一种透明阻燃聚碳酸酯复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种透明阻燃聚碳酸酯复合材料，通过两种特定重均分子量范围的聚碳酸酯复配，协同特定含量的特选阻燃剂的复配，不仅能够达到良好的阻燃效果以及耐湿热老化性能，而且能够保持良好的透明度。

A transparent flame retardant polycarbonate composite and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种透明阻燃聚碳酸酯复合材料及其制备方法
本专利技术设计高分子材料
，特别是涉及一种透明阻燃聚碳酸酯复合材料及其制备方法。
技术介绍
聚碳酸酯（PC）广泛适用于交通运输行业，电子设备等领域，需要具有良好的透明度的同事具有良好阻燃性能。中国专利申请CN109796742A公开了一种阻燃性能好，并且燃烧时烟雾释放低、热释放低、韧性好的优点。具体的，该专利使用了勃姆石1-30份、磺酸盐（优选全氟丁基磺酸钾）0.1-1.5份、含磷化合物（磷系阻燃剂1-12份，选自六苯氧环三磷腈、磷酸三苯酯、间苯二酚-双（磷酸二苯酯）、双酚A-双（磷酸二苯酯）、间苯二酚双[二(2,6-二甲基苯基磷酸酯)]、三苯基氧膦中的至少一种；优选的，所述的含磷化合物选自六苯氧环三磷腈、双酚A-双（磷酸二苯酯）、间苯二酚双[二(2,6-二甲基苯基磷酸酯)]、三苯基氧膦中的至少一种），该专利主要是利用磺酸盐和含磷化合物的复配起到抑制燃烧时烟雾释放和热释放的特点。该专利由于添加了大量的勃姆石，没有对阻燃聚碳酸酯的透明性能进行考察。聚碳酸酯是一种非结晶热塑性树脂，而且其分子链中不含有有色基团，因此其常常用于制备透明材料。中国专利申请CN109796736A公开了一种聚碳酸酯组合物，聚碳酸酯由10-40%的重均分子量为18000-25000的第一聚碳酸酯、20-60%的重均分子量为27000-35000的第二聚碳酸酯、20-60%的支化度为2-7重均分子量为25000-30000的第三聚碳酸酯复配而得到，这种聚碳酸酯组合物具有良好的透明度、挤出熔融均一性好的优点。但是，该专利的耐湿热老化性能还需要进一步提高，其树脂的阻燃剂适配性还需要进一步探索。磺酸盐阻燃剂和磷系阻燃剂是聚碳酸酯中常用的阻燃剂，但是并不能够所有的上述两类阻燃剂都能够达到透明和阻燃的性能，更难以达到优秀的湿热稳定性。一般的，聚碳酸酯中可选的磺酸盐阻燃剂有全氟丁基磺酸钾，苯磺酰基苯磺酸钾，对甲苯磺酸钠，三氯苯基磺酸钠等。可选的磷系阻燃剂有六苯氧环三磷腈、双酚A-双（磷酸二苯酯）、间苯二酚双[二(2,6-二甲基苯基磷酸酯)]、三苯基氧膦，磷酸三苯酯，间苯二酚-双（磷酸二苯酯）等。这些阻燃剂的复配。对于透明和湿热老化性能，往往不能同时兼顾（尽可能少的对树脂本身的透明度的降低，提升树脂的湿热老化性能），甚至多数情况下还会产生拮抗作用，反而加剧燃烧时的滴落，导致需要加入防滴落剂，大幅度降低树脂本身的透明度和湿热老化性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种透明阻燃聚碳酸酯复合材料，通过特定的阻燃剂及用量，协同特定分子量范围的聚碳酸酯的复配使阻燃剂的加入几乎不会降低树脂基体的透明度，得到一种透明阻燃耐湿热老化性能好的复合材料。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种透明阻燃聚碳酸酯复合材料，按重量份计，包括以下组分：聚碳酸酯100份；苯磺酰基苯磺酸钾和或对甲苯磺酸钠0.03-1份；磷系阻燃剂3-20份；所述的磷系阻燃剂选自六苯氧环三磷腈、双酚A-双（磷酸二苯酯）、间苯二酚双[二(2,6-二甲基苯基磷酸酯)]、三苯基氧膦中的至少一种；聚碳酸酯树脂是由GPC方法测定的重均分子量为2.9万-3.1万聚碳酸酯和重均分子量为2.4万-2.6万聚碳酸酯组成的，其中，重均分子量为2.9万-3.1万聚碳酸酯占聚碳酸酯树脂总重量的66.6%~93%。本专利技术的关键之一：本专利技术特选了重均分子量为2.9万-3.1万聚碳酸酯和重均分子量为2.4万-2.6万聚碳酸酯的复配（种类和配比）。关键之二：苯磺酰基苯磺酸钾和或对甲苯磺酸钠和磷系阻燃剂的复配（种类和用量）。湿热稳定性考察是85℃/85相对湿度条件下，聚碳酸酯的稳定性。优选的，按重量份计，包括以下组分：聚碳酸酯100份；苯磺酰基苯磺酸钾和或对甲苯磺酸钠0.1-0.5份；磷系阻燃剂4-15份；其中，重均分子量为2.9万-3.1万聚碳酸酯占聚碳酸酯树脂总重量的79%~87%。更优选的,按重量份计，包括以下组分：聚碳酸酯100份；苯磺酰基苯磺酸钾和或对甲苯磺酸钠0.2-0.4份；磷系阻燃剂6-13份。本专利技术的聚碳酸酯树脂可为由二羟基化合物或其和少量的多羟基化合物与光气(phosgene)或碳酸二酯的反应获得的支化热塑性聚合物或共聚物。不特别限制聚碳酸酯树脂的生产方法，并且可使用由迄今为止已知的光气法(界面聚合法)或熔融法(酯交换法)生产的聚碳酸酯树脂。优选芳族二羟基化合物为原料二羟基化合物，且可示例为2,2-双(4-羟苯基)丙烷(＝双酚A)、四甲基双酚A、双(4-羟苯基)-对-二异丙基苯、对苯二酚、间苯二酚、4,4-二羟基二苯等，其中优选双酚A。还可使用其中至少一个四烷基磺酸膦(tetraalkylphosphoniumsulfonate)结合至前述芳族二羟基化合物的化合物。前述中，聚碳酸酯树脂优选源于2,2-双(4-羟苯基)丙烷的芳族聚碳酸酯树脂，或源于2,2-双(4-羟苯基)丙烷和其它芳族二羟基化合物的芳族聚碳酸酯共聚物。聚碳酸酯树脂还可为其中主要组成为芳族聚碳酸酯树脂的共聚物，例如，与含硅氧烷结构的聚合物或低聚物的共聚物。此外，可使用两种或更多种的上述聚碳酸酯树脂的混合物。一元芳族羟基化合物可用于调整聚碳酸酯树脂的分子量，例如，间甲基苯酚、对甲基苯酚、间丙基苯酚、对丙基苯酚、对叔丁基苯酚和对-(长链烷基)-取代酚。本专利技术对聚碳酸酯树脂的生产方法没有特别限制，且可使用由光气法(界面聚合法)或熔融法(酯交换法)生产的聚碳酸酯树脂。聚碳酸酯树脂还通过由熔融法生产的聚碳酸酯树脂进行调节末端羟基的量的后处理来提供。聚碳酸酯的重均分子量是通过GPC方法测试的，一般测试得到的是一个正态分布曲线，含量最高的重均分子量的落在范围在本专利技术限定的范围内，则能够达到本专利技术的技术效果。优选的，所述的磷系阻燃剂选自六苯氧环三磷腈。优选苯磺酰基苯磺酸钾。优选的磷系阻燃剂，复配后聚碳酸酯复合材料的透明度更好。按重量份计，还包括0-10份的抗氧剂(受阻胺，受阻酚，亚磷酸酯等)、润滑剂（硬脂酸及其盐，PE蜡，硅酮等）、抗紫外线剂（光稳定剂，光吸收剂，碳自由基捕捉剂等）中的至少一种。上述的透明阻燃聚碳酸酯复合材料的制备方法，包括以下步骤：按照配比，将各组分混合均匀后，投入双螺杆挤出机中挤出造粒，得到透明阻燃聚碳酸酯复合材料。本专利技术具有如下有益效果：本专利技术通过重均分子量为2.9万-3.1万聚碳酸酯和重均分子量为2.4万-2.6万聚碳酸酯的复配（种类和配比），以及苯磺酰基苯磺酸钾和或对甲苯磺酸钠和磷系阻燃剂的复配（种类和用量），能够得到一种薄壁阻燃聚碳酸酯组合物，尽可能改善阻燃剂的加入对于透明度的降低，也同时能够提升足够的湿热稳定性，提升本专利技术聚碳酸酯复合材料的适用性。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种透明阻燃聚碳酸酯复合材料，其特征在于，按重量份计，包括以下组分：/n聚碳酸酯 100份；/n苯磺酰基苯磺酸钾和或对甲苯磺酸钠 0.03-1份；/n磷系阻燃剂 3-20份；/n所述的磷系阻燃剂选自六苯氧环三磷腈、双酚A-双（磷酸二苯酯）、间苯二酚双[二(2,6-二甲基苯基磷酸酯)]、三苯基氧膦中的至少一种；/n聚碳酸酯树脂是由GPC方法测定的重均分子量为2.9万-3.1万聚碳酸酯和重均分子量为2.4万-2.6万聚碳酸酯组成的，其中，重均分子量为2.9万-3.1万聚碳酸酯占聚碳酸酯树脂总重量的66.6%~93%。/n

