【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高分子材料，具体涉及一种聚碳酸酯组合物及其应用。
技术介绍
1、随着新能源领域的发展，小型薄壁化电气器件的研发逐渐成为业界趋势，这类器件的优势在于可以使得新能源器件逐渐小型化，然而现有的小型薄壁化电气器件由于塑料部件难以承担高压电网电压转化的绝缘任务，使得产品的泛用性有待提升。
2、现有技术中，一般采用pti(耐电痕化指数)以及阻燃等级来评判电气器件用塑料的电绝缘性能和阻燃性能，然而当塑料应用在大电流用电领域时，由于电流强度高并且爬电距离短，一些pti和阻燃性能测试合格的产品在应用时失效率高，因此产品应用前必须采用专门的hai(高电流电弧引燃指数)和hwi(热丝引燃指数)进行评判，而研究者们发现，hai性能和hwi性能，和常规的pti及阻燃性能关联性较低，为了提升小型薄壁化电气器件的实用性，急需一种具有高hai和hwi性能的塑料产品。
技术实现思路
1、基于现有技术存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供了一种聚碳酸酯组合物，该产品通过特定种类的电压稳定剂和相容剂相配合，产品可以在实现极优异的pti性能(300v≥50滴)以及阻燃性能(v-0级)，同时可以兼具理想的hai和hwi性能，非常适用于小型薄壁化电气器件。
2、为了达到上述目的，本专利技术采取的技术方案为：
3、一种聚碳酸酯组合物，包括以下重量份的组分：
4、聚碳酸酯40～70份、相容剂20～30份、阻燃剂5～15份、电压稳定剂0.5～5份、以及抗滴落剂0.1～5份
5、所述电压稳定剂为有机环氧硅氧烷改性钛酸盐粉末，粒径d50为50～500nm；
6、所述相容剂为硅共聚聚碳酸酯。
7、优选地，所述聚碳酸酯的重量份数为40份、45份、50份、55份、60份、65份、70份中的一者或任意两者的范围值；所述相容剂的重量份数为20份、22份、24份、25份、28份、30份中的一者或任意两者的范围值；所述阻燃剂的重量份数为5份、10份、12份、15份中的一者或任意两者的范围值；所述电压稳定剂的重量份数为0.5份、1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份中的一者或任意两者的范围值；所述抗滴落剂的重量份数为0.1份、0.2份、0.5份、0.6份、1份、2份、3份、4份、5份中的一者或任意两者的范围值；
8、优选地，所述聚碳酸酯组合物，包括以下重量份的组分：
9、聚碳酸酯50～60份、相容剂20～30份、阻燃剂8～12份、电压稳定剂2～3份、以及抗滴落剂0.2～4份。
10、聚碳酸酯是比较常见的器件用塑料，但是很少用于小型薄壁化电气器件，主要原因便在于聚碳酸酯是高成碳分子结构，因此阻燃性能虽然较好，但在外加电压后碳结构会形成导电通路，造成产品的耐电痕化性能差，而通电后所带来的能量又可能会进一步造成材料燃烧。因此，现有的聚碳酸酯会引入电性能改善剂以及阻燃剂以保障产品的pti性能和阻燃性能，但由于聚碳酸酯本身的松散分子结构并不利于这些有机小分子或无机物质的依附，导致产品一旦应用在大电流供电领域中时，这些助剂便会直接失效，一些pti和阻燃测试合格的产品在进行hai和hwi测试时结果并不理想。
11、基于这种技术困境，专利技术人在本专利技术技术方案中在聚碳酸酯组合物的基体树脂中引入特定小尺寸的机硅氧烷处理的钛酸盐粉末作为电压稳定剂，这种物质可以有效在聚碳酸酯通电形成碳回路的过程中形成电路阻隔，同时也能有效作为无机阻燃协效剂协助助燃剂共同发挥阻燃作用，使得产品具有较好的电绝缘性能和阻燃性能，但这种组分的引入还远远不能使得产品实现高hai和hwi性能，皆因在大电流通电过程中，钛酸盐粉末必然要保持极高的分散性和位置稳定性才能维持正常的电绝缘作用和阻燃协效作用，否则如果钛酸盐可能会发生团聚，不仅在局部形成催化效应，使得部分聚碳酸酯基体发生降解，同时还可能由于引入缺陷而引发电荷集中放大效应，因此，专利技术人先将钛酸盐粉末采用有机环氧硅氧烷进行改性引入si-o基团和环氧基团，其中环氧基团和聚碳酸酯树脂反应使得钛酸盐粉末可以有效依附在基体树脂上，同时同步引入硅共聚聚碳酸酯作为相容剂，这种相容剂一方面由于si-o基团可以有效相容改性的钛酸盐粉末，一方面又能与基体树脂直接相容，从而提升钛酸盐粉末的分散性，在组分的作用下，改性后的钛酸盐粉末可以有效帮助基体聚碳酸酯树脂实现良好的电绝缘性和阻燃性，在大电流下的hai和hwi测试中取得优异结果。
12、不过，由于钛酸盐粉末和聚碳酸酯基体树脂依然是不同的两相，因此上述改进对于钛酸盐粉末的尺寸以及添加量有极高的要求，若尺寸太大或太小，又或者添加量过多，均会导致改性作用无法弥补两者的异相效应，产品不仅无法实现预期的hai和hwi效果，甚至可能会影响产品的常规pti和阻燃性能。
13、更优选地，所述聚碳酸酯组合物中，聚碳酸酯的质量百分含量≥50wt％。
14、优选地，所述聚碳酸酯为双酚a型聚碳酸酯。
15、优选地，所述聚碳酸酯iso1133-2012在300℃、1.2kg负荷下的熔体流动速率为3～26g/10min。
16、更优选地，所述聚碳酸酯iso1133-2012在300℃、1.2kg负荷下的熔体流动速率为3～20g/10min。
17、优选地，所述聚碳酸酯的数均分子量为22000～30000。
