阻燃性聚碳酸酯组合物制造技术

本发明专利技术提供一种阻燃性聚碳酸酯组合物，它包含聚碳酸酯、硅羟基含量为１－１０重量％的硅化合物和碱金属或碱土金属化合物，以该硅化合物的总重量为基准。此组合物具有优异的物理机械性能，能保持较高的热变形温度和透明性而且具有特别高的氧指数。该树脂组合物可以通过模塑、挤出和压延成型，尤其适合用做薄壁制品和薄膜材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种阻燃性聚碳酸酯组合物，特别是涉及适用于制造薄壁制品或薄膜材料的阻燃性聚碳酸酯组合物。
技术介绍
聚碳酸酯(PC)树脂是一种综合性能优良的热塑性工程塑料，具有优异的耐热性、抗冲击性和尺寸稳定性，是近年来增长速度最快的通用工程塑料品种之一，其树脂销量已经位居5大通用工程塑料之首，在电子、电气、机械、汽车、纺织、轻工及建筑等行业获得了广泛的应用。 由于电子、电气和办公设备等领域对材料阻燃性的高要求，必须对PC进行阻燃处理，而合成树脂的阻燃性是基于作为美国阻燃规格的Underwirters' Laboratories的subject94(以下简称为UL-94)进行评价。 目前常用于PC的阻燃剂分为添加型和反应型两种，添加型阻燃剂主要为溴系和磷系阻燃剂，如十溴二苯醚(DBDP0)、聚二溴苯醚(PDBP0)、四溴双酚A(TBB2PA)、三苯基磷酸酯(TPP)和间苯二酚双磷酸酯(RDP)等。卤系阻燃剂阻燃效果好，价格便宜，但这类阻燃剂通常添加量较高，有些还需要氧化锑的阻燃协效，这一方面会严重损害PC材料的冲击强度和电性能等物理力学性能，另外，由于卤系化合物燃烧和燃烧后产生溴氢酸和二口恶英等对环境有害物质，对生物健康产生损害，同时又会腐蚀金属材料，縮短模具使用寿命，已逐渐被限制和禁止使用。 而采用磷酸酯类阻燃剂的聚碳酸酯材料，热变形温度和耐水解性能均会下降，塑料制品成型时磷酸酯迁移、析出造成模具和制品表面污染。同时有机磷又会使水体的富营养化，存在环保隐患。 其他阻燃剂例如含硫的磺酸盐类阻燃剂，二苯砜磺酸钾(kss)，三氯苯磺酸钠(STB)，全氟丁基磺酸钾(KPFBS)虽然具有高效、高透明性的优点但是却不能达到2毫米以下的薄壁制品的阻燃要求。 随着环保和安全法规的日趋严格，无卤、无磷阻燃技术的研究与阻燃剂开发十分迫切，含硅化合物作为新一代的环保型阻燃剂，以其高效阻燃、低烟、低毒、无污染、对塑料的加工性能和物理力学性能影响甚小等优点而引人注目。 在中国专利申请CN101215412中，罗伟等人通过添加聚碳酸酯重量2_8 %的含甲基和苯基的有机硅树脂及聚碳酸酯重量l-3X的芳砜磺酸盐而使PC阻燃化。在其实施例5中，以100份聚碳酸酯树脂为基体，添加3份芳砜磺酸盐、6份有机硅树脂和0. 5份其他助剂，可使0. 5mm厚薄膜阻燃级别达到VTM-0等级。 但是上述方法具有的缺点是有机硅树脂及磺酸盐添加量大，这就不可避免地要恶化聚碳酸酯等高聚物基材原有的优良力学性能、电气性能和热稳定性。薄膜挤出时候容易发泡并且含甲基和苯基的有机硅树脂并不总是可以使该阻燃体系达到UL94-V0或UL94VTM-0等级。 在中国专利申请CN1408767中，小野哲志等人通过添加含有特定含量的Si-H基的硅氧烷化合物来达到聚碳酸酯阻燃的目的。在该阻燃聚碳酸酯中，每100重量份树脂成分中含有硅氧烷化合物0. 1-10重量份，其中硅氧烷化合物的平均聚合度为3-60，其上Si-H基的含量为0. 1-1. 2mol/100g，在添加量为2-20份的情况下可以得到较好的阻燃性，尤其具有优异的防滴性能。 但是该方法最大的缺点是Si-H基活性大，容易吸收空气中的水分，在储存和加工的过程容易释放出氢气，造成一定的危险性，并且制品容易发泡，发白，有白浊，热稳定性比较差，制品只有在1. 6mm左右才可以达到较好的阻燃性，在1. Omm以下难以达到较好的阻燃效果。 在中国专利申请CN1347435中，日本住友DOW株式会社的梅山哲等人使用主链具有分枝结构并包含芳基作为有机取代基的有机硅化合物和芳香磺酸碱金属盐作为阻燃体系，来对聚碳酸酯进行阻燃化，在硅氧烷含量为l-7份时，可以使制品的阻燃性在1.6mm达到UL94-V0等级。 但该组合物具有的缺点是有机硅氧烷的苯基含量高，分子量大，使成本升高，使有机硅氧烷在加工时分散困难，造成加工困难，制品成型性不好，并且硅氧烷有反应活性，容易自身縮聚，产生凝胶点，尤其在制作薄壁制品的时候，阻燃效果不够。 在中国专利CN1426436中，通用电气公司的N R 罗森圭斯特等人通过将环硅氧烷如八苯基环四硅氧烷和全氟链烷磺酸盐如全氟丁烷磺酸钾加入聚碳酸酯中，赋予聚碳酸酯树脂组合物改进的阻燃性能。 但该组合物具有的缺点是八苯基环四硅氧烷在高温下易分解，容易使聚碳酸酯变色，并且在进行工业化生产时，所得制品的阻燃性难以达到要求的效果。 因此，本领域中仍需要提供一种物理机械性能良好，阻燃性优良，保持高热变形温度和透明性，尤其适合用做薄壁制品和薄膜材料的阻燃性聚碳酸酯组合物。
