一种充电桩面板用耐候无卤阻燃光扩散PC/PBT材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种充电桩面板用耐候无卤阻燃光扩散PC/PBT材料及其制备方法。本发明专利技术包括以下原料：聚碳酸酯77‑85份，PBT 8‑12份，双酚A双(二苯基磷酸酯)7‑11份，甲基苯基硅氧烷0.3‑0.7份，透明增韧剂0.3‑1份，抗氧剂0.4‑0.8份，光稳定剂0.1‑0.4份，紫外线吸收剂0.1‑0.4份，醛抑制剂0.2‑1份，光扩散剂0.5‑1份；本发明专利技术还给出了上述PC/PBT材料的制备方法。本发明专利技术使用无卤液体阻燃剂和辅助阻燃剂复配，使得PC/PBT材料制品在极薄状态下无需添加滴落剂PTFE就能够达到V‑0级别的阻燃效果，雾度和透明度好，不影响力学性能，提高了PC/PBT材料的综合性能。

【技术实现步骤摘要】
一种充电桩面板用耐候无卤阻燃光扩散PC/PBT材料及其制备方法
本专利技术属于高分子材料的
，特别是指一种充电桩面板用耐候无卤阻燃光扩散PC/PBT材料及其制备方法。
技术介绍
一般的高性能光扩散PC材料是以聚碳酸酯为基材，以进口光扩散剂及其它特殊材料聚合而成，其扩散率可达到99％，透光率达到86-95％，为不阻燃的光扩散PC，仅在室内的传统灯罩上使用。在室外，由于有光照的发生，PC在紫外光辐照老化时生成各种化学基团，虽其不直接与环境中存在的水发生反应，但在PC分子链断裂时形成的极性基团非常有利于水的穿透，从而使PC水解而释放出低聚物和双酚A，这些物质更容易被氧化，所以水解会大大提高聚碳酸酯(PC)的光照老化速度。因此，当聚碳酸酯(PC)较长时间被辐照时，光照和水的协同老化作用就显得更加明显，这时候会导致聚碳树脂的力学性能和外观发生变化。无卤阻燃透明聚碳酸酯产品在家电及汽车等相关透明制品应用的时候，传统的改性生产方法中，开发人员一般使用溴系和有机磺酸盐阻燃剂进行产品改性，其都需要与抗滴落剂(PTFE)协同使用，但是，PTFE加入后严重影响材料的透明性、雾度以及材料的断裂伸长率，使得改性后的产品在要求高透明性、雾度小、比较好的耐环境应力开裂性、且有螺丝嵌件的制品中无法应用。溴系阻燃聚碳酸酯在燃烧过程中因为发烟量比较高，产生二恶英以及大量的溴化氢(HBr)酸性气体和毒烟等有毒有害物质，造成环境污染。发生火灾的时候容易使人窒息死亡，并且小分子溴系阻燃剂因其易析出、易迁移和热稳定性差等缺点给环境造成极大的危害。而高分子型溴系阻燃剂因其独特的热稳定性和不喷霜、不迁移等优点，已逐渐成为人们研究开发的重点，但其也需要与抗滴落剂(PTFE)协同使用，所以不适用于透明制品。有机磺酸盐(KSS)和全氟丁基磺酸钾(PPFBS)也是在无卤阻燃聚碳酸酯透明制品中使用最多的阻燃剂，其能够生产出较高透明度的无卤阻燃聚碳酸酯聚合物材料，其添加量较小、对材料的物理性能影响小，产品本身的力学性能较好，但耐环境应力开裂性不是很好。但也因为添加比例较小，较难混合均匀，加工工艺控制不当，材料分散不好，从而会很难保证比较稳定的阻燃效果；并且，在加工过程中，需要使用较高的温度，一旦控制不好，材料容易分解，力学性能降低，阻燃性及物理性能变差；在生产薄壁制品的时候，为了提高阻燃性能，传统方法中会加入PTFE抗滴落剂与之复配使用，但抗滴落剂的加入会极大影响制品的透明性，使材料发雾，耐环境应力开裂性降低。这种材料适合生产深色且比较厚的制品。但在实际应用中，制品阻燃、透明、耐热、光扩散是市场需求的一个发展方向。因此，上述两种阻燃剂在透明聚碳酸酯材料的改性应用中受到了极大的限制。聚对苯二甲酸丁二醇酯(Polybutyleneterephthalate)，简称PBT，又名聚对苯二甲酸四次甲基酯，它是对苯二甲酸与1,4-丁二醇的缩聚物。PBT是在其主链上具有酯键的直链型热塑性饱和聚酯，它具有高的熔点和结晶度，比较低的吸水率和热膨胀系数，强度高，耐疲劳性好、尺寸稳定、蠕变也小(高温条件下也极少有变化)、具有较低的线性膨胀系数；此外，还具有优良的电绝缘性，在很宽的温度和湿度范围内长期使用，也能保持优良的电性能，绝缘电压很高，具有优良的长期耐化学药品性。