【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高分子材料领域，尤其是涉及一种无氟环保阻燃pc材料、材料制备方法及应用。
技术介绍
1、聚碳酸酯(pc)是一种非晶态聚合物，在熔化和冷却后变成透明的玻璃状物，具有优良的光学和力学性能，耐高低温性能优异，吸水率低，其耐冲击性、绝缘性和抗老化性均较好，还能耐受无机及有机稀酸等腐蚀，具有一定的耐化学腐蚀性。透明阻燃pc具备pc材料的上述性能优点的同时，阻燃性能优异，满足了电子电器、仪器仪表、传播媒体和数据光盘等应用场景对pc的性能要求，但满足ul 94v0阻燃的同时透光率可达85％以上具有极高的技术难度。
2、pfas的英文全称是per/polyfluoroalkyl substances，即全氟烷基和多氟烷基化合物，pfas具有极高的化学稳定性和生物积累性，难以降解，能够在环境中持久存在，对环境和人类健康构成严重威胁。欧盟提出了在欧洲全面限制pfas生产和使用的提案，涉及超过1万种物质。英国也在reach法规的基础上，调查pfas的危害性并考虑限制措施。美国则对329种pfas物质实行额外申报要求，确保在使用前进行风险评估，pfas包含了阻燃pc常用的阻燃抗滴落剂聚四氟乙烯(ptfe)，开发一种不含氟的阻燃pc成为行业关注的热点。
3、中国专利技术专利cn113801453a公开了一种无卤阻燃透明pc材料及其制品，阻燃剂为苯氧基环磷腈及乙烯苯基硅烷中一种或多种的复配；并与抗滴落剂协同。利用本专利技术的无卤阻燃透明pc材料及其制品，解决了pc材料无法到达0.2mmvtm-0的阻燃等级且透光率下降到
技术实现思路
1、为了填补现有技术的空白，本专利技术提供了一种无氟环保阻燃pc材料、材料制备方法及应用，根据阻燃剂分子组装设计原理，配方设计中引入了一种新型阻燃剂和协效阻燃剂实现了阻燃pc满足ul94 v0阻燃要求，同时阻燃pc材料成份符合pfas环保要求效果，该方法制备的阻燃pc可以应用于汽车工业、电器仪表工业和机械工业等领域。
2、本专利技术通过以下技术方案实现的：
3、一种无氟环保阻燃pc材料、材料制备方法及应用，其特征在于：按照以下按重量份数计的原料组成：
4、
5、所述聚碳酸酯树脂的数均分子量17000-40000，重均相对分子质量20000-50000，熔体流动速率(测试条件：300℃*1.2kg)：10-25g/10min，透光率(测试标准：gb/t 2410-2008)≥85％。
6、所述阻燃剂是一种萘酚环磷酸酯，密度1.24±0.2g/cm3，结构式如下：
7、
8、所述协效阻燃剂是一种双环氧封头的甲基硅氧烷，密度1.113±0.06g/cm3，硅含量12-14％，结构式如下：
9、
10、所述其它助剂可以是抗氧剂、润滑剂、增韧剂、耐热剂、着色剂的一种或多种。
11、上述透明环保阻燃pc材料的制备方法，包括以下步骤：
12、(1)按配方比例称取各种原料；将聚碳酸酯树脂、阻燃剂、协效阻燃剂、抗氧剂、加工助剂、增韧剂、耐热剂等通过高速搅拌机混合均匀，备用。
13、(2)将上述树脂和助剂混合原料通过双螺杆挤出机的主喂料口加入，在220-240℃下经过熔融挤出、造粒、干燥处理等工序后得到所述的一种无氟环保阻燃pc材料。
14、上述无氟阻燃pc材料可以应用于汽车工业、电器仪表工业和机械工业等领域。
