一种高CTI高超声波焊接强度阻燃PC塑料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高CTI高超声波焊接强度阻燃PC塑料及其制备方法，按重量计，包含以下组分：1~98.9%PC树脂、1

【技术实现步骤摘要】
一种高CTI高超声波焊接强度阻燃PC塑料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及工程塑料
，特别涉及一种阻燃PC塑料。

技术介绍

[0002]电动车充电过程中常发生高温温升起火和电池外壳和电源转化器外壳焊接不牢导致电池漏液和电击穿等安全事故。随着人们安全环保意识增强，对所用材料要求越来越高，尤其是对材料安全性能要求逐步提高。
[0003]这些无人看管的电器产品要求阻燃好，还要求密封性良好，避免潮气电池漏液等化学物质对电器寿命影响和潮气带来电性能下降安全隐患。根据应用环境不同通常有不同的CTI要求，IEC组织提出对无人看管的电子器件CTI≥300V要求。同时电池工作充电和放电时会产生较大温升，内部空间受热膨胀，必然对电池外壳或转换器外壳阻燃塑料制件焊接强度提出更高要求。
[0004]现有电池外壳或电源转换器外壳材料大都使用PC材料制备，而普通PC只有V2级阻燃，PC树脂的CTI也较低,仅在200
‑
250V。为避免潮气电池漏液等化学物质对电器寿命影响和潮气带来电性能下降安全隐患，一般需对PC材料组件进行超声波焊接，普通PC焊接强度在300
‑
400N左右（焊接强度大小间接反馈材料密封好坏）。虽然可通过添加阻燃剂可使PC达到V0级阻燃，但阻燃剂加入导致PC的CTI下降。
[0005]以下高CTI阻燃PC专利大都是通过加入碳含量较低的聚烯烃或聚四氟乙烯或结晶聚合物间规苯乙烯作为CTI提高剂，但这些CTI提高剂会因为相容性原因导致制件焊接强度大幅下降，焊接密封不好会使电池漏液溢出和外来潮气腐蚀电子元件出现安全隐患;还有单独提高PC或PC合金的焊接强度的相关专利都是主要添加焊接增强剂材料提高焊接强度，但并无阻燃材料CTI改善方面报道。
[0006]申请公布号为CN11419673A一种高CTI无卤阻燃聚碳酸酯材料及其制备工艺使用由囊壁包覆囊芯的特种微胶囊阻燃剂提高阻燃PC的CTI值。其CTI值可做到420V以上，但此自制阻燃剂收率成本都未详细告知，不具备性价比；也无提高材料焊接强度内容介绍。
[0007]申请公布号为CN103694662.A一种高CTI无卤阻燃光扩散改性PC材料及其制备方法通过PC中添加聚烯烃材料提高其CTI值可达到300
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400V。但此合金CTI提高程度和应用范围均有限；也无提高材料焊接强度内容介绍。
[0008]申请公布号为CN111171542 A一种高CTI阻燃聚碳酸酯合金材料及其制备方法和用途是通过改变PC中加入间规苯乙烯的结晶度和晶型结构改变实现材料CTI提高。但此合金CTI提高程度有限；也无提高材料焊接强度内容介绍。
[0009]申请公布号为CN106751409A一种高超声波焊接强度的聚碳酸酯合金及其制备方法中通过添加焊接增强剂来提高PC合金和PMMA的超声波焊接强度。但无CTI相关物性介绍。
[0010]申请公布号为CN112694736A一种具有高焊接强度的聚碳酸酯模塑物及其制备方法和流程使用混合的焊接增强剂无机填料提高焊接强度，但无材料CTI相关物性介绍。
[0011]上述专利中公开的技术方案，都单独对PC焊接强度和CTI进行研究，同时研究暂未
有报道。随着电动车新能源电池外壳和电源转换器新领域要求快充和大功率充放电新需求，个别生产厂家对焊接强度、阻燃和CTI提出了新的高要求，至少焊接强度（拉拔力）需≥600N，阻燃V0级,CTI≥400V以上。因此开发一种高CTI、高超声波焊接强度的阻燃PC塑料必定在以上行业有较广泛市场前景和经济利益。

