一种可过850℃灼热丝的阻燃PC复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种可过850℃灼热丝的阻燃PC复合材料及其制备方法，涉及聚碳酸酯复合材料技术领域。按重量份数计算，阻燃PC复合材料的原料包括聚碳酸酯53.1～87.4份、无碱玻璃纤维10～40份、气相二氧化硅0.5～1份、相容剂0.2～0.5份、抗冲改性剂0.3～1份、润滑剂0.4～1份、抗氧剂0.2～0.4份和耐水解剂1～3份。本发明专利技术通过在聚碳酸酯中加入无碱玻璃纤维和气相二氧化硅能有效增加复合材料的阻燃性，使得制备得到的可过850℃灼热丝的阻燃PC复合材料无需添加额外的阻燃剂就可以达到850℃灼热丝的阻燃效果，不仅能有效降低成本，而且也避免了使用阻燃剂而使得阻燃PC复合材料的耐热性能下降的问题。下降的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种可过850
℃
灼热丝的阻燃PC复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及聚碳酸酯复合材料
，尤其涉及一种可过850℃灼热丝的阻燃PC复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚碳酸酯(英文名Polycarbonate，简称PC)，是一种无色透明的无定性非晶型的热塑性高分子材料。具有高强度、高韧性、高抗热性、优异的电绝缘性、延伸性、尺寸稳定性及耐化学腐蚀性，较高的耐热性和耐寒性；还具有自熄、易增强、阻燃、无毒、卫生、易着色、抗震等优异性能。
[0003]虽然聚碳酸酯本身就具备一定的阻燃性，但纯聚碳酸酯树脂只能达到UL94
‑
V2以及750℃灼热丝的等级，随着当前用户对阻燃产品的阻燃效果的要求的不断提高，一般要求阻燃产品的需要达到850℃灼热丝的等级效果，为了提高聚碳酸酯树脂的阻燃效果，常规方法是在聚碳酸酯树脂添加阻燃剂。常用的阻燃剂有磷系阻燃剂和卤素阻燃剂，若用磷系阻燃剂阻燃改性聚碳酸酯，得到的复合材料的耐热性能较差，而卤素阻燃剂当前的价格非常昂贵，若使用卤素阻燃剂对聚碳酸酯进行阻燃改性，会大大增加聚碳酸酯复合材料的成本，而且有些地方限制采用卤素阻燃剂。

技术实现思路

[0004]针对
技术介绍
提出的问题，本专利技术的目的在于提出一种可过850℃灼热丝的阻燃PC复合材料，无需添加额外的阻燃剂，便可达到850℃灼热丝的阻燃效果且具有高强度和高冲击强度，解决了现有阻燃PC复合材料为了达到850℃灼热丝的等级效果，需要添加额外的阻燃剂，而导致成本增加和耐热性能降低的问题。
[0005]本专利技术的另一目的在于提成一种可过850℃灼热丝的阻燃PC复合材料的制备方法，整个制备方法简单，容易实现工业化生产。
[0006]一种可过850℃灼热丝的阻燃PC复合材料，按重量份数计算，阻燃PC复合材料的原料包括聚碳酸酯53.1～87.4份、无碱玻璃纤维10～40份、气相二氧化硅0.5～1份、相容剂0.2～0.5份、抗冲改性剂0.3～1份、润滑剂0.4～1份、抗氧剂0.2～0.4份和耐水解剂1～3份。
[0007]进一步的，所述无碱玻璃纤维的单丝直径为9～24微米。
[0008]进一步的，所述气相二氧化硅的粒径为7～11微米。
[0009]进一步的，所述相容剂选自硅烷偶联剂KH551。
[0010]进一步的，所述抗冲改性剂选自马来酸酐改性聚乙烯蜡。
[0011]进一步的，所述润滑剂由季戊四醇硬脂酸酯和硅油组成，所述季戊四醇硬脂酸酯的重量份数为0.2～0.5份，所述硅油的重量份数为0.2～0.5份。
[0012]进一步的，所述抗氧剂选自2,4,6
‑
三(3',5'
‑
二叔丁基
‑
4'
‑
羟基苄基)均三甲苯。
[0013]进一步的，所述耐水解剂选自苯乙烯
‑
丙烯腈
‑
甲基丙烯酸缩水甘油酯三元无规共
聚物。
[0014]进一步的，所述聚碳酸酯的熔融指数为10
‑
25g/10min。
[0015]一种可过850℃灼热丝的阻燃PC复合材料的制备方法，用于制备上述的可过850℃灼热丝的阻燃PC复合材料，包括以下步骤：
[0016](1)按配方，将聚碳酸酯、气相二氧化硅、相容剂、抗冲改性剂、润滑剂、抗氧剂和耐水解剂混合均匀，得到混合物料；
[0017](2)向混合物料中加入无碱玻璃纤维，经过连续混炼后挤出成型，得到阻燃PC复合材料，挤出温度为250～270℃。
[0018]本技术方案中的一个技术方案具有一下有益效果：
