一种阻燃高耐热树脂组合物及其制备方法和应用方法技术

本发明专利技术提供了一种阻燃高耐热树脂组合物及其制备方法和应用方法，该阻燃高耐热树脂组合物包括以下重量份的原料：聚碳酸酯60‑70份、聚对苯二甲酸乙二醇酯80‑95份、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝丙烯腈‑丁二烯‑苯乙烯共聚物3‑5.5份、改性氧化锌包覆氧化铝5.5‑9份、双螺环二一缩二乙二醇磷酸酯(BDSPBP)1.5‑2.1份、改性多壁碳纳米管3‑6份、无机填料10‑15份、扩链剂0.2‑0.3份、成核剂0.3‑0.5份、抗氧剂0.2‑0.3份。本发明专利技术制备得到的树脂组合物阻燃性强，耐热性好，并具有优异的机械性能，应用领域广。

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃高耐热树脂组合物及其制备方法和应用方法
本专利技术涉及高分子材料
，具体涉及一种阻燃高耐热树脂组合物及其制备方法和应用方法。
技术介绍
聚碳酸酯(PC)是五大通用工程塑料之一，用量仅次于聚酰胺。聚碳酸酯耐冲击强度高、抗蠕变性好，热变形温度高、尺寸稳定性优异，被广泛应用于汽车、电子电器、机械等领域。但是由于聚碳酸酯主链上含有苯环，链刚性较大，造成其熔体黏度高、流动性差。用纯聚碳酸酯树脂注塑制品时，材料的内应力无法得到充分的释放，制品容易开裂，且聚碳酸酯材料对应力敏感，成型过程中的助剂、色粉等杂质都会显著降低聚碳酸酯材料的冲击强度，所以一般将聚碳酸酯与其它材料共混制成合金来解决上述问题。聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是一种性能优良的工程塑料，耐热性好，具有一定的结晶能力，耐溶剂性好，但是聚对苯二甲酸乙二醇酯分子链刚性较大，结晶温度高，结晶速率慢，这对注塑成型造成困难。一般聚对苯二甲酸乙二醇酯材料用作纤维纺丝以及包装材料使用。但是聚对苯二甲酸乙二醇酯的成本相比于聚碳酸酯以及聚对苯二甲酸丁二酯较低，所以聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚碳酸酯树脂制备成的合金不仅力学性能、耐溶性，加工性优异而且成本方面具有很大的优势。聚碳酸酯是无定形塑料，而聚对苯二甲酸乙二醇酯是结晶性塑料，一般来说结晶-非晶体系的相容性较差，但是二者同属于聚酯，在加工过程中会发生一定的酯交换反应，生成无规共聚物，可提高两者的相容性，此外还可以通过加入不同的增容剂来改善二者的相容性。目前关于聚碳酸酯/聚对苯二甲酸乙二醇酯合金的研究多数集中于增容剂对材料性能的影响，而对于聚碳酸酯/聚对苯二甲酸乙二醇酯合金的阻燃性、高耐热性没有进行较多的研究。申请号为CN202010464206.5的国内专利公开了一种阻燃PC-PET塑料合金的制备方法：S1：配料前的准备工作，将PC树脂、PET树脂干燥至含水量小于1％；S2：称取原料：PC树脂、PET树脂、聚磷酸酯阻燃剂、增韧剂、润滑剂、抗氧剂、抗滴落剂；S3：将干燥后的PC树脂和PET树脂与增韧剂、润滑剂、抗氧剂和抗滴落剂放入搅拌机中，混合搅拌；S4：将搅拌后的混合物加入到双螺杆挤出机中熔融，从双螺杆挤出机侧喂料口加入聚磷酸酯阻燃剂与熔融的混合料混合挤出；S5：将挤出的混合料加入到抽丝冷却槽中冷却；S6：将冷却后的混合料进行预烘干、切粒、干燥。通过上述方法制备得到的塑料合金虽然性能优良，但是其阻燃性和高耐热性仍然可进一步提高，以满足市场要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种阻燃高耐热树脂组合物及其制备方法和应用方法，制备得到的树脂组合物阻燃性强，耐热性好，并具有优异的机械性能，应用领域广。为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种阻燃高耐热树脂组合物，包括以下重量份的原料：聚碳酸酯60-70份、聚对苯二甲酸乙二醇酯80-95份、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物3-5.5份、改性氧化锌包覆氧化铝5.5-9份、双螺环二一缩二乙二醇磷酸酯(BDSPBP)1.5-2.1份、改性多壁碳纳米管3-6份、无机填料10-15份、扩链剂0.2-0.3份、成核剂0.3-0.5份、抗氧剂0.2-0.3份。优选地，所述聚碳酸酯为重均分子量为15000-20000g/mol的双酚A型聚碳酸酯；所述聚对苯二甲酸乙二醇酯的特性粘度为0.65-0.8dl/g。优选地，所述甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中，甲基丙烯酸缩水甘油酯的接枝率为2-3.5％，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中的丁二烯橡胶相的重量占丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物总重量的55-63％。优选地，所述改性氧化锌包覆氧化铝由以下方法制备得到：(1)向去离子水中加入微米级氧化铝粉末，边搅拌边进行超声分散，然后加入醋酸锌，溶解完后，将体系温度保持在40-45℃，缓慢滴加0.1-0.2mol/L的氢氧化钠溶液，滴加完全后，继续边搅拌边超声分散30-40min，然后过滤，并使用水洗涤；洗涤之后，先置于50-55℃的烘箱中干燥，干燥完全后置于125-130℃的烘箱中，放置3-5h，得氧化锌包覆氧化铝；(2)向乙醇中加入水和硅烷偶联剂KH550，升温至50-60℃，搅拌均匀后采用稀盐酸调节pH值至4-5，然后加入氧化锌包覆氧化铝，边搅拌边进行超声分散40-60min，过滤，并在50-60℃下进行真空干燥，即得改性氧化锌包覆氧化铝。优选地，步骤(1)中，所述微米级氧化铝粉末、醋酸锌、氢氧化钠的摩尔比为10：1：1；所述微米级氧化铝粉末的粒径为10-50μm。步骤(2)中，所述乙醇、水、硅烷偶联剂KH550的体积比为10：2：3；所述氧化锌包覆氧化铝与乙醇的质量比为1：5。优选地，所述改性多壁碳纳米管由以下方法制备得到：(1)向多壁碳纳米管中加入质量浓度为70-75％的硫酸溶液，升温至50-55℃，边搅拌边超声振荡3-4h，加入水稀释后，过滤，并依次采用水和乙醇洗涤，然后进行真空干燥，得酸化改性多壁碳纳米管；(2)向乙醇中加入水和硅烷偶联剂KH550，然后加入酸化改性多壁碳纳米管，边搅拌边进行超声分散40-60min，过滤，并在50-60℃下进行真空干燥，即得改性多壁碳纳米管。优选地，所述乙醇、水、硅烷偶联剂KH550的体积比为10：2：3；所述酸化改性多壁碳纳米管与乙醇的质量比为1：3。优选地，所述无机填料为轻质碳酸钙、硅藻土、凹凸捧土中的至少一种；所述扩链剂为扩链剂CXP5045；所述成核剂为成核剂P250；所述抗氧剂为抗氧剂168或抗氧剂1010。本专利技术上述阻燃高耐热树脂组合物的制备方法，包括以下步骤：按配比称取原料，将聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯进行干燥后，将聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和剩余原料在高速混合机中混合均匀，然后置于双螺杆挤出机中挤出、冷却、切粒，即得。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术中，加入的硅烷偶联剂改性氧化锌包覆氧化铝表面具有较多的活性基团，可与聚碳酸、聚对苯二甲酸乙二醇酯的基团之间的结合能力加强，并使改性氧化锌包覆氧化铝在高分子基体中分散性强，氧化铝可提高树脂的耐热性以及机械性能，而其表面的氧化锌与双螺环二一缩二乙二醇磷酸酯协同后，可对树脂起到很好的阻燃作用。2、本专利技术中的改性多壁碳纳米管，硫酸以及硅烷偶联剂对其改性后，使多壁碳纳米管表面官能团十分丰富，与高分子材料之间结合稳定紧密。改性多壁碳纳米管一方面增强树脂的强度、韧性等，其对于增强树脂的阻燃亦具有较强的效果。3、本专利技术加入的甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物可有效增强树脂之间的相容性，并能增强无机材料与树脂之间的集合性能，使树脂组合物的整体性能增强。加入的无机填料可提高材料的强度、韧性、耐热性以及耐磨性等。4、本专利技术制备得到的树脂组合物阻燃性强，耐热性好，并具有优异的机械性能，应用领域广，例如，可作为制备插板的材料使用，可完全满足插线板行业的国家标准。具体实施方式...

