机中混合均匀，加入到双螺杆挤出机中，在240℃-260℃的温度下进行熔融混合，然后造粒、冷却、干燥得到聚碳酸酯组合物。本专利技术还公开了上述聚碳酸酯组合物在电子电气领域的绝缘薄膜中的应用。本专利技术与现有技术相比，具有如下有益效果：本专利技术选用在聚碳酸酯组合物配方中添加特定含量以及特定种类的抗滴落剂，和特定含量的聚碳酸酯、磺酸盐阻燃剂、协效阻燃剂和硅氧烷，能够在较低燃烧熔体粘度下实现良好的阻燃和抗滴落效果，该聚碳酸酯组合物在阻燃厚度为0.40mm薄膜情况下仍然具有良好的阻燃性能和热稳定性，以及成型外观性。具体实施方式下面通过具体实施方式来进一步说明本专利技术，以下实施例为本专利技术较佳的实施方式，但本专利技术的实施方式并不受下述实施例的限制。各性能的测试标准或方法：燃烧熔体指数的测试方法：测试标准ASTMD1238，300℃，1.2kg；燃烧熔体粘度的定义为：在燃烧过程中，样条收到相同的燃烧热的情况下，在碳层内部产生的熔体的粘度大小，其中粘度过大则会引起成炭速率不高且燃烧时间过长导致测试失败，粘度过小会导致碳层破裂引起的滴落从而测试失败，熔体粘度需要在恰当的范围内才能实现稳定的阻燃稳定性，其中V-0阻燃稳定性通过10根样条的燃烧时间和燃烧状态来判断，其中A等级代表10根中t1的燃烧时间小于3s，t2的燃烧平均时间均小于3s，单根燃烧总时间均不超过7s，且没有出现滴落；B级别代表10根中t1的燃烧时间小于5s，t2的燃烧时间不做限定，10根样条燃烧总时间均不能超过50s，且没有出现滴落；C级别代表10根中t1的燃烧时间小于5s，t2时间不做限定，10根样条燃烧总时间均不能超过50s，出现滴落但不引燃；阻燃等级（0.40mm）的测试方法：将聚碳酸酯组合物制备成0.40mm薄膜，测试阻燃等级，测试标准为UL94；室温缺口冲击强度的测试方法：测试标准ASTMD256；弯曲强度的测试方法：测试标准ASTMD790；拉伸强度的测试方法：测试标准ASTMD638；热稳定性的测试方法：采用TGA初始热分解温度来表征：以TGA曲线中重量损失率为5%时所对应的温度作为初始热分解温度；TGA初始分解温度越高，材料的热稳定性越好；外观等级的测试方法：将材料流延成0.40mm-0.45mm厚度薄膜，依据ASTMD523标准测量60°角下的表面光泽度。测试结果大于30则定义为“1级”，测试结果30-15时定义为2级，测试结果小于15时定义为3级。现对实施例及对比例所用的原材料做如下说明，但不限于这些材料：本专利技术中使用的聚碳酸酯PC：PC-1，粘均分子量为25000；PC-2，粘均分子量为45000；本专利技术中使用的协效阻燃剂：马来酸酐改性聚烯烃，在熔点为140℃下的粘度为150mPa•s，酸值为60；氧化聚烯烃，在熔点为140℃下的粘度为8500mPa•s，酸值为16；本专利技术中使用的硅氧烷：聚苯基倍半硅氧烷，商品牌号KR-2710；端羟基聚氨丙基倍半硅氧烷，商品牌号FCA-107；本专利技术中使用的抗滴落剂：抗滴落剂-1：粘度为40cps，聚四氟乙烯的分子量为500000，硅酮包覆的聚四氟乙烯；抗滴落剂-2：粘度为15cps，聚四氟乙本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚碳酸酯组合物，按重量份计，包括以下组成：a、聚碳酸酯                    0.5‑98.5份；b、磺酸盐阻燃剂                0.15‑0.95份；c、协效阻燃剂                  0.03‑0.72份；d、硅氧烷                      0.04‑1.1份；e、抗滴落剂                    0.02‑1份。

【技术特征摘要】
1.一种聚碳酸酯组合物，按重量份计，包括以下组成：a、聚碳酸酯0.5-98.5份；b、磺酸盐阻燃剂0.15-0.95份；c、协效阻燃剂0.03-0.72份；d、硅氧烷0.04-1.1份；e、抗滴落剂0.02-1份。2.根据权利要求1所述的聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述聚碳酸酯的粘均分子量为18000-50000。3.根据权利要求1所述的聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述磺酸盐阻燃剂选自全氟烷基磺酸钾、苯磺酰基苯磺酰钾、对甲苯磺酸钠中的一种或几种，优选为全氟丁基磺酸钾。4.根据权利要求1所述的聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述协效阻燃剂在熔点为140℃下的粘度为80mPa•s-9000mPa•s，酸值为6-90；选自聚烯烃氧化物、马来酸酐改性聚烯烃、丙烯酸酯类中的一种或几种，优选为马来酸酐改性聚烯烃。5.根据权利要求1所述的聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述硅氧烷选自聚氨丙基苯基倍半硅氧烷、端羟基聚氨丙基倍半硅氧烷、聚甲基倍半硅氧烷、聚苯基倍半硅氧烷、聚二甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷中的一种或几种，优选为聚苯基倍半硅氧烷。6.根据权利要求1所述的聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述抗滴落剂选自聚四氟乙...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明昆，黄险波，叶南飚，岑茵，吴俊，彭民乐，欧俊麟，丁超，
申请(专利权)人：金发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44