一种透明耐候无卤阻燃PC/PETG合金材料制造技术

本发明专利技术涉及高分子复合材料领域，具体是一种透明耐候的无卤阻燃PC/PETG合金材料及其制备方法，包含按重量份数计的以下组分：硅氧烷共聚PC树脂230‑805份，芳基化嵌段共聚碳酸酯100‑300份，PETG 50‑300份，增韧剂10‑50份，无卤阻燃剂30‑100份，助剂5‑20份。本发明专利技术提供一种耐候、无卤阻燃、低温性能好的的PC/PETG合金材料，通过添加磷‑硅混合型阻燃剂，阻燃协同效果显著，并且各力学性能均能保持最佳平衡；在无需添加紫外线添加剂的前提下，材料具有极佳的耐候性，可以满足户外使用；在不影响无卤阻燃PC/PETG合金材料透光率的前提下，对其进行增韧，保证材料具有良好的冲击性能。

【技术实现步骤摘要】
一种透明耐候无卤阻燃PC/PETG合金材料
本专利技术涉及高分子复合材料领域，具体地说，是一种透明耐候无卤阻燃PC/PETG合金材料及其制备方法。
技术介绍
聚碳酸酯是一种具有良好透明性的工程塑料，其综合性能优异，用途极为广泛，其产品广泛用于电子电器、汽车、机械制造、计算机等
但是聚碳酸酯材料熔体粘度大，流动性差，容易出现应力开裂，并且耐溶剂性能较差，在溶剂中易发生开裂和溶胀，表面抗划伤性能差，这些缺点一定程度上限制PC的应用范围。另外，未经改性的聚碳酸酯阻燃性不够，不能满足对阻燃级别要求较高或很高的场合。聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG)，是一种透明、非结晶型共聚酯，它是由对苯二甲酸(PTA)、乙二醇(EG)和1,4-环己烷二甲醇(CHDM)三种单体用酯交换法缩聚的产物。PETG与PET比较多了1,4-环己烷二甲醇共聚单体，与PCT比较多了乙二醇共聚单体，因此，PETG的性能和PET、PCT大不相同。PETG板材具有突出的韧性和高抗冲击强度，具有较好的粘性、透明度、颜色、耐化学药剂、和抗应力白化能力，是新一代的环保塑料。但是，PETG因其强度和耐热较低，阻燃性能一般，极大地限制了其应用领域。中国专利文献CN104672880A《一种PC/PETG合金材料及其制备方法》公开了一种PC/PETG合金材料，公开了一种PC/PETG合金材料，包括如下质量百分含量的各组分：PC25～47％，PETG40～60％，丙烯酸酯类的增韧相容剂3～7％，经表面处理的无机粉体5～13％，抗氧剂0.3～1％，润滑剂0.2～1％，所述PC/PETG合金材料中各组分的质量百分含量之和为100％。本专利技术的合金材料的韧性较好，强度和耐热性较高，3D打印成型产品基本不翘边，粘底板性较好，也没有开裂现象，使得3D打印产品不仅具有较好的物理性能，而且还具有3D打印易成型性和外观良好性等优点，可以开拓PC材料在3D打印行业的应用领域。该合金材料明显提高材料的耐热性能，降低3D打印成型加工难度，但材料的阻燃性、耐候性能并没有提高。中国专利文献CN106084708A《一种聚酯树脂基阻燃光扩散复合材料》公开了一种聚酯树脂基阻燃光扩散复合材料，按重量份计，由以下原料组分混合制成：基体树脂100份，光扩散剂0.3-1.5份，抗氧剂0.1-0.6份，脱模剂0.1-0.5份，阻燃剂0.2-8份；所述基体树脂按重量百分比计由聚碳酸酯30-90％和聚对苯二甲酸酯10-70％组合而成，所述聚对苯二甲酸酯选自PET、APET、PETG中的一种或几种。本专利技术综合利用了几种树脂的优点，取长补短，克服了传统LED用PC树脂的缺口敏感性以及耐有机化学品性差等不足，且阻燃效果佳；大大降低了LED用光扩散材料的成本，对LED照明系统早日走进平常人家，让老百姓享受现代科技带来的便利具有积极推动作用。