15、本专利技术的优势在于根据阻燃剂分子组装设计原理，配方设计中引入了一种萘酚环磷酸酯阻燃剂，在pc燃烧过程中产生一氧化碳起到气相阻燃的效应，同时高温下会发生热分解，阻燃剂分解产生的水和酸性物质可以稀释可燃物同时释放出的气体可以隔绝氧气或稀释可燃气体，磷元素具有较高的反应活性，可以与可燃物中的氢元素发生化学反应，生成不易燃的含磷化合物，从而降低可燃物的燃烧性。萘酚环的结构在高温下具有优异的成炭性，可以形成一层保护性炭层，具有隔热隔氧防止滴落引燃的功能，同时阻燃剂含有硅元素与磷酸酯结构的协效作用，进一步提升阻燃效率。协效阻燃剂硅氧烷可以与阻燃剂发挥协同作用提高了凝聚相炭层高温热稳定性和石墨化程度，活性环氧基团可以提高pc的熔体强度，解决pc燃烧过程中滴落引燃的问题，阻燃剂、协效阻燃剂和增粘剂的协同作用进一步提升阻燃性能。本专利技术制备阻燃pc材料表现出优异的力学性能、阻燃性能。
16、本专利技术的有益效果为：
17、1)本专利技术根据pc材料燃烧的特点选择了一种萘酚环磷酸酯阻燃剂，在pc燃烧过程中产生一氧化碳起到气相阻燃的效应，同时阻燃剂具有磷酸酯结构赋予其分解产生的水和酸性物质可以稀释可燃物同时释放出的气体可以隔绝氧气或稀释可燃气体，磷元素具有较高的反应活性，可以与可燃物中的氢元素发生化学反应，生成不易燃的含磷化合物，从而降低可燃物的燃烧性的特点，萘酚环结构又具有优异的成炭性，可以形成一层保护性炭层，具有隔热隔氧防止滴落引燃的功能。
18、2)本专利技术选择双环氧封头的甲基硅氧烷作为协效阻燃剂，协效阻燃剂中硅元素可以起到成炭作用的，提高了凝聚相炭层高温热稳定性和石墨化程度，增加炭层的厚度可以有效提升阻燃效率，并且与pc相容性好，不影响其阻燃效果。
19、3)本专利技术选择了协效阻燃剂中的环氧基团可以与pc树脂末端基团反应反应增加其熔体强度，在燃烧过程中起到抗滴落效果，。
20、4)本专利技术阻燃剂中的萘环结构、协效阻燃剂协同作用进一步提升高了凝聚相炭层高温热稳定性和石墨化程度，并在燃烧过程中起到抗滴落的效果，提升pc材料的阻燃性能。
21、5)本专利技术的制备的阻燃pc不含氟元素，符合pfas环保要求，具有优异的力学性能、阻燃性能。
22、通过上述有益效果实现了阻燃pc材料力学性能优异、阻燃性本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种无氟环保阻燃PC材料，其特征在于：按照以下按重量百分数计的原料组成：
2.根据权利要求1所述的一种无氟环保阻燃PC材料，其特征在于：所述聚碳酸酯树脂的数均分子量17000-40000，重均相对分子质量20000-50000，熔体流动速率：10-25g/10min，透光率≥85％。
3.根据权利要求1所述的一种无氟环保阻燃PC材料，其特征在于：所述协效阻燃剂是一种双环氧封头的甲基硅氧烷，密度1.113±0.06g/cm3，硅含量12-14％，结构式如下：
4.根据权利要求1所述的一种无氟环保阻燃PC材料，其特征在于：所述其它助剂可以是抗氧剂、润滑剂、增韧剂、耐热剂、着色剂的一种或多种。
5.根据权利要求1-4任意之一所述无氟环保阻燃PC材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种无氟环保阻燃pc材料，其特征在于：按照以下按重量百分数计的原料组成：
2.根据权利要求1所述的一种无氟环保阻燃pc材料，其特征在于：所述聚碳酸酯树脂的数均分子量17000-40000，重均相对分子质量20000-50000，熔体流动速率：10-25g/10min，透光率≥85％。
3.根据权利要求1所述的一种无氟环保阻燃pc材料，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：张海生，颜瑞祥，袁鸣，亓晓杰，张锴，蔡莹，蔡青，周臻纶，周文，
申请(专利权)人：上海普利特复合材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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