一种无卤阻燃低烟密度聚碳酸酯材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种无卤阻燃低烟密度聚碳酸酯材料及其制备方法和应用，所述聚碳酸酯材料包括以下重量份数的组分：聚碳酸酯和聚硅氧烷

【技术实现步骤摘要】
一种无卤阻燃低烟密度聚碳酸酯材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及一种聚合物材料
，具体涉及一种无卤阻燃低烟密度聚碳酸酯材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]聚碳酸酯(PC)是一种综合性能优良的工程塑料，由于其具有高抗冲击性能、高耐热、良好的尺寸稳定性与电绝缘性，在汽车、家电、建材等领域得到广泛的应用。
[0003]传统阻燃聚碳酸酯材料中通常加入卤素类阻燃剂，但其燃烧过程中产生的气体对人体有害、环境污染较严重，不符合环保要求，所以目前对于无卤阻燃聚碳酸酯材料的要求日益增加。
[0004]随着中国高铁、地铁等的快速发展，要求使用的材料具有高阻燃性、低烟密度，而普通阻燃配方一般无法实现优异的低烟密度特性。
[0005]在现有技术中，为降低聚碳酸酯合金的烟密度和热释放速率，较多的方法是加入无机矿物来降低烟密度。CN109777073B公开了一种低烟密度和低热释放速率的聚碳酸酯组合物，该专利以磺酸盐和含磷化合物降低聚碳酸酯烟密度和热释放速率，通过特定粒径的勃姆石对于韧性的很好保持，得到良好综合性能的聚碳酸酯组合物。CN105849171B利用具有特殊结构的聚(碳酸酯
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双酚芳基化合物酯)原料，添加10wt％至40wt％的玻璃纤维，获得满足HL2或HL3的低烟密度、低热释放聚碳酸酯组合物，存在特殊共聚酯原料很难得到的问题，同时玻纤材料的加入对材料的冲击性能和透明性有影响。专利CN112409770A公开了一种低烟密度、低热释放无卤阻燃PC材料，主要通过有机硅/苯氧基聚磷腈共聚物原料，添加矿物粉的含量为10
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20wt％，实现了低烟密度、低热释效果，添加大量的无机矿物材料的韧性会大幅下降，冲击性能小于15kJ/m2，无法达到某些内饰板材的使用要求。CN114085513A通过膦酸酯
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共聚
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碳酸酯共聚物、接枝聚碳酸酯和有机磷化合物的聚碳酸酯组合物制备的制品能够兼顾冲击性能和透明性。
[0006]基于上述的研究背景，有必要开发出一种同时具有无卤阻燃、低烟密度的聚碳酸酯材料，这也是本领域亟待取得突破的技术难点之一。

