【技术实现步骤摘要】
本申请涉及高分子材料阻燃改性，尤其是涉及一种阻燃pc-pbt复合塑料及其制备方法。
技术介绍
1、聚碳酸酯（pc）是一种无色玻璃态无定形聚合物，在室温下有很高的韧性，但高温下热变形严重，耐水解性差，高温下遇水易分解，容易发生应力开裂，不易燃。聚碳酸酯根据分子中的酯基结构可分为脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多种类型。其中由于脂肪族和脂肪族-芳香族聚碳酸酯的机械性能较低，限制了其在工程塑料方面的应用。
2、聚对苯二甲酸丁二酯（pbt）是一种热塑性聚酯，具有高耐热性，但韧性差，优点是它的刚性不受温度的影响，变形小，吸水率低，但较易燃。
3、pc和pbt共混后的材料pc-pbt综合了两者的优点，具有较高的表面硬度，较高的刚性和韧性，也有较高的抗高温形变的能力，也有较高的抗应力开裂能力。
4、而为了满足多种应用领域中防火要求，相关技术一般在pc-pbt中添加阻燃剂。一般的无机阻燃剂阻燃效果好，但和高分子聚合物的相容性差，会显著降低材料的力学性能，例如拉伸强度和冲击强度降低。一般的有机阻燃剂阻燃效果较弱，并且也容易降低材料的力学性能。因此一些相关技术在pc-pbt中加入一些阻燃剂，虽然使得材料的阻燃性能达到了要求，但是材料的机械性能降低，因此仍无法满足一些要求材料高强度的应用领域的使用需求。
技术实现思路
1、为了改善一些相关技术在pc-pbt中加入一些阻燃剂，虽然使得材料的阻燃性能达到了要求，但是材料的机械性能降低，因此仍无法满足一些要求材料高强度的应用
2、第一方面，本申请提供的一种阻燃pc-pbt复合塑料，并采用如下技术方案。
3、一种阻燃pc-pbt复合塑料，包含以下原料：pc、pbt、相容剂和阻燃剂；所述阻燃剂包括亚磷酸三对甲苯酯、γ-氨丙基三乙氧基硅烷和氢氧化铝进行偶联反应后的偶联产物。
4、通过采用上述技术方案，相容剂促进pc和pbt的相互融合。γ-氨丙基三乙氧基硅烷偶联亚磷酸三对甲苯酯和氢氧化铝，该偶联产物具有良好的光稳定性和热稳定性，阻燃效率高。该偶联产物复合和无机物和有机物，既可以和pc以及pbt很好的融合，提升pc-pbt的阻燃性，还提升了pc-pbt的机械性能。该复合塑料燃烧时，氢氧化铝基团吸热分解为氧化铝，并释放出水蒸气，亚磷酸三对甲苯酯裂解产生磷化物覆盖在塑料表面，隔热隔氧，亚磷酸三对甲苯酯产生磷酸苯基负离子，γ-氨丙基三乙氧基硅烷产生硅氧负离子，均可以消除燃烧过程中的链式反应中产生o·、·oh等自由基，减少燃烧过程的链反应，以上协同作用发挥阻燃效果，使得该pc-pbt复合塑料具有良好的阻燃性。
5、作为该阻燃pc-pbt复合塑料的一些可选方案为，所述pc为芳香族聚碳酸酯或者脂肪族聚碳酸酯；所述芳香族聚碳酸酯为双酚a聚碳酸酯。
6、通过采用上述技术方案，芳香族聚碳酸酯和脂肪族聚碳酸酯均能和pbt以及上述阻燃剂很好的融合，得到的复合塑料均具有较高的阻燃性和机械性能，拓宽了脂肪族聚碳酸酯的使用范围。
7、作为该阻燃pc-pbt复合塑料的一种改进为，所述脂肪族聚碳酸酯为聚三亚甲基碳酸酯和/或甲氧基聚乙二醇聚三亚甲基碳酸酯。
8、通过采用上述技术方案，聚三亚甲基碳酸酯和甲氧基聚乙二醇聚三亚甲基碳酸酯均能和pbt以及上述阻燃剂很好的融合，得到的复合塑料均具有较高的阻燃性和机械性能，具有广阔的应用前景。
9、作为该阻燃pc-pbt复合塑料的一些可选方案为，所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯或马来酸酐接枝聚乙烯。
10、通过采用上述技术方案，马来酸酐接枝聚丙烯或马来酸酐接枝聚乙烯均能很好的促进pc和pbt的相互融合。
11、作为该阻燃pc-pbt复合塑料的一些可选方案为，所述复合塑料包含以下质量份原料：50-70份pc、15-25份pbt、1-3份相容剂和0.5-2份阻燃剂。
12、通过采用上述技术方案，原料比例得当，得到的复合塑料机械性能高，阻燃效果好。
13、作为该阻燃pc-pbt复合塑料的一种改进为，制备所述偶联产物时投入以下质量份数的原料：亚磷酸三对甲苯酯10-18份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷6-14份和氢氧化铝4-10份。
14、通过采用上述技术方案，γ-氨丙基三乙氧基硅烷的γ-氨丙基偶联亚磷酸三对甲苯酯，γ-氨丙基三乙氧基硅烷的三乙氧基偶联氢氧化铝的氢氧基，以上原料配比下，偶联反应较为完全，制备的所述偶联产物可以和pc-pbt很好的融合。
15、作为该阻燃pc-pbt复合塑料的进一步改进为，制备所述偶联产物时投入以下质量份数的原料：亚磷酸三对甲苯酯13-15份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷9-11份和氢氧化铝6-8份。
16、通过采用上述技术方案，偶联反应较为完全，制备的所述偶联产物可以和pc-pbt很好的融合，显著提升复合塑料的阻燃性和机械性能。