【技术特征摘要】
1.一种透明阻燃聚碳酸酯复合材料，其特征在于，按重量份计，包括以下组分：
聚碳酸酯100份；
苯磺酰基苯磺酸钾和或对甲苯磺酸钠0.03-1份；
磷系阻燃剂3-20份；
所述的磷系阻燃剂选自六苯氧环三磷腈、双酚A-双（磷酸二苯酯）、间苯二酚双[二(2,6-二甲基苯基磷酸酯)]、三苯基氧膦中的至少一种；
聚碳酸酯树脂是由GPC方法测定的重均分子量为2.9万-3.1万聚碳酸酯和重均分子量为2.4万-2.6万聚碳酸酯组成的，其中，重均分子量为2.9万-3.1万聚碳酸酯占聚碳酸酯树脂总重量的66.6%~93%。


2.根据权利要求1所述的透明阻燃聚碳酸酯复合材料，其特征在于，按重量份计，包括以下组分：
聚碳酸酯100份；
苯磺酰基苯磺酸钾和或对甲苯磺酸钠0.1-0.5份；
磷系阻燃剂4-15份；
其中，重均分子量为2.9万-3.1万聚碳酸酯占聚碳酸酯树脂总重量的79%~8...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭民乐，黄险波，叶南飚，吴俊，岑茵，李明昆，
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