一种无卤阻燃高韧的改性聚碳酸酯制造技术

技术编号:6532921 阅读:225 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种改性聚碳酸酯。一种无卤阻燃高韧的改性聚碳酸酯,其特征在于:它包括以下重量份数的组分:聚碳酸酯80~95份,磺酸盐阻燃剂0.03~0.1份,硅橡胶增韧剂4.86~10份,抗氧剂0.1~1份,色粉0.01~0.02份。本发明专利技术的磺酸盐阻燃剂虽然使用的剂量较小,但阻燃效率高,不仅能够在本发明专利技术产品的特定制备工艺中良好的分散于整个体系,实现阻燃性能的稳定,而且与硅橡胶增韧剂组合后使改性PC的无卤阻燃性和增韧性产生了协同增效作用,实现了优质组合,使所述的改性聚碳酸酯具有良好的阻燃性和抗冲击强度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种改性聚碳酸酯。
技术介绍
聚碳酸酯(PC)的阻燃性(氧指数为21% 24%,阻燃性能达到uL94V_2级)虽然优于普通的热塑性聚合物(如聚乙烯、聚丙烯等),但仍难以满足某些应用领域对阻燃性能的要求,例如很多应用在电子电器,以及室内建筑及家用产品,一般对材料都有阻燃要求 (V-0/3. 2mm或者Glow wire 960度),然而现有的PC无法满足这类产品的要求,因此须对PC 进行阻燃改性。一般,通过向聚合物中添加阻燃剂或在聚合物合成过程中引入溴、磷、硅等元素可达到阻燃改性的目的。目前PC用阻燃剂有四溴双酚A(TBBPA)、十溴二苯醚(DBDP0)、 聚二溴苯醚(PDBP0)、十四溴二苯氧基苯(DBDPOB)等。然而许多欧洲国家与美国在多溴二苯醚等卤系阻燃剂的毒性与环境问题上存在争议,且卤系阻燃剂裂解时产生的腐蚀性气体易导致电子电气设备关键部件的失灵。另外,PC容易产生应力开裂的问题。针对上述特性,市面上出现了各种改性品种,比如高韧性防开裂PC、阻燃PC等,但是目前市场上还没有同时具有无卤、阻燃和高韧性功能的聚碳酸酯产品,因为上述功能的实现按常规传统改性手段是相互矛盾的,一种功能的实现通常都要降低另一功能的实现, 形成此消彼长的现象。改善PC韧性的常用增韧手段是用橡胶粒子来增韧,比如丁二烯类或丙烯晴类。然而采用烯烃类橡胶增韧的PC,不仅易导致PC的热变形温度急剧下降、影响有耐热要求的产品使用,而且还对材料的阻燃性能有影响。若增加该类型的增韧剂,PC材料的阻燃性能也会明显降低,从而增加了做阻燃材料的难度,特别是增加了做无卤阻燃材料的难度。CN101173089公开了一种改性PC/ABS合金,其使用的增韧剂为丙烯酸酯类共聚物,属于烯烃类橡胶,会降低PC的耐热性能;其使用的阻燃剂为磷酸三苯酯(TPP),也会降低PC的耐热性能;该合金的制备方法是常规的混炼造粒,其缺点是PC和ABS容易出现分层现象,无法达到高性能的合金。另外,PC的表面通常光亮刺眼,在某些场合会带来安全隐患,需要将其制成消光产品。如何降低PC表面光泽达到亚光表面,一直是难以解决的一个问题。特别是黑色产品, 表面光滑,特别容易发亮,要做到亚光较有难度。一般而言,材料表面的光泽可以如下分类。 镜面玻璃表面的光泽度为90-100% ;光面物体表面的光泽度为70-90% ;半光泽度表面 物体表面的光泽度为30-70% ;亚光表面也称蛋壳光泽表面表面的光泽度为10-30% ;无光面表面的光泽度为2-15%。亚光或者无光面给人以柔和的感觉,不刺眼。消光改性或者说消光要求应用广泛,油漆、涂料及塑料行业都会用到。对于消光改性,目前国内传统上还是以无机填料为主,一般为二氧化硅、氧化镁、氧化钙、三氧化二铁、三氧化二钼、滑石粉、碳酸钙、硅灰石等无机填料。这些无机填料对光泽度的影响因素有很多种。有人研究CaCO3填充 PP的消光效果,当碳酸钙填充量为5%时,填充制品的表面光泽度为50% ;当碳酸钙填充量为15%时,制品的表面光泽度为32%,上面所述皆为无机填料消光PC改性。此方法的优点是价格成本有优势,不过最大的缺点就是该产品机械强度、特别是缺口冲击强度非常低,产品特别易碎,很多场合都不能用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种无卤阻燃高韧的改性聚碳酸酯,使改性后的聚碳酸酯同时具备无卤阻燃性和高韧性,在提高聚碳酸酯的增韧效果的同时又不影响其阻燃性能。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的一种无卤阻燃高韧的改性聚碳酸酯,其包括以下重量份数的组分聚碳酸酯80 95份,磺酸盐阻燃剂0. 03 0. 1 份,硅橡胶增韧剂4. 86 10份,抗氧剂0. 1 1份,色粉0. 01 0. 02份。