一种耐高温高湿的阻燃PC塑料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种耐高温高湿的阻燃PC塑料及其制备方法和应用。按重量份数计，所述阻燃PC塑料的原料组成包括：PC树脂100份，pH缓冲剂0.001～0.1份，增韧剂1～7份，润滑剂0.1～1份，阻燃剂0.1～7份，抗氧剂0.1～1份，其它助剂0.1～10份。所述的制备方法包括步骤：将所有原料按配比混和均匀后经主喂料送入双螺杆挤出机塑化、排气、再塑化、抽真空、减压、挤出造粒即得。本发明专利技术的耐高温高湿的阻燃PC塑料适用于照明电器、光伏、IT、手机等。

A flame retardant PC plastic with high temperature and humidity resistance and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温高湿的阻燃PC塑料及其制备方法和应用
本专利技术涉及工程塑料
，具体涉及一种耐高温高湿的阻燃PC塑料及其制备方法和应用。
技术介绍
聚碳酸酯(PC)是一种线型聚碳酸酯，是一种无定形的工程塑料，需求量大，在五大工程塑料中仅次于尼龙，排在第二位。PC具有良好的韧性、透明性、阻燃性、耐热性、低吸水性、绝缘性。虽然PC耐热性好，饱和吸水率低，潮湿条件下电器性能好；但PC同时耐高温高湿性却不好，高温高湿下PC易降解，引起PC断裂和阻燃性下降。PC材料在照明电器、光伏、IT、手机等行业都有广泛的应用，这些部件很多场合需要同时耐高温高湿。如LED照明行业要求168H双85实验(温度85℃，湿度85％RH)；太阳能，光伏行业要求1000h双85实验(温度85℃，湿度85％RH)；通讯模块行业要求2000h双85实验(温度85℃，湿度85％RH)。产品应用到市场，如果在半年或一年产生断裂或阻燃性下降会被召回。将会给企业带来严重经济损失。这在一定程度上限制了PC各行业广泛。大量文献描述了如何改进芳香族聚碳酸酯耐高温高湿方法：一般是加入高密度聚乙烯(HDPE)、聚苯乙烯(PS)和PC共混造粒提高PC材料耐水解性。如加入HDPE和PC共混造粒所做纺织用纬沙管，可大幅提高PC材料耐水解性，但HDPE加入导致材料阻燃性降低，同时大量聚乙烯(PE)、PS加入导致其注塑时极易浇口起皮。公开号为CN104684973A的中国专利文献中公开阻燃聚碳酸酯薄膜，其阻燃性很好，但未见高温高湿条件下阻燃性数据。公开号为CN107189396A的中国专利文献中公开的一种耐水解的PC/ABS合金。通过添加聚环型碳二亚胺捕捉PC水解产生的羧基，从而阻止PC进一步水解，同时通过添加乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯对PC进行封端，提高PC/ABS合金耐水解性。但从其耐水解数据看只有72h数据，后期耐老化数据未知，同时其阻燃较差。公开号为CN104403291A的中国专利文献中公开的一种耐水解的PC/ABS合金组合物及其制备方法。其是通过添加EMA树脂在PC/ABS合金中，利用EMA流动性好于PC/ABS，从而在制件表层富，隔绝湿气与PC接触，提高PC/ABS合金耐水解性。但是EMA添加量多少决定耐水解效果好坏，必然导致添加量少，耐高温高湿差，添加量大，产品易起皮，阻燃性急剧下降。公开号为CN104962058A的中国专利文献中公开了一种聚碳酸组合物及其制备方法，通过添加小于100ppm聚碳组合物的全氟烷基取代酸及其衍生物(典型品种PTFE)和PC共混，由于全氟取代烷基酸及其衍生物的水溶解度低，在水存在条件下不易失效，能够明显提高聚碳酸酯组合物在高温高湿条件下的机械性能和阻燃性能，特别使用于成型充电器和电池行业。但是，由于其全氟烷基衍生物添加量小于100ppm，本身为热固性塑料，其粉体在PC中分散不可能完全包覆PC相，故导致其不能有效阻断高温水汽对PC的水解。上述专利中公开的技术方案，均是通过向基体PC树脂中添加诸如ABS、PBT、PET、烯烃弹性体、全氟取代烷基酸及其衍生物的方式来制备合金化PC，但由于添加比例太高，都属于共混，严重影响了材料模量、冲击强度、耐热性和阻燃性。由于照明电器、光伏、IT、手机等领域对材料综合性能(冲击，耐热，阻燃)均有严格要求和认证，这导致以上技术方案中的产品的综合性能均无法满足要求，应用面大大受限。
技术实现思路
为克服现有技术中存在PC塑料制品后期易因高温高湿环境断裂问题，本专利技术提供了一种耐高温高湿的阻燃PC塑料。一种耐高温高湿的阻燃PC塑料，按重量份数计，原料组成包括：本专利技术人经过大量实验意外发现，选用pH调节剂在PC组合物配方中，高温下，由于pH调节剂和原材料或助剂中残留的催化剂、重金属离子、乳化剂残留等中和，通过反应挤出，可明显提高PC组合物在高温高湿条件下的机械性能和阻燃性能。所得阻燃PC塑料特别适用于照明电器、光伏、IT、手机行业。由于各厂家聚合工艺和后处理流程差别，各厂家成品PC的pH值也有轻微波动。如光气法PC后处理不好，易有氯离子残留，从而使体系pH值偏小呈现酸性。作为优选，所述PC树脂选自光气法或酯交换法生产的双酚A型PC，所述PC树脂在300℃、1.2kg条件下的熔体流动速率为7～13g/10min。本专利技术中pH缓冲剂的选择尤为重要，经试验发现，在PC组合物挤出时，pC树脂和助剂残留杂质必然使体系pH值发生变化，如无pH缓冲剂对冲，则PC组合物在高温高湿条件下，PC分子链极易断裂，阻燃剂析出，从而导致材料强度和阻燃严重下降。pH缓冲剂一般是盐类，如强酸弱碱盐类或弱酸强碱盐类，在反应或保存中逐渐释出盐中的酸或碱以保持稳定的酸碱值。作为优选，所述pH缓冲剂选自磷酸、醋酸或碳酸的钙盐或钠盐中的至少一种。进一步优选，所述pH缓冲剂选自磷酸一氢钠或磷酸二氢钠，这两种pH缓冲剂最适合本专利技术的阻燃PC塑料体系。作为优选，原料中所述pH缓冲剂的含量按如下方式确定：将除pH缓冲剂外的所有原料按配比混合均匀后浸泡于蒸馏水中配成浓度为1kg/L的混合液，测定所述混合液的pH，然后加入pH缓冲剂调节所述混合液pH＝7，记录pH缓冲剂的加入量，并据此换算整个原料配方体系中需要加入的pH缓冲剂用量。本专利技术针对具体的阻燃PC塑料配方体系，按上述方法精确确定最适合的pH缓冲剂加入量，使得所得的阻燃PC塑料具有最佳的耐高温高湿性能，且不会造成其他性能的劣化，在高温高湿下仍保持优异的机械性能和阻燃性能。所述增韧剂可以为本领域常用的增韧剂中的一种或几种，如MBS增韧剂(如EXL2691A，美国DOW公司)、ACR增韧剂(如FM-40，日本钟渊公司；或S2001，日本三菱丽阳公司)，PE马来酸酐接枝类增韧剂(如CMG-9801，日之升)，以及ABS高胶粉(如HR-181，韩国锦湖)。各厂家其生产工艺也有差别，每种增韧剂都有轻微乳化剂或单体残留，其加入到PC中也必然改变PC体系pH值。如ACR、MBS和PE接枝马来酸酐偏酸性，而ABS高胶粉偏碱性。所述的润滑剂可以为本领域常用的润滑剂中的一种或几种，具体可选自酰胺类润滑剂、PE蜡润滑剂、硅酮类润滑剂以及酯类润滑剂中一种或几种。一般来说酰胺类润滑剂碱性较强，PE类润滑剂和硅酮类润滑剂及酯类润滑剂偏中性。所述阻燃剂可选自溴系阻燃剂、磷系阻燃剂、无卤磺酸盐阻燃剂、无卤硅系阻燃剂中的至少一种。所述溴系阻燃剂如溴化聚碳酸酯、溴化环氧等。所述磷系阻燃剂如磷酸三苯酯TPP、对苯二酚双磷酸脂BDP、对苯二酚双磷酸脂RDP、赤磷阻燃剂等。所述无卤磺酸盐阻燃剂如甲苯磺酸钠KSS、全氟丁基磺酸钾FR-2025等。所述无卤硅系阻燃剂如有机硅倍半硅氧烷FCA-107等。溴系阻燃剂一般偏酸性，磷系阻燃剂偏酸性，无卤磺酸盐阻燃剂偏碱性，无卤硅系阻燃剂偏中性。所述的抗氧剂可选自受阻酚抗氧剂、亚磷酸酯抗氧剂中的至少一种。所述受阻酚抗氧剂如(β-3，5-二叔丁基-4羟基苯基)丙烯酸十八碳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐高温高湿的阻燃PC塑料，其特征在于，按重量份数计，原料组成包括：/n

