聚碳酸酯复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于材料技术领域，具体涉及一种聚碳酸酯复合材料及其制备方法。所述聚碳酸酯复合材料包括如下重量份的组分：聚碳酸酯65‑91份；硅硼系阻燃剂1‑20份；抗滴落剂0.1‑1份；硫酸钡2‑10份；二氧化钛0.5‑2份；加工助剂0.1‑2份。该聚碳酸酯复合材料中，硅硼系阻燃剂、二氧化钛、硫酸钡和抗滴落剂复配，不仅可以提高聚碳酸酯复合材料的耐燃性能，而且使得聚碳酸酯复合材料能满足UL94的1.0mm V0和2.0mm 5VA标准，并能够在不添加增韧剂的情况下保持良好的抗冲击性能，各个成分之间通过协同作用，最终形成一种高CTI、高耐热无卤阻燃的聚碳酸酯复合材料。

Polycarbonate composites and their preparation methods

The invention belongs to the technical field of materials, in particular to a polycarbonate composite material and a preparation method thereof. The polycarbonate composite material comprises the following components by weight: polycarbonate 65 91 parts; silicon-boron flame retardant 1 20 parts; anti-dropping agent 0.1 1 part; barium sulfate 2 10 parts; titanium dioxide 0.5 2 parts; and processing aids 0.1 2 parts. In the polycarbonate composites, the combination of silicon-boron flame retardant, titanium dioxide, barium sulfate and anti-dripping agent can not only improve the flame resistance of the polycarbonate composites, but also make the polycarbonate composites meet the UL94 standards of 1.0mm V0 and 2.0mm 5VA, and maintain good impact resistance without adding tougheners. The synergy between the components is achieved. At the same time, a kind of high CTI, high heat resistance and halogen-free flame retardant polycarbonate composite was formed.

【技术实现步骤摘要】
聚碳酸酯复合材料及其制备方法
本专利技术属于材料
，具体涉及一种聚碳酸酯复合材料及其制备方法。
技术介绍
聚碳酸酯(PC)树脂具有优良的电绝缘性和良好的耐燃性、优越的抗冲击性能、高耐热、耐蠕变以及尺寸稳定性好等优点，在电子电器行业具有广阔的应用空间。随着电子电器工业的迅速发展，所使用的产品越来越小型化、薄壁化，这就对材料的耐燃性以及耐漏电起痕性能提出了更高的要求。漏电起痕是材料表面在电场和电解液的作用下形成导电通路的能力，CTI(ComparativeTrackingIndex，相对电痕指数)值是衡量材料耐漏电起痕性的重要指标。市面上的阻燃PC一般采用磺酸盐类阻燃剂或者磷酸酯类阻燃剂，阻燃性能难以满足UL94标准1.0mmV0和2.0mm5VA，并且采用磺酸盐类阻燃剂CTI值较低，只有PLC3等级，采用磷酸酯类阻燃剂，耐热较低；二者都难以满足电子电器制件耐燃和耐漏电起痕性能等方面的要求，限制了其在变压器、连接器、接线盒、继电器等方面的应用。因此，现有技术有待改进。