防滴落剂及其制备方法和含有它的热塑性树脂制品技术

技术编号:7257410 阅读:224 留言:0更新日期:2012-04-13 02:14
本发明专利技术提供一种热塑性树脂的防滴落剂及其制备方法和含有它的热塑性树脂制品。该防滴落剂是由芯部和壳部形成的平均粒径为0.075~1μm的微粒子,所述的芯部含有原纤维形成性的乙烯基有机氟聚合物,所述的壳部是M/Q=0.6~0.9的MQ硅树脂,所述芯部与壳部的重量比为40∶60~80∶20。本发明专利技术防滴落剂的分散性好,流动性能佳,含有它的热塑性树脂制品表面光洁度好,阻燃性能高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种能赋予易燃性热塑性树脂燃烧时抗滴落性能的防滴落剂及其制备方法和含有它的热塑性树脂制品,特别是聚四氟乙烯类防滴落剂和含有它的热塑性树脂制品。
技术介绍
热塑性树脂材料具有轻便、制造方便、容易染色、便于大规模生产的特点,目前已经广泛应用于家庭、办公室、工厂、公共设施等各种环境,尤其作为工程塑料制造电子、电器、汽车、通讯、工具、玩具,办公试验设备等物品。热塑性材料具有易燃性,自身受热容易发生软化变形甚至滴落。为了改善热塑性树脂材料的防滴落性,通常在热塑性树脂材料中加入防滴落剂, 以提高热塑性树脂燃烧时的阻燃抗滴落性能。近来将具有原纤化倾向的含氟树脂用作防滴落剂成为发展主流,已有各种尝试使用含氟聚合物提高合成树脂的阻燃防滴落性能。美国专利4463130、4786686、5109044、5276078等中公开了将纯聚四氟乙烯颗粒作为防滴落剂加入合成树脂PC/ABS合金中提高阻燃和抗滴落效果。然而,纯聚四氟乙烯防滴落剂颗粒的分散性差,导致添加操作不方便,成型时有表面缺陷,且成型产品的力学强度下降。为了改善聚四氟乙烯防滴落剂颗粒的分散性,本领域中曾试图通过在聚四氟乙烯颗粒上形成一层表面涂层来改善其表面性能。例如,CN02805583介绍了细粒径的硬质聚合物微粒作为隔离剂包裹粒径较粗的聚四氟乙烯树脂,通过简易的物理共混,以及混合物挤出造粒的方法改善聚四氟乙烯的分散性能。但是,成纤性能和解决表面缺陷的能力有限。EPA0166187公开了一种聚四氟乙烯乳液与丙烯氰-苯乙烯乳液共沉淀凝聚的粉末混合物,聚四氟乙烯含量低,不超过25%,并且容易发生粘联。CN1138053A公开了一种在聚四氟乙烯乳液的存在下自由基乳液聚合丙烯氰_苯乙烯的方法,所得的产物仍存在容易粘联的缺陷,而且所得产物中聚四氟乙烯含量较低,不超过50%。USP6469072B1公开了在聚四氟乙烯乳液中加入聚碳酸酯溶液再经喷雾干燥的方法,得到聚四氟乙烯含量30%的核壳结构防滴落剂。产品聚四氟乙烯含量低且仅能用于聚碳酸酯树脂中。因此,现有的聚四氟乙烯防滴落剂仍存在聚四氟乙烯含量较低和分散性差的缺陷。加入上述聚四氟乙烯防滴落剂的热塑性树脂产品存在表面缺陷,外观差和防滴落性低的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供含氟乙烯基聚合物防滴落剂及其制备方法和含有它的热塑3性树脂制品。本专利技术的防滴落剂是由芯部和壳部形成的平均粒径为0. 075 1 μ m的微粒子,所述的芯部含有原纤维形成性的四氟乙烯基聚合物,所述的壳部含有MQ硅树脂,所述芯部与壳部的重量比为40 60 80 20。本专利技术还提供一种上述防滴落剂的制备方法,它包括在原纤维形成性的四氟乙烯基聚合物乳液的存在下原位水解封头剂和硅酸酯单体混合物。本专利技术也提供一种热塑性树脂制品,它包括a) 100重量份热塑性树脂和 b)0. 01 5重量份上述的防滴落剂。本专利技术的防滴落剂中四氟乙烯基聚合物的含量高,因此其防滴落性好,添加量少和制备工艺简单。另外,本专利技术防滴落剂的分散性好,流动性能佳,含有它的热塑性树脂制品表面光洁度好,阻燃性能高。具体实施例方式本专利技术用于热塑性树脂的防滴落剂包括芯部和壳部,特别是由芯部和壳部形成。上述的芯部含有具有原纤维形成性的四氟乙烯基聚合物,特别是由原纤维形成性的四氟乙烯基聚合物构成。本专利技术中所用的四氟乙烯基聚合物是本领域中已知的用作防滴落剂的四氟乙烯基聚合物。它具有原纤维形成性,并基本上由四氟乙烯单元构成。