System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种无卤阻燃聚碳酸酯材料及制备方法技术_技高网

一种无卤阻燃聚碳酸酯材料及制备方法技术

技术编号:41309413 阅读:12 留言:0更新日期:2024-05-13 14:53
本发明专利技术公开了一种无卤阻燃聚碳酸酯材料,是由以下重量百分比的组分制成:支链状聚碳酸酯树脂85~96.15%,纳米GATO隔热母粒3~10%,近红外吸收剂0.1~1%,蓝光吸收剂0.05~0.5%,芳香族磺酸盐阻燃剂0.1~1%,聚硅氧烷阻燃剂0.1~1%,助剂0.5~1.5%。本发明专利技术采用纳米GATO隔热母粒和近红外吸收剂复配,不仅保证PC的高透明和低雾度,而且还阻隔95%以上的780‑1650nm的近红外光线,获得了良好的近红外线阻隔效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高分子复合材料,具体地说,涉及一种无卤阻燃聚碳酸酯材料及制备方法


技术介绍

1、聚碳酸酯(pc)因其具有耐热、阻燃、抗冲击性能好、易加工成型、成本低等特点,广泛用于电子电器、汽车、机械制造、计算机等
随着科学技术的发展,pc的应用已向多功能化、专用化及系列化方向发展,特别是近年来光纤通讯以及各类阳光板材、眼镜镜片、汽车车窗等需求量迅速增长,对pc提出了新的性能要求,尤其是对其阻燃、隔热及蓝光吸收等性能的要求。尤其是随着以塑代钢、节能减排的需求增加,对这些领域pc的应用提出了更高的隔热要求。普通pc对太阳光的透过不具有选择性,在有充足可见光透过的同时,太阳光中红外光具有明显的热效应,容易导致环境温度升高特别是导致室内温度升高。延长降温电器的使用时间虽然可以降低室内温度,但大大加剧了能源负担。蓝光波段会使眼睛内的黄斑区毒素量增高,严重威胁眼底健康,甚至诱发致盲眼病,并且如果长期使用这种照明光,将影响人的司辰节律、睡眠,造成生物钟紊乱,从而降低免疫力。

2、聚碳酸树脂具有一定的难燃性,仅为ul94 v-2级,无法满足车辆内装材料的阻燃需求,且在燃烧过程有烟雾释放,容易造成人体窒息。因此需要提高其低烟、阻燃性能。传统的溴系阻燃剂因其阻燃效率高而闻名,但其阻燃的材料在燃烧和热裂解过程中产生大量的烟雾、以及四溴代二苯并二噁烷、四溴代双苯并呋喃等致癌物质;磷酸酯类阻燃剂虽然避免溴系阻燃体系燃烧过程中产生的有害物质,但其熔点较低和高挥发性,易引起pc复合材料的耐热大幅下降和成型过程中的挥发损失;pc中常用的磺酸盐阻燃剂有kss、ppfbs、stb。stb常用于阻燃不透明pc材料,阻燃效果好,但因stb含有卤素而受到限制使用。kss燃烧时加快pc成炭速率,促进聚合物的分子交联,添加量少、效率高、能保持pc材料透明的特点,得到广泛应用,但不能满足薄壁制件的阻燃要求,且容易吸潮导致材料变黄;ppfbs也是pc的高效阻燃剂,但随着欧盟把pfas、pfoa、pfos等含氟物质确定为高度关注物质,ppfbs的应用也受到了限制。聚硅氧烷阻燃剂以其优异的加工性、阻燃性以及良好的力学性能,特别是对环境友好而备受研究者重视,但是单独使用时添加量较大,且会影响pc的透明性。近年来,芳香族磺酸盐的高效混合金属盐越来越受到重视,不仅阻燃效率高、而且对透明度影响小。

3、公开号为wo2023134404a1的专利申请公开了一种聚碳酸酯组合物及其制备方法和应用;该聚碳酸酯组合物包括聚碳酸酯、微米级多孔陶瓷等组分。该聚碳酸酯组合物以特定的多孔陶瓷作为红外阻隔功能性材料,不仅具有较好的红外阻隔性能、隔热效果好,成本低,稳定性佳,环保;还具有较好的耐候性能。尽管该组合物对红外线的阻隔率在80%及以上,具有较高的红外线阻隔效果;经隔热测试处理后温差不高于12℃,隔热效果好;且经氙灯耐候老化处理后,色差不高于3.7,具有较好的耐候性,不易褪色。但是,微米级多孔陶瓷的加入,严重影响了材料的透光率,仅能用于不透明pc领域需求。并且该专利并没有改善蓝光吸收,也没有对阻燃性改性,不能满足对阻燃和蓝光吸收要求较高的场合。