该专利技术专利所公开的合金材料，所述阻燃剂选自全氟丁基磺酸盐、对二苯砜磺酸钾、聚甲基硅氧烷、苯基三甲氧基硅烷、溴化聚碳酸酯中的一种或几种。其中溴化聚碳酸酯阻燃效率最好，但在燃烧和热裂解过程中产生四溴代二苯并二噁烷及四溴代双苯并呋喃等致癌物质危害，磺酸盐类、聚硅氧烷类阻燃剂尽管对环境友好，但并不能满足薄壁制件的阻燃要求，已在该专利的实施例1-2中得到验证。并且，本专利技术并未对材料的耐热、耐候、低温性能进行改进，限制其在户外使用。中国专利文献CN105419260A《一种耐寒高光泽PC/PBT/PETG合金材料及其制备方法》提供一种耐寒高光泽PC/PBT/PETG合金材料，包括如下质量百分含量的各组分：PC15-30％；PBT10-20％；PETG35-60％；增韧相容剂5-8％；酯交换抑制剂0.2-1％；无机矿物粉体4-10％；抗氧剂0.3-0.8％；润滑剂0.2-1％。本专利技术的耐寒高光泽PC/PBT/PETG合金材料具有高强度、高的低温冲击强度、高的表面光泽度和较高的耐热性，并且改善了材料翘曲变形的特性，使其可成功应用于智能IC卡和3D打印耗材领域。本专利技术所公开的PC/PBT/PETG材料，尽管提高了材料的耐热、低温性能，但并未对材料的阻燃性和耐候进行改进。中国专利文献CN105924922A《一种透明阻燃PC复合材料及其制备方法》，公开了一种透明阻燃PC复合材料及其制备方法。透明阻燃PC复合材料按质量百分比由以下组分组成：芳香族PC48-75％；硅氧烷-PC共聚物10-20％；PETG树脂5-20％；阻燃剂5-10％；抗氧剂0.2-1％；润滑剂0.2-1％。本专利技术制备的透明阻燃PC复合材料采用PC/Si-Pc/PETG共混，很好结合了三种材料的优点，具有流动性好、可低温注塑，透明度高，耐磨性好，耐化学溶剂等特点。采用的阻燃剂为2,4,6-三溴苯氧基封端四溴双酚A碳酸酯齐聚物，在燃烧和热裂解过程中产生四溴代二苯并二噁烷及四溴代双苯并呋喃等致癌物质危害。另外，该专利并没有材料的耐候性能、低温性能进行评价。因此，在保证材料透光率的前提下，如何开发一种耐候、无卤阻燃、低温性能好的PC/PETG复合材料，值得人们不断努力和探索。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有技术的缺陷，提供一种耐候、无卤阻燃、低温性能好的PC/PETG复合材料。为了实现上述目的，本专利技术的第一方面，提供一种透明耐候的无卤阻燃PC/PETG合金材料，包含按重量份数计的以下组分：硅氧烷共聚PC树脂230-805份，芳基化嵌段共聚碳酸酯100-300份，PETG50-300份，增韧剂10-50份，无卤阻燃剂30-100份，助剂5-20份。其中，所述的硅氧烷共聚PC树脂为双酚A和硅氧烷共聚的聚碳酸酯树脂，其相对分子量为20000～30000，硅氧烷含量为5～20％。具体可选用由日本出光公司提供的，型号为RC1760的产品。所述的芳基化嵌段共聚碳酸酯，其相对分子量为20000～30000，其中的碳酸酯嵌段由双酚A碳酸酯单元组成，芳基化物嵌段是间苯二甲酸间苯二酚酯嵌段。具体可选用SABIC公司提供的，型号为SLX2432T的产品。所述的PETG为聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯。具体可选用由美国伊士曼化学公司提供的，型号为BR003的产品。