一种阻燃聚碳酸酯组合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种阻燃聚碳酸酯组合物及其制备方法和应用。该阻燃聚碳酸酯组合物包括聚碳酸酯、SAN、ASA胶粉、磷腈类阻燃剂、三嗪类UV吸收剂、苯并三氮唑类耐候剂、受阻胺类耐候剂、抗滴落剂、色粉、抗氧剂、金属钝化剂和其它加工助剂。发明专利技术提供的聚碳酸酯组合物不但具有较佳的耐UVA和耐UVB辐射性能，还具有较佳的耐UVC辐射性能，可有效防止材料的老化黄变；且具有较好的阻燃性能，可广泛应用于紫外杀菌制品中。

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃聚碳酸酯组合物及其制备方法和应用
本专利技术属于工程塑料
，具体涉及一种阻燃聚碳酸酯组合物及其制备方法和应用。
技术介绍
紫外线按其波长的长短分为短波UVC(200～280nm)、中波UVB(280～320nm)和长波UVA(320-400nm)。目前一些紫外线杀菌设备主要利用波段在250～280nm的紫外线实现杀菌消毒。但该波段的紫外线波长短，能量强，对设备具有非常强的破坏力，故对设备材料的耐紫外辐射，特别是UVC辐射提出了更高的要求。聚碳酸酯及其合金由于其优异的性能被广泛应用于户外及厨卫等紫外杀毒设备中。目前聚碳酸酯及其合金主要通过添加耐候剂的方式来提高材料的耐紫外性能，但现有常用的耐候剂主要可提高耐UVA和耐UVB性能，没有有效地提高耐UVC辐射的手段。例如，专利CN107298838A公开了一种聚碳酸酯组合物，通过添加黑色素来实现对紫外线的屏蔽。但其主要可实现UVA和UVB的屏蔽，并未提及是否可有效屏蔽UVA。因此，开发一种具有较好的耐UVC性能的阻燃聚碳酸酯组合物具有重要的研究意义和应用价值。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有阻燃聚碳酸酯及其合金耐UVC辐射不佳的缺陷或不足，提供一种阻燃聚碳酸酯组合物。本专利技术提供的阻燃聚碳酸酯组合物不但具有较佳的耐UVA和耐UVB辐射性能，还具有较佳的耐UVC辐射性能，可有效防止材料的老化黄变，且具有较好的阻燃性能，可广泛应用于紫外杀菌制品中。本专利技术的另一目的在于提供上述阻燃聚碳酸酯组合物的制备方法。>本专利技术的另一目的在于提供上述阻燃聚碳酸酯组合物在制备紫外杀菌制品中的应用。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：一种阻燃聚碳酸酯组合物，包括如下重量份数的组分：聚碳酸酯60～90份；SAN0.1～25份；ASA胶粉0.1～10份；磷腈类阻燃剂0.1～20份；三嗪类UV吸收剂0.1～3份；苯并三氮唑类耐候剂0.1～3份；受阻胺类耐候剂0.1～3份；抗滴落剂0.01～2份；色粉0.1～10份。抗氧剂0.1～1份金属钝化剂0.01～0.5份；其它加工助剂0～2份。ASA具有较好的耐候性能，利用ASA和聚碳酸酯进行复配形成PCASA合金，可在一定程度上提高聚碳酸酯组合物的耐候性，但ASA的韧性不佳。本专利技术利用ASA胶粉对韧性进行调节，通过聚碳酸酯、SAN和ASA胶粉共混得到PCASA的共混物作为主体树脂具有较好的韧性，同时在一定程度上提高了耐候性能。但现有的耐候剂主要对UVA和UVB有较好的吸收效果，对UVC的吸收效果不好，如将现有的耐候剂添加至PCASA共混物中，耐UVC性能仍不佳。本专利技术的专利技术人经多次研究发现，选用三嗪类UV吸收剂、苯并三氮唑类耐候剂和受阻胺类耐候剂进行复配，除对UCA和UVB具有较好的吸收效果外，可大大提高对UVC的吸收效果，赋予聚碳酸酯组合物较佳的耐UVC辐射性能，有效防止材料的老化黄变，可广泛应用于紫外杀菌制品中。PCASA树脂体系中，一般可以选用溴系阻燃剂和磷系阻燃剂，溴系阻燃剂耐候性不足，磷系阻燃剂可以选用低聚磷酸酯，固体磷酸酯或者磷腈类阻燃剂。本专利技术研究发现，低聚形态的磷酸酯以及固体磷酸酯在强UVC光线的照射下会出现加速老化的情况，阻燃性能经过老化后无法达到UL94V-0级，而选用磷腈类阻燃剂，阻燃等级经过老化后仍然可以比较好的维持在V-0级，这可能是因为磷腈类阻燃剂的分子结构和树脂基体相容性好，结构稳定，在老化环境中不容易被外界老化源破坏导致自身水解降解引起树脂的断链式分解，引起外观质量，机械性能，以及阻燃等级的劣化。本专利技术提供的阻燃聚碳酸酯组合物对250～400nm波段的UV辐射均具有较好的吸收效果，且具有较好的阻燃性能。优选地，所述阻燃聚碳酸酯组合物包括如下重量份数的组分：聚碳酸酯65～85份；SAN4～15份；ASA胶粉2～7份；磷腈类阻燃剂2～12份；三嗪类UV吸收剂0.4～1份；苯并三氮唑类耐候剂0.4～1份；受阻胺类耐候剂0.5～1份；抗滴落剂0.1～1份；色粉0.5～8份。抗氧剂0.1～0.5份金属钝化剂0.05～0.2份；其它加工助剂0.1～0.5份。本领域常规的聚碳酸酯均可用于本专利技术中。优选地，所述聚碳酸酯为光气法合成的双酚A型聚碳酸酯，在300℃，1.2kg条件下的熔融指数为3～20g/10min。SAN为丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物(ASA)。优选地，所述SAN中丙烯腈含量为20～35wt％。优选地，所述ASA胶粉的橡胶粒径为150～600nm，胶含量为35～80wt％。该条件下的ASA胶粉具备更为优异的增韧作用。本领域中常规的三嗪类UV吸收剂、苯并三氮唑类耐候剂和受阻胺类耐候剂均可用于本专利技术中，实现较好的协同作用。优选地，所述三嗪类UV吸收剂为如下结构的物质：其中，R1、R2、R3和R4独立地选自烷基或H，R5为烷基或羟基醚(例如UV-1164、UV-1577、UV-400、UV-405等)。更为优选地，所述三嗪类UV吸收剂为2-(4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪-2-基)-5-辛氧基酚(例如CyasorbUV1164)或2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-己基氧基-苯酚；2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-正己烷氧基苯酚(例如UV-1577)中的一种或两种。优选地，所述苯并三氮唑类耐候剂为3-(3-(2H-苯并三唑-2-基)-5-叔丁基--4-羟基苯基)丙酸甲酯和PEG300的反应产物(UV-1130)或2-(2’-羟基-3’,5’-二叔戊基苯基)苯并三氮唑(UV-328)中的一种或两种。优选地，所述受阻胺类耐候剂为受阻胺类自由基捕捉剂(例如ADKSTABL46)。优选地，所述磷腈类阻燃剂为苯氧基磷腈化合物，例如，例如环状苯氧基磷腈、链状苯氧基磷腈、交联苯氧基磷腈等。本领域常规的抗滴落剂、抗氧剂、色粉和金属钝化剂均可用于本专利技术中。优选地，所述抗滴落剂中PTFE的含量为50～70wt％，采用SAN包覆或者PS包覆。优选地，所述抗氧剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂，所述主抗氧剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯或四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)中的一种或几种，所述辅抗氧剂为亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯(抗氧剂168)、季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)、3-(十二烷硫基)丙酸-2,2-双[[3-(十二烷硫基)-丙酰氧基]甲基]-1,3-丙二醇酯(Rinox412s)环状季戊烷四基二(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基亚磷酸酯)(PEP-36)中的一种或几种。进一步优选为β-(3,5-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阻燃聚碳酸酯组合物，其特征在于，包括如下重量份数的组分：/n