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种聚碳酸酯复合材料及其制备方法，旨在解决现有PC材料阻燃效果差和CTI值低，难以满足电子电器制件性能的技术问题。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：本专利技术一方面提供一种聚碳酸酯复合材料，所述聚碳酸酯复合材料包括如下重量份的组分：本专利技术提供的聚碳酸酯复合材料中使用的硅硼系阻燃剂，不同于阻燃不稳定性的磺酸盐类阻燃剂，也不同于低耐热性的磷酸酯类阻燃剂，该硅硼系阻燃剂不仅可以可在高含量的矿物填充下，依然能保持聚碳酸酯复合材料较好的阻燃性能，而且使得聚碳酸酯复合材料具有高冲击强度和耐热性能。同时，二氧化钛和硫酸钡复配，可显著提高聚碳酸酯复合材料的CTI，二氧化钛具有极高的介电常数，对聚碳酸酯复合材料的CTI的提高作用很明显，但是由于其着色和遮蔽能力太强，限制其在深色或黑色的有高CTI需求的产品中的应用，而硫酸钡也具有较高的介电常数，与二氧化钛复配，既对提高聚碳酸酯复合材料的CTI有明显的帮助，同时对聚碳酸酯复合材料的冲击性能影响很小，而且硫酸钡具有和PC相近的折光指数，对聚碳酸酯复合材料的颜色遮蔽很低，可以配制深色或黑色产品。相对于现有技术，本专利技术的聚碳酸酯复合材料中，硅硼系阻燃剂、二氧化钛、纳米硫酸钡和抗滴落剂复配，不仅可以提高聚碳酸酯复合材料的耐燃性能，而且使得聚碳酸酯复合材料能满足UL94的1.0mmV0和2.0mm5VA标准，并能够在不添加增韧剂的情况下保持良好的抗冲击性能，各个成分之间通过协同作用，最终形成一种高CTI、高耐热无卤阻燃的聚碳酸酯复合材料。本专利技术另一方面提供一种聚碳酸酯复合材料的制备方法，包括如下步骤：按照本专利技术的上述聚碳酸酯复合材料所含的成分及其含量分别称取各成分原料；将所述聚碳酸酯、所述硅硼系阻燃剂、所述抗滴落剂、所述硫酸钡、所述二氧化钛和所述加工助剂进行混合处理，得到混合物料；将所述混合物料投入双螺杆挤出机中，进行熔融造粒，得到所述聚碳酸酯复合材料。本专利技术提供的聚碳酸酯复合材料的制备方法，工艺简单易行，成本低，最终制得的聚碳酸酯复合材料中，硅硼系阻燃剂、二氧化钛和纳米硫酸钡复配，不仅可以提高聚碳酸酯复合材料的耐燃性能，而且在抗滴落剂的帮助下，聚碳酸酯复合材料能满足UL94的1.0mmV0和2.0mm5VA标准，而且能够在不添加增韧剂的情况下保持良好的抗冲击性能，各个成分之间通过协同作用，最终形成一种高CTI、高耐热无卤阻燃的聚碳酸酯复合材料。具体实施方式为了使本专利技术要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。一方面，本专利技术实施例提供了一种聚碳酸酯复合材料，所述聚碳酸酯复合材料包括如下重量份的组分：本专利技术实施例提供的聚碳酸酯复合材料中使用的硅硼系阻燃剂，不同于阻燃不稳定性的磺酸盐类阻燃剂，也不同于低耐热性的磷酸酯类阻燃剂，该硅硼系阻燃剂不仅可以可在高含量的矿物填充下，依然能保持聚碳酸酯复合材料较好的阻燃性能，而且使得聚碳酸酯复合材料具有高冲击强度和耐热性能。同时，二氧化钛和硫酸钡复配，可显著提高聚碳酸酯复合材料的CTI，二氧化钛具有极高的介电常数，对聚碳酸酯复合材料的CTI的提高作用很明显，但是由于其着色和遮蔽能力太强，限制其在深色或黑色的有高CTI需求的产品中的应用，而硫酸钡也具有较高的介电常数，与二氧化钛复配，既对提高聚碳酸酯复合材料的CTI有明显的帮助，同时对聚碳酸酯复合材料的冲击性能影响很小，而且硫酸钡具有和PC相近的折光指数，对聚碳酸酯复合材料的颜色遮蔽很低，可以配制深色或黑色产品。本专利技术实施例的聚碳酸酯复合材料中，硅硼系阻燃剂、二氧化钛、纳米硫酸钡和抗滴落剂复配，不仅可以提高聚碳酸酯复合材料的耐燃性能，而且使得聚碳酸酯复合材料能满足UL94的1.0mmV0和2.0mm5VA标准，并能够在不添加增韧剂的情况下保持良好的抗冲击性能，各个成分之间通过协同作用，最终形成一种高CTI、高耐热无卤阻燃的聚碳酸酯复合材料。进一步地，本专利技术实施例提供的聚碳酸酯复合材料中，所述聚碳酸酯选自共聚芳香族聚碳酸酯或均聚芳香族聚碳酸酯。