常温下，除强碱液体外，在其中长时间浸泡也几乎没有性能下降的现象发生，无应力开裂，遇水不易分解，介电系数为3.0-3.2，耐电弧性120s，耐热老化性好，增强改性后的UL温度指数达120-140℃(户外长期老化性也很好)。因此，可以用在接触电源且要求尺寸性比较高的室外改性产品中。基于聚碳酸酯PC和PBT其本身的优点，可以通过添加其它助剂进行改性，赋予合金复合材料更好的性能。现有技术中也出现了一些PC/PBT合金材料，例如：中国专利CN104098883A公开了一种高韧性高扩散型PC/PBT合金材料及其制备方法，并给出了该高韧性高扩散型PC/PBT合金材料的组成按重量比例为PC树脂80-95％、PBT树脂5-15％、PC/PBT相容剂1-3％、自制光扩散剂0.1-2％、分散剂0.1-0.5％、抗氧剂0.2-0.6％和其它助剂0.5-2％组成，各组分在高速混料机中混合1-2分钟后放入双螺杆挤出机中挤出造粒即得。这种高韧性高扩散型PC/PBT合金材料只表征了材料的光扩散性能，其阻燃等级低，透光率较低，耐候性能低，应用范围较窄，不能满足充电桩面板这类易燃设备的应用要求。
技术实现思路
本专利技术提供一种充电桩面板用耐候无卤阻燃光扩散PC/PBT材料及其制备方法，解决了现有技术中的光扩散PC/PBT合金材料存在阻燃等级低、透明度低、雾度大、耐候性差以及力学性能和加工性能差的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术主要是通过以下技术方案加以实现的：在一个方面，本专利技术的一种充电桩面板用耐候无卤阻燃光扩散PC/PBT材料，包括以下重量份的原料：高粘度聚碳酸酯77-85份，聚对苯二甲酸丁二醇酯8-12份，双酚A双(二苯基磷酸酯)7-11份，甲基苯基硅氧烷0.3-1份，透明增韧剂0.3-1份，抗氧剂0.4-0.8份，光稳定剂0.1-0.4份，紫外线吸收剂0.1-0.4份，醛抑制剂0.2-1份，光扩散剂0.5-1份。本专利技术在高粘度聚碳酸酯中，添加聚对苯二甲酸丁二醇酯，并利用无卤液体阻燃剂双酚A双(二苯基磷酸酯)作为主阻燃剂，利用甲基苯基硅氧烷反应型高性能液体添加剂作为辅助阻燃剂，辅助阻燃剂的用量少，辅助阻燃剂与主阻燃剂协同复配，打破了以往聚碳酸酯薄制品使用溴系及磺酸盐阻燃剂改性的传统思维模式，完全解决了双酚A双(二苯基磷酸酯)在比较薄(厚度为1.0mm以下)的聚碳酸酯制品中需要添加抗滴落剂PTFE才能够达到极薄状态下V-0级别的阻燃效果；这种复配使用的阻燃剂既改善了聚碳酸酯的阻燃性(FR)又保留了最小雾度的高清晰度，几乎不影响聚碳酸酯本身的透明度；该PC/PBT复合材料的表面光泽度更高，薄壁制品的透明度更高，雾度小，并且，对材料的断裂伸长率、延展性以及耐热性都不产生影响，使得PC/PBT复合材料的力学性能好，加工性能更好；本专利技术还使用了具有润滑分散效果的透明增韧剂，即解决了制品的耐环境应力开裂性，又增加了材料的韧性，不影响光扩散性能和透明性能，耐环境应力开裂性更好。本专利技术在聚碳酸酯和复配阻燃剂中还添加了很少量的助剂，由于助剂添加量较少，对PC/PBT复合材料的性能影响小，所得聚碳酸酯制品耐热性能好，能够耐100℃以上的高温，使用范围广；本专利技术在对聚碳酸酯进行改性过程中还增加了PC/PBT复合材料自身的耐候性能、耐电性能和漏电起痕性能指数，这种PC/PBT复合材料广泛用于电子元器件、电器外壳、开关面板、接线盒及充电器外壳以及汽车仪器仪表和充电桩等室外有阻燃、耐候、透明要求的印刷面板等。作为一种优选的实施方案，所述抗氧剂为硫代二丙酸双月桂酯、硫代二丙酸双十八醇酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁苯基)丁烷、β-(3,5-二叔丁基-4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种充电桩面板用耐候无卤阻燃光扩散PC/PBT材料，其特征在于：包括以下重量份的原料：/n高粘度聚碳酸酯77-85份，聚对苯二甲酸丁二醇酯8-12份，双酚A双(二苯基磷酸酯)7-11份，甲基苯基硅氧烷0.3-1份，透明增韧剂0.3-1份，抗氧剂0.4-0.8份，光稳定剂0.1-0.4份，紫外线吸收剂0.1-0.4份，醛抑制剂0.2-1份，光扩散剂0.5-1份。/n