[0019]1、本技术方案利用纯聚碳酸酯本身的自熄性，在聚碳酸酯中添加无碱玻璃纤维和气相二氧化硅，无碱玻璃纤维在相容剂的作用下，与聚碳酸酯连接同时被聚碳酸酯包覆浸润，能有效阻挡高温渗透，从而有效提升阻燃效果，在进行灼热丝测试时，灼热丝与无碱玻璃纤维分布方向垂直，无碱玻璃纤维对氧气和热量都起到阻隔作用，使得阻燃PC复合材料制成的PC样板不容易被烧穿。同时，通过添加气相二氧化硅作为无碱玻璃纤维的隔热隔氧补充剂，制备过程中气相二氧化硅会填充到聚碳酸酯分子链之间的间隙中，在燃烧过程中能隔绝氧气的渗透，从而进一步提升阻燃效果。本技术方案通过在聚碳酸酯中加入无碱玻璃纤维和气相二氧化硅能有效增加复合材料的阻燃性，使得制备得到的可过850℃灼热丝的阻燃PC复合材料无需添加额外的阻燃剂就可以达到850℃灼热丝的阻燃效果，不仅能有效降低成本，而且也避免了使用阻燃剂而使得阻燃PC复合材料的耐热性能下降的问题。
[0020]2、本技术方案采用马来酸酐改性聚乙烯蜡作为PC加纤体系中的抗冲击改性剂，马来酸酐改性聚乙烯蜡能有效提升聚碳酸酯分子链之间的滑动能力，在提升聚碳酸酯与玻璃纤维的结合的同时，提升了无碱玻璃纤维在聚碳酸酯中有限区域内的滑动错位能力，能有效提高可吸收的冲击能量，从而大大提升成品的抗冲击强度，本技术方案中阻燃PC复合材料的冲击强度远大于普通橡胶增韧的PC加纤材料的冲击强度。
具体实施方式
[0021]下面结合具体实施方式进一步说明本专利技术的技术方案。
[0022]一种可过850℃灼热丝的阻燃PC复合材料，按重量份数计算，阻燃PC复合材料的原料包括聚碳酸酯53.1～87.4份、无碱玻璃纤维10～40份、气相二氧化硅0.5～1份、相容剂0.2～0.5份、抗冲改性剂0.3～1份、润滑剂0.4～1份、抗氧剂0.2～0.4份和耐水解剂1～3份。
[0023]为了提高聚碳酸酯树脂的阻燃效果，常规方法是在聚碳酸酯树脂中添加阻燃剂，若用的磷系阻燃剂阻燃会导致PC复合材料的耐热性能较差，而卤素阻燃剂的价格非常昂贵，会大大增加PC复合材料的成本，而且有些地方限制采用卤素阻燃剂。
[0024]本技术方案利用纯聚碳酸酯本身的自熄性，在聚碳酸酯中添加无碱玻璃纤维和气相二氧化硅，无碱玻璃纤维在相容剂的作用下，与聚碳酸酯连接同时被聚碳酸酯包覆浸润，能有效阻挡高温渗透，从而有效提升阻燃效果，在进行灼热丝测试时，灼热丝与无碱玻璃纤维分布方向垂直，无碱玻璃纤维对氧气和热量都起到阻隔作用，使得阻燃PC复合材料制成的PC样板不容易被烧穿。同时，通过添加气相二氧化硅作为无碱玻璃纤维的隔热隔氧补充
剂，制备过程中气相二氧化硅会填充到聚碳酸酯分子链之间的间隙中，在燃烧过程中能隔绝氧气的渗透，从而进一步提升阻燃效果。
[0025]具体的，阻燃PC复合材料在注塑过程中，会随着浇口的流动方向发生取向，无碱玻璃纤维的方向会和制备得到的样材表面平行，在灼热丝测试时，灼热丝是垂直于样材进行接触的，因此，灼热丝与无碱玻璃纤维也是垂直的，灼热丝是从样材的表面往样材的内部进行热量渗透，当850℃灼热丝接触测试样材表面时，850℃的温度使测试样材表面的聚碳酸酯发生燃烧，烧至由玻璃纤维形成的玻纤层时，由于无碱玻璃纤维的软化点在840℃以上，其市面上购买得到的无碱玻璃纤维的软化点本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可过850℃灼热丝的阻燃PC复合材料，其特征在于，按重量份数计算，阻燃PC复合材料的原料包括聚碳酸酯53.1～87.4份、无碱玻璃纤维10～40份、气相二氧化硅0.5～1份、相容剂0.2～0.5份、抗冲改性剂0.3～1份、润滑剂0.4～1份、抗氧剂0.2～0.4份和耐水解剂1～3份。2.根据权利要求1所述的可过850℃灼热丝的阻燃PC复合材料，其特征在于，所述无碱玻璃纤维的单丝直径为9～24微米。3.根据权利要求1所述的可过850℃灼热丝的阻燃PC复合材料，其特征在于，所述气相二氧化硅的粒径为7～11微米。4.根据权利要求1所述的可过850℃灼热丝的阻燃PC复合材料，其特征在于，所述相容剂选自硅烷偶联剂KH551。5.根据权利要求1所述的可过850℃灼热丝的阻燃PC复合材料，其特征在于，所述抗冲改性剂选自马来酸酐改性聚乙烯蜡。6.根据权利要求1所述的可过850℃灼热丝的阻燃PC复合材料，其特征在于，所述润滑剂由季戊四醇硬脂酸酯和硅油组成，所述季戊四醇硬脂酸酯的重量份数为0.2～0.5份，所述硅油的重量份数为0.2～0.5份。7.根据权利要求1所述的可过850℃灼热丝...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜发钊，钟定雄，晏伟，
申请(专利权)人：广东顺威赛特工程塑料开发有限公司，
类型：发明
国别省市：