一种高机械性能、高流动阻燃PC/ABS合金材料制造技术

本发明专利技术提供一种高机械性能、高流动PC/ABS合金材料及其制备方法，所述PC/ABS合金材料按质量份数计，由PC树脂40

【技术实现步骤摘要】
一种高机械性能、高流动阻燃PC/ABS合金材料


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，具体是涉及一种高机械性能、高阻燃性能、高流动合金材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]PC/ABS是聚碳酸酯和丙烯腈
‑
丁二烯
‑
苯乙烯共聚物的混合物，兼顾了ABS材料的成型性和PC的机械性、冲击强度和耐温、抗紫外线等性能，可广泛应用于汽车内外饰零部件、航空航天、通信器材、家电用品及照明设备等领域。
[0003]近年来，为了满足PC/ASB合金在电子电器等领域对防火安全的特殊要求，材料必须兼具优异的阻燃性能和力学性能。随着人们环保意识的提升，工业生产中逐渐开始使用无卤阻燃剂来对PC/ABS合金进行阻燃改性，包括磷系，硅系以及无机阻燃剂等。在文献《PC/ABS合金的阻燃改性研究》中作者通过使用阻燃剂间苯二双磷酸二苯酯(RDP)与磷酸三苯酯(TPP)，对PC/ABS合金材料进行阻燃改性。当RDP与TPP的含量达到15份时，材料的阻燃性能达到V
‑
0级，但两种阻燃剂都对材料的冲击强度有严重的负面影响(冲击强度由41.7kJ/m2下降至5.1kJ/m2)，严重影响材料的实际使用价值。中国专利CN202011074392.8使用八苯磺酸基硅倍半硅氧烷阻燃剂对PC/ABS合金进行阻燃改性，通过硫、硅、钾等元素协同阻燃使材料具备更高的阻燃性能，但该阻燃剂制备过程繁杂，成本较高，无法大规模使用。
[0004]为了获得一种兼具高阻燃性能和机械性能的PC/ABS合金，本专利技术通过磷，硅和硫元素的复配使用，实现对PC/ABS合金的高效阻燃，同时保持合金拥有优异的机械性能，可以满足材料在电子电器，汽车配件等领域的应用要求。