4、公开号为cn113024853a的专利申请公开了一种高透红外阻隔聚碳酸酯色母粒的制备方法,将亚锡盐溶于强酸中,搅拌过程中缓慢加入极少量锡粉,再加入碳酸盐至无气泡产生,得悬浊液;向悬浊液中加入铟盐、铯盐和双氧水,搅拌、洗涤和干燥,得粉末;将上述粉末用单轴压强和冷等静压压成棒状,然后以15~25v/cm的电流场加热,程序升温直达限定电流0.8~8a,200~240℃保持6~12min,停止通电,得铟铯共掺杂氧化锡;将铟铯共掺杂氧化锡与聚碳酸酯和润滑剂石蜡混合,同时加入辅料七氧化二铼、有机磷阻燃剂、茶多酚和松香树脂,混匀后加入双螺杆挤出机,挤出冷却牵条、风干切粒制得高透红外阻隔聚碳酸酯色母粒。该母粒经高温拉伸成型后可吸收红外波段太阳光,具有隔热防晒功能,950nm波长红外阻隔率97%以上。该色母粒以铟铯共掺杂氧化锡粉体作为红外阻隔材料,同时配合润滑剂来提升聚碳酸酯产品的红外阻隔能力。但该方式成本高,稳定性差,耐候性能差,挤出加工过程色差大,此外该物质对人体和环境有害。

5、公开号为cn109575550a的专利申请公开了一种氧化锑锡增强聚碳酸酯隔热材料,通过溶胶-凝胶法以纳米氧化锑锡(ato)为红外阻隔剂,制备了一系列硅烷偶联剂kh-x70改性纳米ato/pc复合材料,来提高聚碳酸酯的隔热性能的同时保持较高的透明度。通过激光粒度分布仪和sfm研究了纳米ato的粒径分布及其在pc基体中的分散情况,采用拉力试验机、分光光度计以及隔热效果模拟装置测定了复合材料的力学性能、透射性能和隔热效果。结果表明:硅烷改性纳米ato在pc基体中分散均匀;随着纳米ato质量分数的增加,纳米ato/pc复合材料的阻红外隔热性能改善;当纳米ato含量为0.5wt%时,纳米ato/pc复合材料的可见光透过率高于80%。隔热效果模拟装置内外温差达3.9℃。当纳米ato的含量为0.3wt%-0.5wt%时,纳米ato/pc复合材料的透射率降低至80%左右,这说明纳米ato的加入在一定程度上影响了pc的可见光透射率,但复合材料的可见光透射率仍维持在较高水平;当纳米ato含量提升至0.6wt%-0.7wt%时,纳米ato/pc复合材料的透射率进一步降低。同样该专利并没有改善蓝光吸收,也没有对阻燃性改性,也不能满足对阻燃和蓝光吸收要求较高的场合。

6、因此,开发一种红外阻隔、蓝光吸收、无卤阻燃、透明聚碳酸酯材料应用于车辆内装领域,是非常必要的。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是提供一种红外阻隔、蓝光吸收、无卤阻燃、透明的无卤阻燃聚碳酸酯材料。

2、本专利技术的另一个目的是提供一种所述无卤阻燃聚碳酸酯材料的制备方法。

3、为了实现上述目的,本专利技术采用的技术方案如下:

4、本专利技术的第一方面,提供了一种无卤阻燃聚碳酸酯材料,是由以下重量百分比的组分制成:支链状聚碳酸酯树脂85~96.15%,纳米gato隔热母粒3~10%,近红外吸收剂0.1~1%,蓝光吸收剂0.05~0.5%,芳香族磺酸盐阻燃剂0.1~1%,聚硅氧烷阻燃剂0.1~1%,助剂0.5~1.5%。

5、较优选的,所述无卤阻燃聚碳酸酯材料是由以下重量百分比的组分制成:支链状聚碳酸酯树脂88.3~95.3%,纳米gato隔热母粒3~10%,近红外吸收剂0.2~0.5%,蓝光吸收剂0.05~0.2%,芳香族磺酸盐阻燃剂0.2~1%,聚硅氧烷阻燃剂0.2~1%,助剂0.5~1%。

6、最优选的,所述无卤阻燃聚碳酸酯材料是由以下重量百分比的组分制成:支链状聚碳酸酯树脂91.3~95.3%,纳米gato隔热母粒3~6%,近红外吸收剂0.2~0.5%,蓝光吸收剂0.1~0.2%,芳香族磺酸盐阻燃剂0.2~0.5%,聚硅氧烷阻燃剂0.2~0.5%,助剂0.5~1%。