在不影响原纤维形成性和防滴落性的前提下,可以含有少量的其它可共聚单体。上述其它含氟单体的含量一般为0 20重量%,优选为0 10重量%,更优选为 0 2重量%,以上述四氟乙烯基聚合物的重量为基准。上述其它可共聚单体一般为本领域中常用的共聚单体,例如含氟共聚单体,如一氯三氟乙烯、六氟丙烯、偏氟乙烯和CV4氟烷基乙烯;CV4氟烷基乙烯基醚或非氟化共聚单体,如乙烯、丙烯、丁烯等。上述四氟乙烯基聚合物的数均分子量一般为1 X IO6 1 X IO8,优选为2. 2 X IO6 1 X IO7,优选为 5 X IO6 9 X IO6O在一个优选的实施方式中,上述的四氟乙烯基聚合物包括具有原纤维形成性的纯聚四氟乙烯。为了提高原纤维形成性,该聚四氟乙烯按ASTM D-1457测量的标准比重一般在2. 230克/立方厘米以下,通常为2. 130 2. 230克/立方厘米,优选为2. 130 2. 210 克/立方厘米。该标准比重越小,表示分子量越高,原纤维形成性越好。这种聚四氟乙烯的数均分子量一般为1 X IO6 1 X IO8,优选为2. 2 X IO6 1 X IO7,优选为5 X IO6 9 X IO60市售的原纤维形成性的聚四氟乙烯一般以水性分散液形式存在。该乳白色的分散液含有悬浮于水中的约为20 70%重量的细微聚四氟乙烯颗粒。大部分聚四氟乙烯颗粒的平均粒径在0. 05 μ m 约0. 5 μ m的范围。通常市场上可购的聚四氟乙烯水性分散液可含有其它的成分,例如,可促进持续悬浮的表面活性剂及稳定剂。这些市场上通常可购的分散液可举例有1~时1011"130、3( 、及42(01^0壯 deNemours Chemical Corp. ;Wilmington,DE) Teflon 30和30B的分散液含有约59%至61 %重量的聚四氟乙烯固体及约5. 5%至6. 5重量% (基于聚四氟乙烯树脂的重量计)的非离子润湿剂,典型的有辛基苯基聚氧乙烯、壬基苯基聚氧乙烯。Tefl0nTM42分散液含有约32%至35% (重量)的聚四氟乙烯固体,而无润湿剂(但是含有抑止挥发的有机溶剂的表面层)。我们在实验中发现,如果四氟乙烯基聚合物乳液的存在下水解封头剂和有机硅酸酯单体或其混合物,会在四氟乙烯基聚合物微粒表面形成硬单体聚合物涂层,将原本柔软的非晶态四氟乙烯基聚合物包覆在聚硅氧烷涂层(特别是MQ硅树脂)里面,从而改善了四氟乙烯基聚合物微粒的表面性能,并提高四氟乙烯基聚合物微粒在热塑性树脂中的分散性。上述的MQ硅树脂是指含有M链节(R3SiOa5)和Q链节(SiO2)的聚硅氧烷,式中R 为H,C1^4烷基如甲基或乙基,C2_4烯基如乙烯基或丙烯基,或C6_1(l芳基如苯基。它由封头剂和硅酸酯单体聚合而成。其中,硅酸酯单体是正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、低聚正硅酸乙酯、低聚正硅酸甲酯或其混合物。封头剂是二乙烯基四甲基二硅氧烷、六甲基二硅氧烷或其混合物。上述的MQ硅树脂的制备方法是首先向反应釜中将加入封头剂和硅酸酯单体,强酸如盐酸或硫酸,去离子水,溶剂如甲苯、二甲苯、丁酮或乙醇等一种或两种以上混合物。然后边搅拌边加入芯部乳液溶液,进行水解缩合,保持水解状态搅拌反应1-10小时,优选2-5 小时,使反应进行完全。最后加入甲苯萃取,萃取过程1 4小时,优选1 2小时后将反应液倒入分液漏斗中分层,将水层分区,油层水洗至中性,蒸馏干燥除去甲苯后得到防滴落剂,经干燥使含水量小于5%,优选小于1%,得到成品防滴落剂。为了有效控制析出和聚合的过程,保证析出粒子的稳定和粒径分布,可以预先调节反应液的PH值,加入少量表面活性剂,并在加入芯部聚合物乳液和壳部单体混合物溶液后加入部分隔离剂。调节反应液的PH值为1-本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:智锋高攀
申请(专利权)人:上海鲁聚聚合物技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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