优选地，可以是粘均分子量为16000-33000的双酚A型聚碳酸酯。具体的熔融指数范围为2-60g/10min；玻璃化转变温度为145-150℃。在上述规格范围内的PC用于制备聚碳酸酯复合材料，可更好地适合共混挤出的注塑加工工艺。在本专利技术实施例中，聚碳酸酯的重量份具体可以为65份、70份、75份、80份、84份、90份、91份等。进一步地，本专利技术实施例提供的聚碳酸酯复合材料中，所述硅硼系阻燃剂的化学结构式中含有如下结构单元：其中，R1和R2为相同或不同的取代基，且R1和R2中至少有一个为芳基，即上述硅硼系阻燃剂中，硅原子上的一价取代基之一有一个含芳环的有机基团。本专利技术实施例中所用的硅硼系阻燃剂含有该特有的硅硼结构，使得最终聚碳酸酯复合材料具有更好的阻燃性能以及高冲击强度和耐热性能。在本专利技术实施例中，硅硼系阻燃剂的重量份具体可以为1份、2份、5份、10份、14份、15份、20份等。进一步地，本专利技术实施例提供的聚碳酸酯复合材料中，所述抗滴落剂选自聚四氟乙烯(PTFE)和/或改性的聚四氟乙烯。可以择聚四氟乙烯粉末或包裹改性的聚四氟乙烯粉末或包裹改性的聚四氟乙烯水乳液。本专利技术实施例的抗滴落剂作为一种协效阻燃剂，和硅硼系阻燃剂协同作用，起到的阻燃效果增强。在本专利技术实施例中，抗滴落剂的重量份具体可以为0.1份、0.2份、0.5份、0.6份、0.8份、1份等。进一步地，本专利技术实施例提供的聚碳酸酯复合材料中，所述硫酸钡的粒径为30-300nm，即纳米级的硫酸钡。优选经氧化铝和/或聚硅氧烷进行表面改性的硫酸钡，经改性后的硫酸钡粉体在聚碳酸酯复合材料的基体中更容易分散，与基体树脂结合更紧密，对复合材料的性能影响更小。而二氧化钛的粒径为150-300nm，即也选纳米级的二氧化钛，如金红石型二氧化钛；同时，优选经氧化铝和/或聚硅氧烷进行表面改性的二氧化钛，经改性后的二氧化钛粉体在聚碳酸酯复合材料的基体中更容易分散，与基体树脂结合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述聚碳酸酯复合材料包括如下重量份的组分：

【技术特征摘要】
1.一种聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述聚碳酸酯复合材料包括如下重量份的组分：2.如权利要求1所述的聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述聚碳酸酯选自共聚芳香族聚碳酸酯或均聚芳香族聚碳酸酯；和/或所述聚碳酸酯的粘均分子量为16000-33000；和/或所述聚碳酸酯的熔融指数范围为2-60g/10min；和/或所述聚碳酸酯的玻璃化转变温度为145-150℃。3.如权利要求1所述的聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述硅硼系阻燃剂的化学结构式中含有如下结构单元：其中，R1和R2为相同或不同的取代基，且R1和R2中至少有一个为芳基。4.如权利要求1所述的聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述抗滴落剂选自聚四氟乙烯和/或改性的聚四氟乙烯。5.如权利要求1所述的聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述硫酸钡的粒径为30-300nm；和/或所述二氧化钛的粒径为150-300nm；和/或所述硫酸钡选自经氧化铝和/或聚硅氧烷进行表面改性的硫酸钡；和/或所述二氧化钛选自经氧化铝和/或聚硅氧烷进行表面改性的二氧化钛。6.如权利要求1-5任一所述的聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述加工助剂选自抗氧剂、脱模剂、光稳定剂、色粉颜料和绝缘炭黑中的至少一种。7.如权利要求6所述的聚碳酸酯复合材料，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱军，管静，张双，
申请(专利权)人：深圳市沃特新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44