【技术特征摘要】
1.一种阻燃聚碳酸酯组合物，其特征在于，包括如下重量份数的组分：





2.根据权利要求1所述阻燃聚碳酸酯组合物，其特征在于，包括如下重量份数的组分：
聚碳酸酯65～85份；
SAN4～15份；
ASA胶粉2～7份；
磷腈类阻燃剂2～12份；
三嗪类UV吸收剂0.4～1份；
苯并三氮唑类耐候剂0.4～1份；
受阻胺类耐候剂0.5～1份；
抗滴落剂0.1～1份；
色粉0.5～8份。
抗氧剂0.1～0.5份
金属钝化剂0.05～0.2份；
其它加工助剂0.1～0.5份。


3.根据权利要求1所述阻燃聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述聚碳酸酯为光气法合成的双酚A型聚碳酸酯，在300℃，1.2kg条件下的熔融指数为3～20g/10min；
所述SAN中丙烯腈含量为20～35wt％；
所述ASA胶粉的橡胶粒径为150～600nm，胶含量为35～80wt％。


4.根据权利要求1所述阻燃聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述三嗪类UV吸收剂为所述三嗪类UV吸收剂为如下结构的物质：



其中，R1、R2、R3和R4独立地选自烷基或H，R5为烷基或羟基醚。


5.根据权利要求1所述阻燃聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述苯并三氮唑类耐候剂为3-(3-(2H-苯并三唑-2-基)-5-叔丁基--4-羟基苯基)丙酸甲酯和PEG300的反应产物或2-(2’-羟基-3’,5’-二叔戊基苯基)苯并三氮唑中的一种或...

【专利技术属性】
技术研发人员：田征宇，黄险波，叶南飚，陆灿亮，汪静，岑茵，刘贤文，董相茂，
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