技术实现思路

[0012]为克服PC材料现有技术中存在阻燃性、超声波焊接强度和CTI不可兼得问题，本专利技术的目的在于提供一种阻燃PC材料及其制备方法，解决在阻燃级PC材料焊接强度偏低和CTI偏低的问题，在具备高焊接强度的同时，此材料还要具有高的CTI。
[0013]本专利技术另一目的是提供上述阻燃PC制备方法。
[0014]本专利技术另一目的是提供上述阻燃PC在具有充放电功能的电池塑料外壳和/或电源转换器塑料外壳等领域应用。如电动汽车、电动摩托车及其它需要具备快速充放电功能的产品。
[0015]为了实现以上目的，本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种阻燃PC塑料,其特征在于，按重量百分比计，含有以下原料成分：PC树脂
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
1~98.9%；硅PC
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ1‑
98.9%；阻燃剂
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
0.1
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20%；优选的一种阻燃PC材料，其特征在于，按重量百分比计，含有以下原料成分：PC树脂
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60~95%；硅PC
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ5‑
30%；阻燃剂
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
0.1
‑
5%；本专利技术中的PC树脂为芳香族聚碳酸酯、脂肪族聚碳酸酯和芳香族
‑
脂肪族聚碳酸酯中一种或多种。优选芳香族聚碳酸酯中双酚A型聚碳酸酯。更优选光气法双酚A型PC。所述PC基材的熔体流动速率为5
‑
25g/10min(300℃/1.2Kg)。
[0016]本专利技术中硅PC选自聚硅氧烷(PDMS )共聚聚碳酸酯。其硅含量在5
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25%。例如可使用日本出光FG
‑
1760、甘肃聚银D
‑
0013。
[0017]本专利技术阻燃剂为可用于PC阻燃剂中的一种或几种。可以使用溴系阻燃剂、磺酸盐阻燃剂、磷腈类阻燃剂、有机磷酸酯、硅系阻燃剂中的一种或几种。优选硅系阻燃剂，如钟渊MR
‑
01、道康宁硅树脂FCA
‑
107等中的一种或几种。最优选钟渊有机硅改性丙烯酸酯例如MR
‑
01。
[0018]本专利技术还可添加0.1~5%的抗滴落剂。可以选用AS包覆聚四氟乙烯（例如上海普信DB
‑
106）、也可是有机硅氧烷抗滴落剂（例如东莞铨盛ST
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200）。优选有机硅氧烷抗滴落剂ST200。还可以适应性地添加0.1
‑
10%其它助剂。其它助剂包括抗氧剂、润滑剂、光稳定剂、荧光增白剂、填料、色粉等。
[0019]一种阻燃PC材料的制备方法：包括如下步骤：1）按重量百分比称取各组分；2）将PC、硅PC、阻燃剂和全部其它助剂（含抗滴落剂）在高搅混合机中混合1~4min，保温100~125℃，然后加入色粉再高搅混合4~8 min；
3）预混料经双螺杆挤出机塑化挤出造粒。其具体工艺为：挤出机温控一区240
‑
250℃、二区260
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270℃、三区260
‑
270℃、四区260
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270℃、五区250
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260℃、六区240
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高CTI高超声波焊接强度阻燃PC塑料的制备方法, 包括如下步骤：1）按重量百分比称取各组分；2）将PC树脂、硅PC、阻燃剂和全部其它助剂（含抗滴落剂）在高搅混合机中混合1~4min，保温100~125℃，然后加入色粉再高搅混合4~8 min；3）预混料经双螺杆挤出机塑化挤出造粒：其具体工艺为：挤出机温控一区240
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250℃、二区260
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270℃、三区260
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270℃、四区260
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270℃、五区250
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260℃、六区240
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250℃、七区230
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240℃、八区220

【专利技术属性】
技术研发人员：周国剑，王浩，姜小龙，叶文琼，李忠诚，陈晓敏，
申请(专利权)人：中广核俊尔新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：