【技术特征摘要】
1.一种充电桩面板用耐候无卤阻燃光扩散PC/PBT材料，其特征在于：包括以下重量份的原料：
高粘度聚碳酸酯77-85份，聚对苯二甲酸丁二醇酯8-12份，双酚A双(二苯基磷酸酯)7-11份，甲基苯基硅氧烷0.3-1份，透明增韧剂0.3-1份，抗氧剂0.4-0.8份，光稳定剂0.1-0.4份，紫外线吸收剂0.1-0.4份，醛抑制剂0.2-1份，光扩散剂0.5-1份。


2.根据权利要求1所述的充电桩面板用耐候无卤阻燃光扩散PC/PBT材料，其特征在于：
所述抗氧剂为硫代二丙酸双月桂酯、硫代二丙酸双十八醇酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁苯基)丁烷、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯中的任意一种或几种。


3.根据权利要求2所述的充电桩面板用耐候无卤阻燃光扩散PC/PBT材料，其特征在于：
所述抗氧剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯和三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯按照质量比为1:1组成的混合物。


4.根据权利要求1所述的充电桩面板用耐候无卤阻燃光扩散PC/PBT材料，其特征在于：
所述醛抑制剂为脂肪酸酯混合物、乙撑双硬脂酰胺、硬质酸钙、硬脂酸锌、PE蜡、季戊四醇硬脂酸脂中的任意一种或几种。


5.根据权利要求1所述的充电桩面板用耐候无卤阻燃光扩散PC/PBT材料，其特征在于：
所述紫外线吸收剂为2-(2'-羟基-3',5'-二叔丁基苯基)-5-氯化苯并三唑、2-(2'-羟基-5'-甲基苯基)苯并三唑、2,2'亚甲基-(6-(2H-苯并三唑)-4-叔辛基)苯酚、2-(2'-羟基-3',5'-双(a,a-二甲基苄基)苯基)苯并三唑、二苯甲酮类中的任意一种或几种。


6.根据权利要求1所述的充电桩面板用耐候无卤阻燃光扩散PC/PBT材料，其特征在于：
所述光稳定剂为丁二酸与4-羟基-2,2,6,6-四...

【专利技术属性】
技术研发人员：李艳，王爱国，王龙，李庆文，宋健业，刘京鑫，阮振翔，黄培元，曲健，
申请(专利权)人：青岛国恩科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37