【技术保护点】
1.一种阻燃高耐热树脂组合物，其特征在于，包括以下重量份的原料：聚碳酸酯60-70份、聚对苯二甲酸乙二醇酯80-95份、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物3-5.5份、改性氧化锌包覆氧化铝5.5-9份、双螺环二一缩二乙二醇磷酸酯1.5-2.1份、改性多壁碳纳米管3-6份、无机填料10-15份、扩链剂0.2-0.3份、成核剂0.3-0.5份、抗氧剂0.2-0.3份。/n

【技术特征摘要】
1.一种阻燃高耐热树脂组合物，其特征在于，包括以下重量份的原料：聚碳酸酯60-70份、聚对苯二甲酸乙二醇酯80-95份、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物3-5.5份、改性氧化锌包覆氧化铝5.5-9份、双螺环二一缩二乙二醇磷酸酯1.5-2.1份、改性多壁碳纳米管3-6份、无机填料10-15份、扩链剂0.2-0.3份、成核剂0.3-0.5份、抗氧剂0.2-0.3份。


2.根据权利要求1所述的阻燃高耐热树脂组合物，其特征在于，所述聚碳酸酯为重均分子量为15000-20000g/mol的双酚A型聚碳酸酯；所述聚对苯二甲酸乙二醇酯的特性粘度为0.65-0.8dl/g。


3.根据权利要求1所述的阻燃高耐热树脂组合物，其特征在于，所述甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中，甲基丙烯酸缩水甘油酯的接枝率为2-3.5％，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中的丁二烯橡胶相的重量占丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物总重量的55-63％。


4.根据权利要求1所述的阻燃高耐热树脂组合物，其特征在于，所述改性氧化锌包覆氧化铝由以下方法制备得到：
(1)向去离子水中加入微米级氧化铝粉末，边搅拌边进行超声分散，然后加入醋酸锌，溶解完后，将体系温度保持在40-45℃，缓慢滴加0.1-0.2mol/L的氢氧化钠溶液，滴加完全后，继续边搅拌边超声分散30-40min，然后过滤，并使用水洗涤；洗涤之后，先置于50-55℃的烘箱中干燥，干燥完全后置于125-130℃的烘箱中，放置3-5h，得氧化锌包覆氧化铝；
(2)向乙醇中加入水和硅烷偶联剂KH550，升温至50-60℃，搅拌均匀后采用稀盐酸调节pH值至4-5，然后加入氧化锌包覆氧化铝，边搅拌边进行超声分散40-60min，过滤，并在50-60℃下进行真空干燥，即得改性氧化锌包覆氧化铝。


5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄传华，
申请(专利权)人：四川省金路树脂有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51