本专利技术的磺酸盐阻燃剂虽然使用的剂量较小,但阻燃效率高,不仅能够在本专利技术产品的特定制备工艺中良好的分散于整个体系,实现阻燃性能的稳定,而且与硅橡胶增韧剂组合后使改性PC的无卤阻燃性和增韧性产生了协同增效作用,实现了优质组合,使所述的改性聚碳酸酯具有良好的阻燃性和抗冲击强度。本专利技术中的磺酸盐阻燃剂、硅橡胶增韧剂及PC之间的相互作用主要有三个第一,磺酸盐阻燃剂在高温下能促进PC的异构化,并释放出CO2和H2O等不燃物;异构化能提高PC的交联和成炭速率,在PC表面形成碳层,阻隔PC与空气中的氧的接触,阻止氧化反应的发生,从而达到材料的熄灭;释放的(X)2和水一方面能阻隔材料与空气中氧的接触,同时具有降低温度的作用,从而阻止燃烧;第二,磺酸盐阻燃剂与硅橡胶增韧剂产生协同作用, 促进了 PC的剪切屈服,进一步提高了改性PC的增韧效果;第三,在燃烧中,硅橡胶增韧剂能迅速迁移到PC表面,形成高阻燃性的炭保护层;同时在PC与硅橡胶增韧剂之间形成交联结构,形成高阻燃性的保护层,从而对PC产生阻燃作用,进一步提高了改性PC的阻燃效果。作为本专利技术技术方案的一种优选,本专利技术的无卤阻燃高韧性聚碳酸酯包括以下重量份数的组分聚碳酸酯85 91份,磺酸盐阻燃剂0. 05 0. 07份,硅橡胶增韧剂6 9 份,抗氧剂0. 3 0. 5份,色粉0. 013 0. 016份。作为本专利技术技术方案的一种优选,所述聚碳酸酯为聚碳酸酯粉料和聚碳酸酯粒子的混合物。更优选地,所述聚碳酸酯粉料为5 10份,所述聚碳酸酯粒子为75 85份。作为本专利技术技术方案的一种优选,所述磺酸盐阻燃剂为全氟丁基磺酸钾PPFBS。作为本专利技术技术方案的一种优选,所述硅橡胶为室温硫化硅橡胶。作为本专利技术技术方案的一种优选,所述抗氧剂为抗氧剂168和抗氧剂1076形成的组合抗氧剂。本专利技术的组合抗氧剂可防止PC在高温改性中颜色变黄,使最终的改性PC的颜色更好。作为本专利技术技术方案的一种优选,所述无卤阻燃高韧性聚碳酸酯还包括1 8. 9 份的有机高分子消光剂。该有机高分子消光剂与PC有一定的相容性,不会产生类似于无机物填料与PC间完全不相容的问题而导致脆性。该有机高分子消光剂在一定的添加比例内基本不会影响改性PC的冲击强度或者影响甚小,而且还保持了该材料表面的小而多球状表面,这样使得共混改性的塑料表面从光学层面具有凹凸不平的表面,从而导致可见光照到该材料的表面, 沿着不同球面反射出去,形成漫反射,不会直接形成镜面反射而产生晕眩的光,这样达到低光泽效果,使改性PC具有消光效果。它可应用在在很多电子电器、仪表等产品以及火车、汽车等行业中,具有低的镜面反射、高的漫反射,以使产品看起来比较柔和,不刺眼不晃眼,人不易产品疲劳感。同时,本专利技术的改性PC的缺口冲击强度较高,增韧和阻燃效果未受影响。更优选地,所述有机高分子消光剂为交联型橡胶形成的粉状有机高分子消光剂。更优选地,所述消光剂为丁二烯-丙烯腈橡胶。本专利技术的无卤阻燃高韧的改性聚碳酸酯是通过以下制备方法制得的A.粉料配比按以下重量份配比粉状原料,聚碳酸酯粉5 10份、磺酸盐阻燃剂 0. 03 0. 1份、抗氧剂0. 1 1份、色粉0. 01 0. 02份;B.粒料配比按以下重量份配比粒子原料,聚碳酸酯粒子为75 85份、硅橡胶增韧剂 4. 86 10 份;C.分别混料在不同的搅拌机中分别混合粉料及粒料D.分别喂料将混合后的粉料送入粉料喂料斗,将混合后的粒料送入粒子喂料斗;E.使用双螺杆熔融挤本文档来自技高网
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【技术保护点】
1. 一种无卤阻燃高韧的改性聚碳酸酯,其特征在于:它包括以下重量份数的组分:聚碳酸酯80~95份,磺酸盐阻燃剂0.03~0.1份,硅橡胶增韧剂4.86~10份,抗氧剂0.1~1份,色粉0.01~0.02份。

【技术特征摘要】
1.一种无卤阻燃高韧的改性聚碳酸酯,其特征在于它包括以下重量份数的组分聚碳酸酯80 95份,磺酸盐阻燃剂0. 03 0. 1份,硅橡胶增韧剂4. 86 10份,抗氧剂0. 1 1份,色粉0.01 0.02份。2.根据权利要求1所述的一种无卤阻燃高韧的改性聚碳酸酯,其特征在于它包括以下重量份数的组分聚碳酸酯85 91份,磺酸盐阻燃剂0. 05 0. 07份,硅橡胶增韧剂6 9份,抗氧剂0. 3 0. 5份,色粉0. 013 0. 016份。3.根据权利要求1或2所述的一种无卤阻燃高韧的改性聚碳酸酯,其特征在于所述聚碳酸酯为聚碳酸酯粉料和聚碳酸酯粒子的混合物。4.根据权利要求3所述的一种无卤阻燃高韧的改性聚碳酸酯,其特征在于所述聚碳酸酯粉料为5 10份,所述聚碳酸酯粒子为75 ...

【专利技术属性】
技术研发人员:姚为忠
申请(专利权)人:浙江杭海塑业有限公司姚为忠
类型:发明
国别省市:33

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