【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高分子复合材料，尤其涉及一种无卤阻燃pc/abs合金材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、在实际应用中，为了提高聚碳酸酯（pc）的综合性能，pc常常与其他聚合物共混制备pc合金，包括pc/abs、pc/pet、pc/pmma和pc/pa等。其中用量最大、应用范围最广的是pc/abs合金。abs可以提高pc的加工性能、耐候性能及力学性能，且材料成本降低。pc/abs合金已经广泛应用于电子电器、汽车内饰和建筑材料等领域。
2、abs是一种包含丙烯腈，丁二烯，苯乙烯三种单体的三元共聚物。pc/abs具有典型的海-岛结构，pc作为连续相，abs作为分散相。pc与abs中的苯乙烯-丙烯腈组分具有较好的界面相容性，使得abs能够增韧pc。但是abs中的三种组分都是高度易燃材料，因此abs极易燃烧，且燃烧时会产生大量黑烟以及毒性气体。与pc共混制成pc/abs合金后，还会导致pc的阻燃性能严重恶化，尤其薄壁制品，阻燃性能更差。并且abs与pc之间的界面相容性会直接影响到材料的力学性能，因此对pc/abs合金进行阻燃和增容改性十分必要。
技术实现思路
1、基于此，本专利技术的目的是提供一种无卤阻燃pc/abs合金材料及其制备方法和应用，本专利技术的无卤阻燃pc/abs合金材料具有较高的阻燃性能，且在1.6mm厚度时阻燃等级可达到v-0（ul94），同时保证材料较高的力学性能，可适用于薄壁阻燃pc/abs合金材料领域。
2、为实现上述目的，本专利技术采用以下技
3、本专利技术先提供一种无卤阻燃pc/abs合金材料，其由以下质量份的组分制备而成：pc树脂80份，abs树脂20份，改性氧化石墨烯1~3份，无卤阻燃剂组合物7~11份，抗滴落剂0.3份，其他助剂1份。
4、本专利技术将cofs材料和苯乙烯-马来酸酐共聚物协同改性的氧化石墨烯加入pc/abs合金材料中，改性氧化石墨烯同时充当相容剂和阻燃剂，利用改性氧化石墨烯表面包覆的cofs材料和苯乙烯-马来酸酐共聚物提升pc与abs材料的相容性，同时cofs材料和氧化石墨烯具有阻燃性能，在材料燃烧过程中促进碳层的形成，从而与无卤阻燃剂形成协同作用，进一步提高pc/abs合金材料阻燃性能。
5、作为本专利技术上述方案的进一步改进，所述改性氧化石墨烯是由cofs材料和苯乙烯-马来酸酐共聚物对氧化石墨烯进行协同改性得到的。
6、作为本专利技术上述方案的进一步改进，所述改性氧化石墨烯的制备方法包括：将2，5-二甲基对苯二甲酰肼、(4-醛基苯)-1，3，5-三嗪、邻二氯苯和正丁醇混合均匀后，加入乙酸、氧化石墨烯和苯乙烯-马来酸酐共聚物，然后抽真空、加热反应；反应结束后冷却至室温，得到cofs材料和苯乙烯-马来酸酐共聚物共同包覆的氧化石墨烯，即为改性氧化石墨烯。
7、作为本专利技术上述方案的进一步改进，所述2，5-二甲基对苯二甲酰肼、(4-醛基苯)-1，3，5-三嗪、邻二氯苯、正丁醇、乙酸、氧化石墨烯和苯乙烯-马来酸酐共聚物的质量比优选为67：79：3：2：60：5000~10000：200~400；
8、和/或，所述抽真空是抽真空至真空度为-0.1mpa~-0.09mpa，所述加热反应是在110-130℃下反应70-80h。
9、作为本专利技术上述方案的进一步改进，所述无卤阻燃剂组合物是由三聚氰胺、磷酸酯类无卤阻燃剂和阻燃成炭剂复配得到的。
10、作为本专利技术上述方案的进一步改进，所述abs树脂为丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的共聚物，其中丁二烯的质量百分含量为40~70%。
11、作为本专利技术上述方案的进一步改进，所述抗滴落剂为聚四氟乙烯材料；
12、和/或，所述其他助剂为抗氧剂、润滑剂、耐uv剂中的至少一种。
13、本专利技术还提供一种制备如前所述的无卤阻燃pc/abs合金材料的方法，其包括以下步骤：按比例将pc树脂、abs树脂、改性氧化石墨烯、无卤阻燃剂组合物、抗滴落剂、其他助剂混合后，从主喂料口加入挤出机中，经熔融，挤出，造粒，冷却，烘干，得到无卤阻燃pc/abs合金材料。
14、作为本专利技术上述方案的进一步改进，所述挤出机各区温度为：一区180℃、二区230℃、三区240℃、四区240℃、五区240、六区240℃、机头235℃；所述挤出机的螺杆转速为500r/min，熔体压力为1.0 mpa，真空度为-0.06mpa。
15、本专利技术还提供一种如前所述的无卤阻燃pc/abs合金材料在制备高阻燃薄壁产品中的应用。
16、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
