薄壁阻燃聚碳酸酯材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种薄壁阻燃聚碳酸酯材料及其制备方法。该薄壁阻燃聚碳酸酯材料由包括如下组分的原料制备而成：聚碳酸酯树脂、聚碳酸酯粉料、增韧剂、复配阻燃剂、磷系阻燃剂、成炭剂、抗滴落剂、抗氧剂、润滑剂；所述增韧剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝的有机硅

【技术实现步骤摘要】
薄壁阻燃聚碳酸酯材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及高分子材料领域，特别是涉及一种薄壁阻燃聚碳酸酯材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚碳酸酯(PC)树脂是一种耐蠕变、尺寸稳定性好、耐高温、吸水率低、无毒等性能优良的热塑性工程塑料，其本身阻燃性好，可达UL94V
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2级，广泛用于电子电器、汽车配件，电讯行业部件，光学元件及照明领域。随着时代的发展，塑料制品的轻量化成为重要的发展方向，为了实现轻量化，塑料制品越来越薄，对材料阻燃性能的要求也越来越高。例如：某些手机后盖和充电宝后盖要求阻燃等级达到0.4mm～0.8mm厚度的UL94V
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0级，有些塑料制品甚至要求阻燃等级达到0.25mm厚度的UL94V
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0级，同时要求在零下40℃的低温环境下依然具有良好的抗冲击强度。
[0003]由于PC薄壁制品燃烧时，成炭速率较慢，残炭量较低，形成的少量残炭层不能阻止火焰的蔓延，因此，目前的薄壁阻燃PC材料难以达到阻燃V0级。并且，为了提高其耐低温冲击性能，需要提高增韧剂的用量，而较多的增韧剂会大大降低PC的阻燃性，因此，目前的薄壁阻燃PC材料难以同时达到很好的耐低温冲击性能以及优异的阻燃性能(阻燃V0级)。
[0004]中国专利CN 106147187 A公开了一种高光泽无卤阻燃PC材料及其制备方法，其原料配方如下：PC树脂91～97.1％、增韧剂1～5％、无卤阻燃剂0.1～0.4％、抗滴落剂0.5～1％、主抗氧剂0.1～0.3％、辅助抗氧剂0.1～0.3％、黑色母1～1.5％、润滑剂0.1～0.5％。该技术采用的增韧剂为核
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壳结构的甲基丙烯酸甲酯
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丁二烯
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苯乙烯共聚物，该增韧剂可以很好的改善PC的韧性，但是在零下40℃的低温环境下冲击强度较低；而且该技术采用的阻燃剂为有机倍半硅氧烷树脂，在实际应用中单独添加很难做到PC薄壁阻燃。
[0005]中国专利CN 106349676A公开了一种无卤阻燃PC及其制备方法，具体原料配方如下：PC树脂65～80％、PC粉料10～25％、阻燃剂2.5～6.5％、抗滴落剂0.2～0.5％、改质填充剂2～5％、炭黑0.5～1％、抗氧剂0.5～1％、润滑剂 0.2～1％。该技术采用了磺酸盐和有机硅复配的阻燃体系，做到了厚度0.25mm 的UL94V
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0级别，但是配方中并没有加入增韧剂，这样做出来的材料在低温下容易变脆，在常温环境中也会因为不耐湿热水解而开裂。
[0006]因此，亟需开发一种可用于薄壁件、耐低温、耐水解的薄壁阻燃PC材料。