【技术特征摘要】
1.一种耐高温高湿的阻燃PC塑料，其特征在于，按重量份数计，原料组成包括：





2.根据权利要求1所述的耐高温高湿的阻燃PC塑料，其特征在于，所述PC树脂选自光气法或酯交换法生产的双酚A型PC，所述PC树脂在300℃、1.2kg条件下的熔体流动速率为7～13g/10min。


3.根据权利要求1所述的耐高温高湿的阻燃PC塑料，其特征在于，所述pH缓冲剂选自磷酸、醋酸或碳酸的钙盐或钠盐中的至少一种。


4.根据权利要求3所述的耐高温高湿的阻燃PC塑料，其特征在于，所述pH缓冲剂选自磷酸一氢钠或磷酸二氢钠。


5.根据权利要求1所述的耐高温高湿的阻燃PC塑料，其特征在于，原料中所述pH缓冲剂的含量按如下方式确定：将除pH缓冲剂外的所有原料按配比混合均匀后浸泡于蒸馏水中配成浓度为1kg/L的混合液，测定所述混合液的pH，然后加入pH缓冲剂调节所述混合液pH＝7，记录pH缓冲剂的加入量，并据此换...

【专利技术属性】
技术研发人员：周国剑，王浩，姜小龙，叶文琼，陈晓敏，
申请(专利权)人：中广核俊尔浙江新材料有限公司，中广核俊尔新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33