一种高CTI无卤阻燃增强聚碳酸酯及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种高CTI无卤阻燃增强聚碳酸酯及其制备方法和应用。所述高CTI无卤阻燃增强聚碳酸酯按质量百分含量计包括如下组分：聚碳酸酯60

【技术实现步骤摘要】
一种高CTI无卤阻燃增强聚碳酸酯及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于工程塑料领域，具体涉及一种聚碳酸酯及其制备方法和应用，特别地涉及一种高CTI无卤阻燃增强聚碳酸酯及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]以PC(聚碳酸酯)为基础的工程塑料具有良好的电性能、优越的机械性能。其广泛应用于汽车、电器、办公设备、工业领域等。工程塑料相对于木材、金属有其独特的优越性：质轻、抗冲击性能强、电气性能优，同时也存在其弊端，不耐高温、易燃且燃烧易释放出有毒气体，传统的有卤阻燃剂虽然可以达到阻燃效果，但是其燃烧时释放出的含卤素烟尘对人体造成极大伤害，而且阻燃剂及其他助剂的添加会大大降低其电气性能(CTI值)。
[0003]目前，较常采用的阻燃剂仍然是十溴二苯醚、四溴双酚A、含溴碳酸酯齐聚物等卤系阻燃剂，卤系阻燃剂在燃烧时会释放出大量的毒害物质，不利于人员逃生以及环境保护，同时由于其使用量较大，在增强阻燃性能的同时会大大降低PC材料的抗冲击强度以及电学性能，影响阻燃PC材料的广泛应用。目前，为了适应市场发展，无卤环保的阻燃剂成为了潮流，与此同时，阻燃剂的使用不能影响到材料本身的性能。
[0004]CN110157174A公开了一种玻璃纤维增强的阻燃聚碳酸酯复合材料及其制备方法和应用，所述聚碳酸酯复合材料按照质量百分比包括如下组分：聚碳酸酯树脂10-80％、有机硅化学改性的聚碳酸酯5-80％、有机硅增韧剂1-8％、玻璃纤维5-30％、有机硅阻燃剂0.2-2％、磺酸盐阻燃剂0.1-1％、助剂0.4-3％。该复合材料对染具有优异的低温耐冲击性能、阻燃性能，但阻燃剂及其他助剂的添加会大大降低其电气性能，而且由于玻璃纤维和聚碳酸酯树脂复合时，由于界面粘结不好，复合材料的力学性能较差。
[0005]CN110204881A公开了一种表面优良碳纤维阻燃增强聚碳酸酯复合材料，包括聚碳酸酯、表面活性处理的短切碳纤维、增韧剂、磷系阻燃剂、高磷含量的磷氮类阻燃剂、超支化聚合物以及添加剂，经过表面活性处理的碳纤维再配以超支化的聚合物的相互作用，能够制备出碳纤维均匀分散在聚碳酸酯中的复合材料，该复合材料制备出的制品虽然力学性能优异，然而阻燃剂及其他助剂的添加会大大降低其电气性能，不能满足特定场合的需求。
[0006]因此，研究一种环保、阻燃、高CTI的聚碳酸酯显得极为重要。