技术实现思路

[0007]基于此，本专利技术的目的之一在于提供一种可用于薄壁件、耐低温、耐水解的薄壁阻燃聚碳酸酯材料。
[0008]这了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0009]一种薄壁阻燃聚碳酸酯材料，以重量百分比计，由包括如下组分的原料制备而成：
[0010][0011]所述增韧剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝的有机硅
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丙烯酸酯共聚物；
[0012]所述复配阻燃剂由二苯砜磺酸钾、全氟丁基磺酸钾和八苯基笼形倍半硅氧烷组成；
[0013]所述成炭剂为超支化大分子阻燃型成炭剂。
[0014]在其中一些实施例中，以重量百分比计，所述薄壁阻燃聚碳酸酯材料由包括如下组分的原料制备而成：
[0015][0016]在其中一些实施例中，所述有机硅
‑
丙烯酸酯共聚物的硅含量为45～55％。
[0017]在其中一些实施例中，所述有机硅
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丙烯酸酯共聚物为XT
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641A。
[0018]在其中一些实施例中，所述增韧剂由100重量份的有机硅
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丙烯酸酯共聚物、 0.1～0.3重量份的引发剂和1～3重量份的甲基丙烯酸缩水甘油酯制备得到。
[0019]在其中一些实施例中，所述引发剂为过氧化苯甲酸叔丁酯。
[0020]在其中一些实施例中，所述增韧剂的制备方法包括如下步骤：将所述有机硅
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丙烯
酸酯共聚物、引发剂以及甲基丙烯酸缩水甘油酯混合均匀，在单螺杆挤出机中进行反应挤出、造粒，即得。
[0021]在其中一些实施例中，所述在单螺杆挤出机中进行反应挤出、造粒的工艺参数包括：一区温度为165℃
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175℃、二区温度为175℃
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185℃、三区温度为185℃
ꢀ‑
195℃、四区温度为185℃
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195℃、五区温度为185℃
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195℃、六区温度为195℃
ꢀ‑
205℃，机头温度为195℃
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205℃，螺杆转速为200r/min～300r/min。
[0022]在其中一些实施例中，所述成炭剂为超支化大分子阻燃型成炭剂UHPCA。
[0023]在其中一些实施例中，所述复配阻燃剂由质量比为(3～6):3:(5～10)的二苯砜磺酸钾、全氟丁基磺酸钾和八苯基笼形倍半硅氧烷组成。
[0024]在其中一些实施例中，所述复配阻燃剂由质量比为5～6:3:9～10的二苯砜磺酸钾、全氟丁基磺酸钾和八苯基笼形倍半硅氧烷组成。
[0025]在其中一些实施例中，所述磷系阻燃剂为包覆次磷酸铝。
[0026]在其中一些实施例中，所述包覆次磷酸铝为TZ
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G2。
[0027]在其中一些实施例中，所述聚碳酸酯树脂的熔融指数为10g/10min～ 22g/10min；所述聚碳酸酯粉料的熔融指数为7g/10min～9g/10min。
[0028]在其中一些实施例中，所述抗滴落剂为丙烯腈
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苯乙烯共聚物包覆的聚四氟乙烯抗滴落剂。
[0029]在其中一些实施例中，所述抗滴落剂为DB105。
[0030]在其中一些实施例中，所述抗氧剂由质量比为1:0.5～2的主抗氧剂和辅助抗氧剂组成，所述主抗氧剂为受阻酚类抗氧剂；所述辅助抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂。
[0031]在其中一些实施例中，所述主抗氧剂为抗氧剂1010和/或抗氧剂1076。
[0032]在其中一些实施例中，所述辅助抗氧剂为抗氧剂168和/或抗氧剂626。
[0033]在其中一些实施例中，所述润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯、蒙旦蜡、硅酮粉和聚酯蜡中的至少一种。
[0034]在其中一些实施例中，所述润滑剂为硅酮粉。
[0035]在其中一些实施例中，所述润滑剂为ST
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LS100。
[0036]本专利技术还提供了上述的薄壁阻燃聚碳酸酯材料的制备方法。
[0037]具体技术方案如下：
[0038]上述薄壁阻燃聚碳酸酯材料的制备方法，包括以下步骤：
[0039]将所述聚碳酸酯粉料、增韧剂、复配阻燃剂、磷系阻燃剂、成炭剂、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种薄壁阻燃聚碳酸酯材料，其特征在于，以重量百分比计，由包括如下组分的原料制备而成：所述增韧剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝的有机硅
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丙烯酸酯共聚物；所述复配阻燃剂由二苯砜磺酸钾、全氟丁基磺酸钾和八苯基笼形倍半硅氧烷组成；所述成炭剂为超支化大分子阻燃型成炭剂。2.根据权利要求1所述的薄壁阻燃聚碳酸酯材料，其特征在于，以重量百分比计，所述薄壁阻燃聚碳酸酯材料由包括如下组分的原料制备而成：酸酯材料由包括如下组分的原料制备而成：3.根据权利要求1所述的薄壁阻燃聚碳酸酯材料，其特征在于，所述有机硅
‑
丙烯酸酯共聚物的硅含量为45～55％；优选地，所述有机硅
‑
丙烯酸酯共聚物为XT
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641A。4.根据权利要求1所述的薄壁阻燃聚碳酸酯材料，其特征在于，所述增韧剂由100重量份的有机硅
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丙烯酸酯共聚物、0.1～0.3重量份的引发剂和1～3重量份的甲基丙烯酸缩水甘油酯制备得到；优选地，所述引发剂为过氧化苯甲酸叔丁酯。
5.根据权利要求4所述的薄壁阻燃聚碳酸酯材料，其特征在于，所述增韧剂的制备方法包括如下步骤：将所述有机硅
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丙烯酸酯共聚物、引发剂以及甲基丙烯酸缩水甘油酯混合均匀，在单螺杆挤出机中进行反应挤出、造粒，即得；优选地，所述在单螺杆挤出机中进行反应挤出、造粒的工艺参数包括：一区温度为165℃
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175℃、二区温度为175℃
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185℃、三区温度为185℃
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195℃、四区温度为185℃
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195℃、五区温度为185℃
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195℃、六区温度为195℃
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205℃，机头温度为195℃
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205℃，螺杆转速为200r/min～300r/min。6.根据权利要求1
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5任一项所述的薄壁阻燃聚碳酸酯材料，其特征在于，所述成炭剂为超支化大分子阻燃型成炭剂UHPCA；和/或，所述复配阻燃剂由质量比为(3～6):3:(5～10)的二苯砜磺酸钾、全氟...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱怀才，何迎新，罗海威，刘羽玲，刘显勇，
申请(专利权)人：广东中塑新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：