17、作为该阻燃pc-pbt复合塑料的一种改进为，所述复合塑料还包括多功能助剂；所述多功能助剂通过以下方式获得：将5~8质量份甲基丙烯酸甲酯、12~15质量份十一烯酸锌、0.1~0.3质量份过硫酸钾和30~50质量份水加入反应釜中，升温至110~150℃反应4~10小时，过滤去除水相，得到所述多功能助剂。
18、通过采用上述技术方案，十一烯酸锌有乳化效果，促进各反应原料的均匀分散，促进反应的进行，甲基丙烯酸甲酯和十一烯酸锌在过硫酸钾催化下聚合，聚合产物作为多功能助剂，加入pc-pbt复合塑料中，具有提升润滑性而提升pc-pbt复合塑料的挤出成型效率，该多功能助剂还具有提升pc-pbt复合塑料的机械强度的作用。
19、作为该阻燃pc-pbt复合塑料的一种改进为，所述多功能助剂和所述pc的质量比为（2~5）：（50-70）。
20、通过采用上述技术方案，所述多功能助剂发挥出较好的提升润滑性和提升机械强度的作用。
21、第二方面，本申请还提出一种阻燃pc-pbt复合塑料的制备方法，并采用如下技术方案。
22、一种阻燃pc-pbt复合塑料的制备方法，包括：
23、将亚磷酸三对甲苯酯、γ-氨丙基三乙氧基硅烷和氢氧化铝投入溶剂中混合均匀，调节ph为2-4，加热至60~100℃反应1~2h，得到所述偶联产物作为所述阻燃剂。
24、将pc、pbt、相容剂和所述阻燃剂熔融共混，再挤出成型，得到所述复合塑料。
25、通过采用上述技术方案，在ph为2-4的酸性环境和60~100℃的加热条件下，偶联反应充分进行，pc、pbt、相容剂和阻燃剂熔融充分融合，该阻燃剂的加入，不仅提升了复合塑料的阻燃性，还提升了复合塑料的机械性能。
26、综上所述，本申请的阻燃pc-pbt复合塑料及其制备方法具有如下有益效果：
27、γ-氨丙基本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种阻燃PC-PBT复合塑料，其特征在于，包含以下原料：PC、PBT、相容剂和阻燃剂；所述阻燃剂包括亚磷酸三对甲苯酯、γ-氨丙基三乙氧基硅烷和氢氧化铝进行偶联反应后的偶联产物；
2.根据权利要求1所述的阻燃PC-PBT复合塑料，其特征在于，所述PC为芳香族聚碳酸酯或者脂肪族聚碳酸酯；所述芳香族聚碳酸酯为双酚A聚碳酸酯。
3.根据权利要求2所述的阻燃PC-PBT复合塑料，其特征在于，所述脂肪族聚碳酸酯为聚三亚甲基碳酸酯和/或甲氧基聚乙二醇聚三亚甲基碳酸酯。
4.根据权利要求1所述的阻燃PC-PBT复合塑料，其特征在于，所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯或马来酸酐接枝聚乙烯。
5.根据权利要求1所述的阻燃PC-PBT复合塑料，其特征在于，所述复合塑料包含以下质量份原料：50-70份PC、15-25份PBT、1-3份相容剂和0.5-2份阻燃剂。
6.根据权利要求1所述的阻燃PC-PBT复合塑料，其特征在于，制备所述偶联产物时投入以下质量份数的原料：亚磷酸三对甲苯酯10-18份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷6-14份和氢氧化铝4-10
7.根据权利要求6所述的阻燃PC-PBT复合塑料，其特征在于，制备所述偶联产物时投入以下质量份数的原料：亚磷酸三对甲苯酯13-15份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷9-11份和氢氧化铝6-8份。
8.根据权利要求1所述的阻燃PC-PBT复合塑料，其特征在于，所述多功能助剂和所述PC的质量比为（2~5）：（50-70）。
9.一种如权利要求1-8任意一项所述的阻燃PC-PBT复合塑料的制备方法，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种阻燃pc-pbt复合塑料，其特征在于，包含以下原料：pc、pbt、相容剂和阻燃剂；所述阻燃剂包括亚磷酸三对甲苯酯、γ-氨丙基三乙氧基硅烷和氢氧化铝进行偶联反应后的偶联产物；
2.根据权利要求1所述的阻燃pc-pbt复合塑料，其特征在于，所述pc为芳香族聚碳酸酯或者脂肪族聚碳酸酯；所述芳香族聚碳酸酯为双酚a聚碳酸酯。
3.根据权利要求2所述的阻燃pc-pbt复合塑料，其特征在于，所述脂肪族聚碳酸酯为聚三亚甲基碳酸酯和/或甲氧基聚乙二醇聚三亚甲基碳酸酯。
4.根据权利要求1所述的阻燃pc-pbt复合塑料，其特征在于，所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯或马来酸酐接枝聚乙烯。
5.根据权利要求1所述的阻燃pc-pbt复合塑料，其特征在于，所述复合塑料包含以下质量份原料：...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘明晖，沈颖，倪永明，
申请(专利权)人：上海祺申塑业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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