17、1.本专利技术在pc/abs合金材料引入改性氧化石墨烯，改性氧化石墨烯是通过cofs材料和苯乙烯-马来酸酐共聚物对氧化石墨烯进行协同改性得到的，原位生长的cofs材料具有极性和吸附作用，为苯乙烯-马来酸酐共聚物在氧化石墨烯表面沉积提供载体，同时苯乙烯-马来酸酐共聚物含有化学官能团，能与氧化石墨烯表面的硅醇基团形成共价键，为cofs材料在氧化石墨烯上进行原位生长提供交联点，cofs材料和苯乙烯-马来酸酐共聚物两者起到协同作用，从而大幅度提升氧化石墨烯的表面活性；在pc/abs合金材料中，改性氧化石墨烯同时充当相容剂和阻燃剂，利用改性氧化石墨烯表面包覆的cofs材料和苯乙烯-马来酸酐共聚物提升pc与abs材料的相容性，同时cofs材料和氧化石墨烯具有阻燃性能，在材料燃烧过程中促进碳层的形成，从而与无卤阻燃剂形成协同作用，进一步提高pc/abs合金材料阻燃性能。
18、2.本专利技术的无卤阻燃剂为三聚氰胺、磷酸酯类无卤阻燃剂和阻燃成炭剂的组合物，其中三聚氰胺为阻燃材料提供气源，磷酸酯类无卤阻燃剂为阻燃材料提供酸源，阻燃成炭剂为阻燃材料提供碳源，三者协同作用，在较低份添加量下，具有较高阻燃效果。
19、3.本专利技术制备的无卤阻燃pc/abs合金材料，材料可回收再利用，满足汽车绿色及循环用料的发展需求。
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1.一种无卤阻燃PC/ABS合金材料，其特征在于，其由以下质量份的组分制备而成：PC树脂80份，ABS树脂20份，改性氧化石墨烯1~3份，无卤阻燃剂组合物7~11份，抗滴落剂0.3份，其他助剂1份。
2.根据权利要求1所述的无卤阻燃PC/ABS合金材料，其特征在于，所述改性氧化石墨烯是由COFs材料和苯乙烯-马来酸酐共聚物对氧化石墨烯进行协同改性得到的。
3.根据权利要求2所述的无卤阻燃PC/ABS合金材料，其特征在于，所述改性氧化石墨烯的制备方法包括：将2，5-二甲基对苯二甲酰肼、(4-醛基苯)-1，3，5-三嗪、邻二氯苯和正丁醇混合均匀后，加入乙酸、氧化石墨烯和苯乙烯-马来酸酐共聚物，然后抽真空、加热反应；反应结束后冷却至室温，得到COFs材料和苯乙烯-马来酸酐共聚物共同包覆的氧化石墨烯，即为改性氧化石墨烯。
4.根据权利要求3所述的无卤阻燃PC/ABS合金材料，其特征在于，所述2，5-二甲基对苯二甲酰肼、(4-醛基苯)-1，3，5-三嗪、邻二氯苯、正丁醇、乙酸、氧化石墨烯和苯乙烯-马来酸酐共聚物的质量比优选为67：79：3：2：60：50
5.根据权利要求1所述的无卤阻燃PC/ABS合金材料，其特征在于，所述无卤阻燃剂组合物是由三聚氰胺、磷酸酯类无卤阻燃剂和阻燃成炭剂复配得到的。
6.根据权利要求1所述的无卤阻燃PC/ABS合金材料，其特征在于，所述ABS树脂为丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的共聚物，其中丁二烯的质量百分含量为40~70%。
7.根据权利要求1所述的无卤阻燃PC/ABS合金材料，其特征在于，所述抗滴落剂为聚四氟乙烯材料；
8.一种制备如权利要求1-7中任一项所述的无卤阻燃PC/ABS合金材料的方法，其特征在于，其包括以下步骤：按比例将PC树脂、ABS树脂、改性氧化石墨烯、无卤阻燃剂组合物、抗滴落剂、其他助剂混合后，从主喂料口加入挤出机中，经熔融，挤出，造粒，冷却，烘干，得到无卤阻燃PC/ABS合金材料。
9.根据权利要求8所述的无卤阻燃PC/ABS合金材料的制备方法，其特征在于，所述挤出机各区温度为：一区180℃、二区230℃、三区240℃、四区240℃、五区240、六区240℃、机头235℃；所述挤出机的螺杆转速为500r/min，熔体压力为1.0 MPa，真空度为-0.06MPa。
10.一种如权利要求1-9中任一项所述的无卤阻燃PC/ABS合金材料在制备高阻燃薄壁产品中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种无卤阻燃pc/abs合金材料，其特征在于，其由以下质量份的组分制备而成：pc树脂80份，abs树脂20份，改性氧化石墨烯1~3份，无卤阻燃剂组合物7~11份，抗滴落剂0.3份，其他助剂1份。
2.根据权利要求1所述的无卤阻燃pc/abs合金材料，其特征在于，所述改性氧化石墨烯是由cofs材料和苯乙烯-马来酸酐共聚物对氧化石墨烯进行协同改性得到的。
3.根据权利要求2所述的无卤阻燃pc/abs合金材料，其特征在于，所述改性氧化石墨烯的制备方法包括：将2，5-二甲基对苯二甲酰肼、(4-醛基苯)-1，3，5-三嗪、邻二氯苯和正丁醇混合均匀后，加入乙酸、氧化石墨烯和苯乙烯-马来酸酐共聚物，然后抽真空、加热反应；反应结束后冷却至室温，得到cofs材料和苯乙烯-马来酸酐共聚物共同包覆的氧化石墨烯，即为改性氧化石墨烯。
4.根据权利要求3所述的无卤阻燃pc/abs合金材料，其特征在于，所述2，5-二甲基对苯二甲酰肼、(4-醛基苯)-1，3，5-三嗪、邻二氯苯、正丁醇、乙酸、氧化石墨烯和苯乙烯-马来酸酐共聚物的质量比优选为67：79：3：2：60：5000~10000：200~400；
5.根据权利要求1所述的无卤阻燃pc/abs合...
【专利技术属性】
技术研发人员：夏伟龙，闫溥，李飞，李查，
申请(专利权)人：重庆会通科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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