技术实现思路

[0005]本专利技术为了克服阻燃剂对PC/ABS合金力学性能存在较大负面影响的问题，提供一种高机械性能、高阻燃性能、高流动PC/ABS合金材料及其制备方法。
[0006]本专利技术通过磷元素，硅元素和硫元素的协同作用，使PC/ABS合金在燃烧时可以产生致密的炭层，因此合金具备优异的阻燃性能。
[0007]本专利技术通过添加有机硅增韧剂，使PC/ABS合金材料具备优异的冲击强度。同时由于硅元素具有凝聚相阻燃效果，因此可以提高PC/ABS合金的阻燃性能。
[0008]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0009]第一方面，本专利技术提供一种PC/ABS合金材料，所述PC/ABS合金材料按质量份数计，由PC树脂40
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80份、ABS树脂20
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60份、含硅增韧剂1
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15份、无卤阻燃剂5
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15份、磺酸盐0.1
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2份、增容剂1
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10份和抗氧剂0.1
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0.4份组成。
[0010]该配方通过阻燃剂与含硅增韧剂的协同作用，使PC/ABS合金具备高阻燃性能和高机械强度。
[0011]进一步，所述无卤阻燃剂是阻燃剂PX
‑
220、阻燃剂TPP、阻燃剂BDP、阻燃剂RDP中的一种或两种以上的混合物(优选阻燃剂PX
‑
220、阻燃剂BDP中的一种或两种的混合物，最优
选为PX
‑
220)。
[0012]进一步，所述磺酸盐为全氟丁基磺酸钾、苯磺酰基苯磺酸钾、三氯苯磺酸钠中的一种或两种以上的混合物(优选全氟丁基磺酸钾)。
[0013]进一步，所述含硅增韧剂为甲基丙烯酸甲酯
‑
丙烯酸酯
‑
有机硅结构的高硅含量弹性体，优选为(日本三菱)有机硅增韧剂S2001、S2003中的一种或两种的混合物(优选有机硅增韧剂S2001)。
[0014]进一步，所述增容剂为增容剂ABS
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MAH、增容剂SMA、增容剂PE
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MAH中的一种或两种以上的混合物(优选增容剂SMA)
[0015]进一步，所述抗氧剂是抗氧剂1010、抗氧剂168中的一种或两种的混合物(优选抗氧剂1010)。
[0016]本专利技术尤其推荐所述PC/ABS合金材料按质量份数计，由PC树脂80份、ABS树脂20份、全氟丁基磺酸钾1份、阻燃剂PX
‑
220 6份、有机硅增韧剂S2001 5～10份、增容剂SMA 2份和抗氧剂1010 0.4份组成。
[0017]最优选所述有机硅增韧剂S2001为10份。
[0018]第二方面，本专利技术还提供一种上述PC/ABS合金材料的制备方法，所述方法包含以下步骤：
[0019]按组方量分别称取各原料，并分别进行干燥处理；所得干燥后的各原料混合均匀(高速混合机)后通过双螺杆挤出机熔融挤出，得到所述PC/ABS合金材料。
[0020]进一步，所述干燥处理是85
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110℃下干燥7
‑
9小时。
[0021]进一步，所述熔融挤出的条件为：一区温度225℃，二区温度230℃，三区温度235℃，四区温度240℃，五区温度245℃，六区温度250℃，七区温度245℃，八区温度240℃，九区温度235℃，十区温度235℃，螺杆转速为70
‑
90rpm。
[0022]作为优选，在本专利技术的一些实施例中，所述阻燃剂优选为多聚磷酸酯(简称PX
‑
220)。PX
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220是一种工业化生产的固体磷酸酯阻燃剂，价格低廉，阻燃效果优良，并且固体阻燃剂在生产过程中方便加料，对生产设备的要求较低。
[0023]本专利技术的一些实施例中，所述的增韧剂为高硅含量的核壳结构增韧剂。
[0024]与现有技术相比，本专利技术具备如下有益效果：本专利技术的高机械性能、高阻燃性能、高流动PC/ABS合金材料及其制备方法，使用固体磷酸酯与磺酸盐复配对PC/ABS合金进行阻燃改性，通过磷元素与硫元素的协同效果使合金具备优异的阻燃性能。同时由于磷酸酯阻燃剂具备促进分子链滑移的作用，因此阻燃PC/ABS合金的加工流动性能有明显的提升。此外，通过添加有机硅增韧剂，使制备的PC/ABS合金材料具备优异的冲击韧性，同时硅元素在燃烧时能促进基体树脂成炭，阻碍挥发物的逸出，提高碳层致密性，起到更好的隔绝作用，从而提高PC/ABS合金的阻燃性能。因此，通过上述的方法可以制备具有优异冲击性能的阻燃PC/ABS合金，满足材料在实际生活中的应用要求，扩展PC/ABS合金的应用领域。
附图说明
[0025]图1(a)对比例2；(b)实施例3燃烧后残炭的拉曼光谱图
具体实施方式
[0026]下面通过具体实施例，并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步具体的说明。
[0027]在本专利技术中，若非特指，所有设备和原料均可从市场购得或是本行业常用的，下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域常规方法。
[0028]本专利技术以下各实施例及对比例中，阻燃性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种PC/ABS合金材料，其特征在于：所述PC/ABS合金材料按质量份数计，由PC树脂40
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80份、ABS树脂20
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60份、含硅增韧剂1
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15份、无卤阻燃剂5
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15份、磺酸盐0.1
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2份、增容剂1
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10份和抗氧剂0.1
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0.4份组成。2.如权利要求1所述的PC/ABS合金材料，其特征在于：所述无卤阻燃剂是PX
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220、TPP、BDP、RDP中的一种或两种以上的混合物。3.如权利要求1所述的PC/ABS合金材料，其特征在于：所述磺酸盐为全氟丁基磺酸钾、苯磺酰基苯磺酸钾、三氯苯磺酸钠中的一种或两种以上的混合物。4.如权利要求1所述的PC/ABS合金材料，其特征在于：所述含硅增韧剂为甲基丙烯酸甲酯
‑
丙烯酸酯
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有机硅结构的高硅含量弹性体。5.如权利要求4所述的PC/ABS合金材料，其特征在于：所述含硅增韧剂为有机硅增韧剂S2001、S2003中的一种或两种的混合...

【专利技术属性】
技术研发人员：马猛，王旭，俞陈诚，刘宗胜，白磊，陈思，施燕琴，何荟文，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：