7、所述无卤阻燃聚碳酸酯材料是由以下重量百分本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种无卤阻燃聚碳酸酯材料,其特征在于,是由以下重量百分比的组分制成:支链状聚碳酸酯树脂85~96.15%,纳米GATO隔热母粒3~10%,近红外吸收剂0.1~1%,蓝光吸收剂0.05~0.5%,芳香族磺酸盐阻燃剂0.1~1%,聚硅氧烷阻燃剂0.1~1%,助剂0.5~1.5%。

2.根据权利要求1所述的无卤阻燃聚碳酸酯材料,其特征在于,所述无卤阻燃聚碳酸酯材料是由以下重量百分比的组分制成:支链状聚碳酸酯树脂88.3~95.3%,纳米GATO隔热母粒3~10%,近红外吸收剂0.2~0.5%,蓝光吸收剂0.05~0.2%,芳香族磺酸盐阻燃剂0.2~1%,聚硅氧烷阻燃剂0.2~1%,助剂0.5~1%。

3.根据权利要求2所述的无卤阻燃聚碳酸酯材料,其特征在于,所述无卤阻燃聚碳酸酯材料是由以下重量百分比的组分制成:支链状聚碳酸酯树脂91.3~95.3%,纳米GATO隔热母粒3~6%,近红外吸收剂0.2~0.5%,蓝光吸收剂0.1~0.2%,芳香族磺酸盐阻燃剂0.2~0.5%,聚硅氧烷阻燃剂0.2~0.5%,助剂0.5~1%。

4.根据权利要求3所述的无卤阻燃聚碳酸酯材料,其特征在于,所述无卤阻燃聚碳酸酯材料是由以下重量百分比的组分制成:支链状聚碳酸酯树脂92.3%,纳米GATO隔热母粒6%,近红外吸收剂0.2%,蓝光吸收剂0.1%,芳香族磺酸盐阻燃剂0.2%,聚硅氧烷阻燃剂0.2%,助剂1%。

5.根据权利要求1所述的无卤阻燃聚碳酸酯材料,其特征在于,所述纳米GATO隔热母粒是由以下质量百分含量的组分制成:

6.根据权利要求1所述的无卤阻燃聚碳酸酯材料,其特征在于,所述助剂是由质量比为3:3:3:1的抗氧剂、防紫外线添加剂、加工助剂和色粉制成。

7.根据权利要求6所述的无卤阻燃聚碳酸酯材料,其特征在于,所述抗氧剂选自亚磷酸酯抗氧剂168、高分子量亚磷酸酯抗氧剂S-9228、受阻酚抗氧剂1010、受阻酚抗氧剂1098、受阻酚抗氧剂1076中的至少一种;

8.一种权利要求1至7任一项所述的无卤阻燃聚碳酸酯材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

9.根据权利要求8所述的无卤阻燃聚碳酸酯材料的制备方法,其特征在于,所述双螺杆挤出机的11区温度分别设定为250℃、260℃、270℃、270℃、270℃、260℃、260℃、260℃、260℃、260℃、260℃。

10.一种权利要求1至7任一项所述的无卤阻燃聚碳酸酯材料在制备车辆内装材料中的应用。

...

【技术特征摘要】

1.一种无卤阻燃聚碳酸酯材料,其特征在于,是由以下重量百分比的组分制成:支链状聚碳酸酯树脂85~96.15%,纳米gato隔热母粒3~10%,近红外吸收剂0.1~1%,蓝光吸收剂0.05~0.5%,芳香族磺酸盐阻燃剂0.1~1%,聚硅氧烷阻燃剂0.1~1%,助剂0.5~1.5%。

2.根据权利要求1所述的无卤阻燃聚碳酸酯材料,其特征在于,所述无卤阻燃聚碳酸酯材料是由以下重量百分比的组分制成:支链状聚碳酸酯树脂88.3~95.3%,纳米gato隔热母粒3~10%,近红外吸收剂0.2~0.5%,蓝光吸收剂0.05~0.2%,芳香族磺酸盐阻燃剂0.2~1%,聚硅氧烷阻燃剂0.2~1%,助剂0.5~1%。

3.根据权利要求2所述的无卤阻燃聚碳酸酯材料,其特征在于,所述无卤阻燃聚碳酸酯材料是由以下重量百分比的组分制成:支链状聚碳酸酯树脂91.3~95.3%,纳米gato隔热母粒3~6%,近红外吸收剂0.2~0.5%,蓝光吸收剂0.1~0.2%,芳香族磺酸盐阻燃剂0.2~0.5%,聚硅氧烷阻燃剂0.2~0.5%,助剂0.5~1%。

4.根据权利要求3所述的无卤阻燃聚碳酸酯材料,其特征在于,所述无卤阻燃聚碳酸酯材料是由以下重量百分比的组分制成:支链状聚...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱爱华蒲伟赵志刚程方清
申请(专利权)人:上海长伟锦磁工程塑料有限公司
类型:发明
国别省市:

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