所述的增韧剂为热塑性聚氨酯弹性体(TPU)。具体可选用由中国台湾高鼎化学有限公司提供的，型号为NX-72D的产品。所述的无卤阻燃剂为磷系阻燃剂间苯二酚－双(磷酸二苯酯)缩聚物(SOL-DP)和倍半硅氧烷SPH复配制得到的磷－硅混合型阻燃剂(SF-100)，所述的SF-100包含按重量份数计的以下组分：其制备方法为：将磷系阻燃剂SOL-DP、倍半硅氧烷SPH、润滑剂EBS、抗氧剂1076和168、分散剂S-74按如下的比例加入高速混合机中在400r/min的转速下混合2min，再在1000r/min的转速下混合1min即可制得所述的磷－硅混合型阻燃剂(SF-100)。所述的磷系阻燃剂间苯二酚－双(磷酸二苯酯)缩聚物(SOL-DP)，具体可选用美国旭瑞达有限公司提供的，型号为FyrolflexTMSol-DP的产品。所述的倍半硅氧烷SPH(Silsesquioxanes,phenyl,hydroxyterminated)，是一种端基为羟基和苯基的倍半本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种透明耐候的无卤阻燃PC/PETG合金材料，其特征在于，包含按重量份数计的以下组分：硅氧烷共聚PC树脂230‑805份，芳基化嵌段共聚碳酸酯100‑300份，PETG 50‑300份，增韧剂10‑50份，无卤阻燃剂30‑100份，助剂5‑20份；所述的无卤阻燃剂为磷系阻燃剂间苯二酚－双(磷酸二苯酯)缩聚物SOL‑DP和倍半硅氧烷SPH复配制得到的磷－硅混合型阻燃剂，包含按重量份数计的以下组分：

【技术特征摘要】
1.一种透明耐候的无卤阻燃PC/PETG合金材料，其特征在于，包含按重量份数计的以下组分：硅氧烷共聚PC树脂230-805份，芳基化嵌段共聚碳酸酯100-300份，PETG50-300份，增韧剂10-50份，无卤阻燃剂30-100份，助剂5-20份；所述的无卤阻燃剂为磷系阻燃剂间苯二酚－双(磷酸二苯酯)缩聚物SOL-DP和倍半硅氧烷SPH复配制得到的磷－硅混合型阻燃剂，包含按重量份数计的以下组分：所述的助剂包括按重量份数计的以下组分：3份的抗氧剂、4份的酯交换抑制剂、2份的加工流动助剂和1份的色粉；所述的酯交换抑制剂为环氧树脂和无水磷酸氢二钠按照重量份比1:1的混合物。2.根据权利要求1所述的透明耐候的无卤阻燃PC/PETG合金材料，其特征在于，所述的硅氧烷共聚PC树脂为双酚A和硅氧烷共聚的聚碳酸酯树脂，其相对分子量为20000～30000，硅氧烷含量为5～20％。3.根据权利要求1所述的透明耐候的无卤阻燃PC/PETG合金材料，其特征在于，所述的芳基化嵌段共聚碳酸酯，其相对分子量为20000～30000，其中的碳酸酯嵌段由双酚A碳酸酯单元组成，芳基化物嵌段是间苯二甲酸间苯二酚酯嵌段。4.根据权利要求1所述的透明耐候的无卤阻燃PC/PETG合金材料，其特征在于，所述的PETG为聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯。5.根据权利要求1所述的透明耐候的无卤阻燃PC/PETG合金材料，其特征在于，所述的增韧剂为热塑性聚氨酯弹性体TPU。6.根据权利要求1所述的透明耐...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱爱华，赵志刚，程方清，张毅，岳同健，胡同云，蒲伟，张龙，
申请(专利权)人：上海长伟锦磁工程塑料有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31