技术实现思路

[0007]为解决现有技术存在的问题，本专利技术提供一种无卤阻燃低烟密度聚碳酸酯材料，通过同时加入聚硅氧烷
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聚碳酸酯共聚物、磺酸盐、多孔分子筛负载多核钼硫簇合物，可大幅度降低聚碳酸酯的烟密度，同时又无卤环保，能够有效满足汽车、家电、建材等产品更低烟密度的需求。
[0008]本专利技术的又一目的在于提供这种无卤阻燃低烟密度聚碳酸酯材料的制备方法。
[0009]本专利技术的再一目的在于提供这种无卤阻燃低烟密度聚碳酸酯材料的应用。
[0010]为实现以上专利技术目的，本专利技术采用如下的技术方案：
[0011]一种无卤阻燃低烟密度聚碳酸酯材料，包括以下重量份的组分：
[0012][0013]优选地，按重量份比，聚碳酸酯：聚硅氧烷
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聚碳酸酯共聚物＝(9：1)～(1：9)，优选为(3：1)～(2：1)。
[0014]在一个具体的实施方案中，所述的聚碳酸酯为线性双酚A型芳香族聚碳酸酯，重均分子量为20000g/mol～40000g/mol。
[0015]在一个具体的实施方案中，所述的聚硅氧烷
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聚碳酸酯共聚物中硅氧烷嵌段聚合度为10～120，硅氧烷总质量含量为3～25％，优选的，聚合度为40～80，硅氧烷总含量为14～22％。
[0016]在一个具体的实施方案中，所述抑烟剂为多孔分子筛负载多核钼硫簇合物；优选地，所述多孔分子筛负载多核钼硫簇合物中的多孔分子筛为中空介孔二氧化硅、纳米H
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ZSM
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5中的一种或两种，优选为中空介孔二氧化硅；
[0017]优选地，所述多孔分子筛负载多核钼硫簇合物，通过以下步骤制备：
[0018]1)准备多核钼硫簇合物(Et4N)2[Mo3S9]；
[0019]2)称取分子筛置于茄形瓶中，将分子筛置于110～130℃下加热活化5～6小时；
[0020]3)将簇合物添加至圆底烧瓶中，向其中加入除氧的去离子水，在N2氛围下搅拌溶解；
[0021]4)将簇合物的水溶液加入到活化后的分子筛中，在N2氛围下持续搅拌，在70～90℃下反应18～20小时；
[0022]5)将其过滤得到固体，在真空干燥箱内70～90℃干燥4～6小时。将干燥后的固体经乙醇洗涤除去未负载的簇合物，再用乙醚洗涤，将其置于真空条件下70～90℃干燥4～6小时，即得多孔分子筛负载多核钼硫簇合物。
[0023]在一个具体的实施方案中，所述的磺酸盐选自全氟乙烷磺酸四乙基胺、二苯砜磺酸钾、全氟烷基磺酸钾、苯磺酰基苯磺酰钾、对甲苯磺酸钠中的至少任一种；优选选自全氟烷基磺酸钾，更优选为全氟丁基磺酸钾。
[0024]在一个具体的实施方案中，所述的抗滴落剂为聚四氟乙烯，优选地，所述聚四氟乙烯的重均分子量为400～500万。
[0025]在一个具体的实施方案中，所述的光稳定剂为三嗪类、苯并三唑类、氰基丙烯酸酯类紫外吸收剂的复配物。
[0026]在一个具体的实施方案中，所述的抗水解剂为重均分子量为20000～30000的聚合碳化二亚胺和环氧树脂的复配物。
[0027]另一方面，一种前述的无卤阻燃低烟密度聚碳酸酯材料的制备方法，包括以下步骤：
[0028]S1、按照各组分的重量份备料；
[0029]S2、将步骤S1所述的各原料放入高混机内混合均匀，得到预混料；
[0030]S3、将步骤S2所得的预混料加入双螺杆挤出机，控制双螺杆挤出机各段螺杆温度为250～280℃，螺杆转速在300～500转/分钟，熔融挤出造粒。
[0031]再一方面，前述的无卤阻燃低烟密度聚碳酸酯材料或前述方法制得的无卤阻燃低烟密度聚碳酸酯材料在汽车、家电、建材中的应用，优选在高铁或地铁中的应用。
[0032]与现有技术相比，本专利技术存在以下有益效果：
[0033]本专利技术的聚碳酸酯材料中通过同时加入聚硅氧烷
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聚碳酸酯共聚物、磺酸盐、多孔分子筛负载多核钼硫簇合物，负载后多孔分子筛作既可吸附燃烧气体产物中悬浮的固体颗粒和团聚物，又可起到协效阻燃作用，可大幅度降低聚碳酸酯的烟密度，同时又无卤环保，能够有效满足汽车、家电、建材等产品更低烟密度的需求。
具体实施方式
[0034]为了更好的理解本专利技术的技术方案，下面的实施例将对本专利技术所提供的方法予以进一步的说明，但本专利技术不限于所列出的实施例，还应包括在本专利技术的权利要求范围内其他任何公知的改变。
[0035]一种无卤阻燃低烟密度聚碳酸酯材料，包括以下重量份的组分：
[0036][0037][0038]其中，聚碳酸酯和聚硅氧烷
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聚碳酸酯共聚物的重量份包括但不限于79份、80份、81份、82份、83份本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无卤阻燃低烟密度聚碳酸酯材料，其特征在于，包括以下重量份的组分：优选地，按重量份比，聚碳酸酯：聚硅氧烷
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聚碳酸酯共聚物＝(9：1)～(1：9)，优选为(3：1)～(2：1)。2.根据权利要求1所述的无卤阻燃低烟密度聚碳酸酯材料，其特征在于，所述的聚碳酸酯为线性双酚A型芳香族聚碳酸酯，重均分子量为20000g/mol～40000g/mol。3.根据权利要求1或2所述的无卤阻燃低烟密度聚碳酸酯材料，其特征在于，所述的聚硅氧烷
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聚碳酸酯共聚物中硅氧烷嵌段聚合度为10～120，硅氧烷总质量含量为3～25％，优选的，聚合度为40～80，硅氧烷总含量为14～22％。4.根据权利要求1所述的无卤阻燃低烟密度聚碳酸酯材料，其特征在于，所述抑烟剂为多孔分子筛负载多核钼硫簇合物；优选地，所述多孔分子筛负载多核钼硫簇合物中的多孔分子筛为中空介孔二氧化硅、纳米H
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ZSM
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5中的一种或两种，优选为中空介孔二氧化硅；优选地，所述多孔分子筛负载多核钼硫簇合物，通过以下步骤制备：1)准备多核钼硫簇合物(Et4N)2[Mo3S9]；2)称取分子筛置于茄形瓶中，将分子筛置于110～130℃下加热活化5～6小时；3)将簇合物添加至圆底烧瓶中，向其中加入除氧的去离子水，在N2氛围下搅拌溶解；4)将簇合物的水溶液加入到活化后的分子筛中，在N2氛围下持续搅拌，在70～90℃下反应18～20小时；5)将其过滤得到固体，在真空干燥箱内70～90℃干燥4～...

【专利技术属性】
技术研发人员：李静，张红，齐鹏飞，崔家兴，苗春萌，常晓丹，
申请(专利权)人：万华化学宁波有限公司，
类型：发明
国别省市：