技术实现思路
在第一方面，本专利技术提供一种一种阻燃性聚碳酸酯组合物，它包含聚碳酸酯、硅羟基含量为i-io重量％的硅化合物和碱金属或碱土金属化合物，以该硅化合物的总重量为基准。任选地，它含有防滴落剂。 在第二方面，本专利技术提供一种阻燃性聚碳酸酯组合物，其中每100重量份聚碳酸酯中含有0. 02 2. 0重量份硅羟基含量为1-10重量％的硅化合物和0. 05 0. 5重量份碱金属或碱土金属化合物，以该硅化合物的总重量为基准。任选地，它含有0. 1 1. 0重量份防滴落剂。 在第三方面，本专利技术提供一种阻燃性聚碳酸酯组合物，其中每100重量份聚碳酸酯中含有0. 10 1. 0重量份硅羟基含量为1-10重量％的硅化合物和0. 10 0. 30重量份碱金属或碱土金属化合物，以该硅化合物的总重量为基准。 本专利技术的阻燃性聚碳酸酯组合物具有良好的物理机械性能，优异的阻燃性，和高的热变形温度和透明性，尤其适用于制造薄壁制品和薄膜材料。 在第四方面，本专利技术提供一种阻燃剂组合物，它包含硅羟基含量为1-10重量％的硅化合物和碱金属或碱土金属化合物，以该硅化合物的总重量为基准。任选地，它含有防滴落剂。 在第五方面，本专利技术一种阻燃剂组合物，它包含0. 2 20重量份硅羟基含量为1-10重量％的硅化合物和0. 5 5重量份碱金属或碱土金属化合物，以该硅化合物的总重量为基准。任选地，它含有0. 1 1. 0重量份防滴落剂。 在第六方面，本专利技术提供一种阻燃剂组合物，它包含1 10重量份硅羟基含量为1-10重量％的硅化合物和1 3重量份碱金属或碱土金属化合物，以该硅化合物的总重量为基准。 在第七方面，本专利技术提供一种阻燃剂树脂母料组合物，它包含阻燃性聚碳酸酯组合物，它含有1 10重量份聚碳酸酯、0. 02 2. 0重量份硅羟基含量为1-10重量％的硅化合物和0. 05 0. 5重量份碱金属或碱土金属化合物，以该硅化合物的总重量为基准。任选地，它含有0. 1 1. 0重量份防滴落剂。 在第八方面，本专利技术提供一种阻燃性聚碳酸酯组合物，它含有1 10重量份聚碳酸酯、0. 10 1. 0重量份硅羟基含量为1-10重量％的硅化合物和0. 10 0. 30重量份碱金属或碱土金属化合物，以该硅化合物的总重量为基准。 本专利技术的阻燃剂组合物和阻燃剂树脂母料组合物都可用于制造阻燃性优异的聚碳酸酯薄壁制品和薄膜材料。具体实施例方式本专利技术人通过对聚碳酸酯化学结构的研究，大胆假设聚碳酸酯解聚时产生水和二氧化碳有助于阻燃和抑烟，通过添加催化剂加速这一过程能够有效抑制聚碳酸酯进一步的燃烧。众所周知碱性物质特别是碱金属和碱土本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阻燃性聚碳酸酯组合物，它包含聚碳酸酯、硅羟基含量为１－１０重量％的硅化合物和碱金属或碱土金属化合物，以该硅化合物的总重量为基准。

【技术特征摘要】
一种阻燃性聚碳酸酯组合物，它包含聚碳酸酯、硅羟基含量为1-10重量％的硅化合物和碱金属或碱土金属化合物，以该硅化合物的总重量为基准。2. 如权利要求1所述的阻燃性聚碳酸酯组合物，其特征在于，每100重量份聚碳酸酯中含有0. 02 2. 0重量份硅羟基含量为1-10重量％的硅化合物和0. 05 0. 5重量份碱金属或碱金属化合物。3. 如权利要求2所述的阻燃性聚碳酸酯组合物，其特征在于，每100重量份聚碳酸酯中含有0. 10 1. 0重量份硅羟基含量为1-10重量％的硅化合物和0. 10 0. 30重量份碱金属或碱金属化合物。4. 如权利要求1-3中任一项权利要求所述的阻燃性聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述的聚碳酸酯是芳族聚碳酸酯。5. 如权利要求4所述的阻燃性聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述聚碳酸酯的数均分子量为10000 100000。6. 如权利要求1-3中任一项权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：石建伟，李向涛，周亮，李赫，杜纯丽，
申请(专利权)人：广州熵能聚合物技术有限公司，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]