18、优选地，所述聚碳酸酯的数均分子量为22000、24000、25000、28000、30000中的一者或任意两者的范围值。
19、本专利技术所述聚碳酸酯的数均分子量可以采用凝胶渗透色谱法直接检测得到。
20、更优选地，所述聚碳酸酯的端羟基含量＜100ppm，bpa含量＜20ppm。
21、所述聚碳酸酯通过红外光谱法对端羟基和bpa进行定量分析确定其含量。
22、需要说明的是，本专利技术所述聚碳酸酯并不局限于上述种类，本领域技术人员根据实际需要，可以采用其他不同流动性和分子量以及化学成分的聚碳酸酯以赋予产品诸如力学性能、耐老化性能、加工性能上的改进，在不影响本专利技术所关注的pti性能、阻燃性能、hai和hwi性能的基础上均可实施。
23、优选地，所述阻燃剂为无卤阻燃剂。
24、更优选地，所述无卤阻燃剂为磷系阻燃剂、磺酸盐阻燃剂、有机硅阻燃剂无机填料阻燃剂中的至少一种。
25、更优选地，所述无卤阻燃剂为磷系阻燃剂，所述磷系阻燃剂的磷含量≥10wt％。
26、更优选地，所述磷系阻燃剂为dopo(又称dop，9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物)、tpp(磷酸三苯酯)、bdp(双酚a双(二苯基磷酸酯))、rdp(间苯二酚(二苯基磷酸酯))、磷腈、磷酸酯中的至少一种。
27、优选地，所述抗滴落剂为聚四氟乙烯、苯乙烯-丙烯腈共聚物中的至少一种。
28、更优选地，所述聚碳酸酯的组分还包括0.01～1份抗氧剂、0.01本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种聚碳酸酯组合物，其特征在于，包括以下重量份的组分：
2.如权利要求1所述聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述聚碳酸酯根据ISO1133-2012在300℃、1.2kg负荷下的熔体流动速率为3～26g/10min；数均分子量为22000～30000。
3.如权利要求1所述聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述阻燃剂为无卤阻燃剂；所述抗滴落剂为聚四氟乙烯、苯乙烯-丙烯腈共聚物中的至少一种；优选地，所述无卤阻燃剂为磷系阻燃剂、磺酸盐阻燃剂、有机硅阻燃剂无机填料阻燃剂中的至少一种。
4.如权利要求1所述聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述有机环氧硅氧烷为2-(3,4环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-(2，3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、(3-环氧丙氧基丙基)甲基二乙氧基硅烷、(3-环氧丙氧基丙基)三乙氧基硅烷中的至少一种。
5.如权利要求1所述聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述有机环氧硅氧烷改性钛酸盐粉末中，有机环氧硅氧烷和钛酸盐粉末的质量之比为(1:99)～(5:95)。
6.如权利要求1所述聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述硅共聚聚
7.如权利要求1～6任一项所述聚碳酸酯组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
8.如权利要求1～6任一项所述聚碳酸酯组合物在制备小型薄壁化电气器件中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种聚碳酸酯组合物，其特征在于，包括以下重量份的组分：
2.如权利要求1所述聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述聚碳酸酯根据iso1133-2012在300℃、1.2kg负荷下的熔体流动速率为3～26g/10min；数均分子量为22000～30000。
3.如权利要求1所述聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述阻燃剂为无卤阻燃剂；所述抗滴落剂为聚四氟乙烯、苯乙烯-丙烯腈共聚物中的至少一种；优选地，所述无卤阻燃剂为磷系阻燃剂、磺酸盐阻燃剂、有机硅阻燃剂无机填料阻燃剂中的至少一种。
4.如权利要求1所述聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述有机环氧硅氧烷为2-(3,4环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-(2，3-环氧丙...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁惠强，岑茵，陈平绪，叶南飚，艾军伟，彭民乐，王培涛，刘贤文，董相茂，蒋刚军，丁超，张志铭，
申请(专利权)人：金发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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