技术实现思路

[0007]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种聚碳酸酯及其制备方法和应用，特别地提供一种高CTI无卤阻燃增强聚碳酸酯及其制备方法和应用。所述“高CTI”指的是所述聚碳酸酯的CTI值在420V以上。本专利技术所述高CTI无卤阻燃增强聚碳酸酯实现了复合材料的无卤阻燃，同时有着高的CTI值，远高于IEC组织提出的无人看管电子器件要求(CTI≥300V)，更适用于电子电器领域。
[0008]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0009]第一方面，本专利技术提供一种高CTI无卤阻燃增强聚碳酸酯，所述高CTI无卤阻燃增
0.5％，例如可以是0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％等。
[0021]以所述高CTI无卤阻燃增强聚碳酸酯质量为100％计，所述润滑剂含量为0.5-1.0％，例如可以是0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1.0％等。
[0022]以所述高CTI无卤阻燃增强聚碳酸酯质量为100％计，所述光屏蔽剂含量为0.1-1.0％，例如可以是0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1.0％等。
[0023]优选地，所述聚碳酸酯的熔融指数为10-30g/10min，例如可以是10g/10min、12g/10min、14g/10min、16g/10min、18g/10min、20g/10min、22g/10min、24g/10min、26g/10min、28g/10min、30g/10min等，优选为22g/10min。
[0024]优选地，所述聚碳酸酯的粘均分子量为30000-40000Da，例如可以是30000Da、31000Da、32000Da、33000Da、34000Da、35000Da、36000Da、37000Da、38000Da、39000Da、40000Da等。
[0025]优选地，乐天化学PC-1220或住化斯泰隆的301-15。
[0026]优选地，所述硅烷偶联剂改性的玻璃纤维由以下方法制备得到：将玻璃纤维浸泡于硅烷偶联剂溶液中，静置后取出烘干，得到所述硅烷偶联剂改性的玻璃纤维。
[0027]本专利技术中，使用硅烷偶联剂对玻璃纤维进行改性，既提高了玻璃纤维在聚碳酸酯中的分散性，又增强了玻璃纤维同聚碳酸酯相互作用，也一定程度上提高了聚碳酸酯的冲击韧性和拉伸强度
[0028]优选地，所述玻璃纤维和硅烷偶联剂溶液的质量比为(1-3):(7-9)，例如可以是1:9、1.5:8.5、2:8、2.5:7.5、3:7等。
[0029]优选地，所述硅烷偶联剂溶液为硅烷偶联剂的乙醇水溶液。
[0030]优选地，所述硅烷偶联剂和乙醇水溶液的体积比为1:(50-100)，例如可以是1:50、1:60、1:70、1:80、1:90、1:100等。
[0031]优选地，所述硅烷偶联剂包括KH-550、KH-560、KH-570或KH-792中的任意一种或至少两种的组合。
[0032]优选地，所述乙醇水溶液的体积比浓度为1-10％，例如可以是1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％等。
[0033]优选地，所述静置的时间为0.5-2h，例如可以是0.5h、0.6h、0.7h、0.8h、0.9h、1h、1.2h、1.4h、1.6h、1.8h、2h等。
[0034]优选地，所述烘干的温度为80-120℃，例如可以是80℃、85℃、90℃、95℃、100℃、105℃、110℃、115℃、120℃等。
[0035]优选地，所述硅烷偶联剂改性的玻璃纤维的直径为10-13μm，例如可以是10μm、10.5μm、11μm、11.5μm、12μm、12.5μm、13μm等。
[0036]优选地，所述磷系阻燃剂包括磷酸三苯酯、磷酸三异丁酯、磷酸三甲苯酯、甲苯基二苯基磷酸酯或缩聚芳基磷酸酯中的任意一种或至少两种的组合。
[0037]优选地，所述缩聚芳基磷酸酯包括间苯二酚缩聚芳基磷酸酯和/或缩聚磷酸苯酯。
[0038]优选地，所述氮系阻燃剂包括三聚氰胺、三聚氰胺盐或多聚磷酸铵中的任意一种或至少两种的组合。
[0039]优选地，所述三聚氰胺盐包括氰尿酸三聚氰胺盐、磷酸酯三聚氰胺盐或聚磷酸酯
三聚氰胺盐中的任意一种或至少两种的组合。
[0040]优选地，所述增韧剂包括具有环氧官能团的丙烯酸酯-缩水甘油酯-乙烯共聚物、甲基丙烯酸酯-丁苯橡胶-苯乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物、乙烯醋酸乙烯酯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高CTI无卤阻燃增强聚碳酸酯，其特征在于，所述高CTI无卤阻燃增强聚碳酸酯按质量百分含量计包括如下组分：2.根据权利要求1所述的高CTI无卤阻燃增强聚碳酸酯，其特征在于，所述聚碳酸酯的熔融指数为10-30g/10min，优选为22g/10min；优选地，所述聚碳酸酯的粘均分子量为30000-40000Da。3.根据权利要求1或2所述的高CTI无卤阻燃增强聚碳酸酯，其特征在于，所述硅烷偶联剂改性的玻璃纤维由以下方法制备得到：将玻璃纤维浸泡于硅烷偶联剂溶液中，静置后取出烘干，得到所述硅烷偶联剂改性的玻璃纤维；优选地，所述玻璃纤维和硅烷偶联剂溶液的质量比为(1-3):(7-9)；优选地，所述硅烷偶联剂溶液为硅烷偶联剂的乙醇水溶液；优选地，所述硅烷偶联剂和乙醇水溶液的体积比为1:(50-100)；优选地，所述硅烷偶联剂包括KH-550、KH-560、KH-570或KH-792中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述静置的时间为0.5-2h；优选地，所述烘干的温度为80-120℃；优选地，所述硅烷偶联剂改性的玻璃纤维的直径为10-13μm。4.根据权利要求1-3中任一项所述的高CTI无卤阻燃增强聚碳酸酯，其特征在于，所述磷系阻燃剂包括磷酸三苯酯、磷酸三异丁酯、磷酸三甲苯酯、甲苯基二苯基磷酸酯或缩聚芳基磷酸酯中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述缩聚芳基磷酸酯包括间苯二酚缩聚芳基磷酸酯和/或缩聚磷酸苯酯；优选地，所述氮系阻燃剂包括三聚氰胺、三聚氰胺盐或多聚磷酸铵中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述三聚氰胺盐包括氰尿酸三聚氰胺盐、磷酸酯三聚氰胺盐或聚磷酸酯三聚
氰胺盐中的任意一种或至少两种的组合。5.根据权利要求1-4中任一项所述的高CTI无卤阻燃增强聚碳酸酯，其特征在于，所述增韧剂包括具有环氧官能团的丙烯酸酯-缩水甘油酯-乙烯共聚物、甲基丙烯酸酯-丁苯橡胶-苯乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物、乙烯醋酸乙烯酯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-乙烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-马来酸酐共聚物或甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述增韧剂为苯乙烯-马来酸酐共聚物和甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物的组合，所述苯乙烯-马来酸酐共聚物和甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物的质量比为(1-5):1。6.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑焕军，楼倩，汪洋，杨永兴，虞益凡，
申请(专利权)人：工业和信息化部电子第五研究所华东分所，
类型：发明
国别省市：