[發明專利]一種阻燃PC/PBT復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201410379850.7
• 申請日: 2014-08-04
• 公開（公告）號: CN104109367A
• 公開（公告）日: 2014-10-22
• 發明（設計）人: 高山俊;周平;張正;張鸞;沈春暉
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: C08L69/00
• 分類號: C08L69/00;C08L67/02;C08L51/06;C08L51/00;C08K5/3415;C08K5/134;C08K5/526;B29C47/92
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 唐萬榮

技術領域

本發明涉及高分子復合材料及其制備方法，具體涉及一種阻燃PC/PBT復合材料及其制備方法。

背景技術

聚碳酸酯(PC)是一種性能優良的熱塑性工程塑料，其產量和用量僅次于聚酰胺，具有高透明、高抗沖、高強度、高蠕變等優良性能，但是其存在耐化學腐蝕較差，易溶于有機溶劑，容易應力開裂等缺點。

聚對二苯甲酸丁二醇酯(PBT)是一種結晶性的熱塑性塑料,結晶速度快,適合于高速成型,具有耐化學藥品性、熔體流動性好的特點。

PC與PBT的復合材料可以提高PC流動性、改善其加工性能、耐應力開裂性能和耐化學藥品性，并降低成本；同時也可改善PBT單獨使用時的不足，如加工時易發生翹曲變形等。PC/PBT共混物具有優良的耐溶劑性、耐磨性、尺寸穩定性和耐應力開裂性，且加工性能較好、熱變形溫度高，因此具有極高的工業應用價值。

目前，阻燃PC/PBT復合材料，主要是相容性問題，加入阻燃劑后，由于阻燃劑與復合材料相容性差，導致復合材料的力學性能下降，另一方面，為了達到優異的阻燃效果，加入的阻燃劑量一般較大，這進一步使復合材料的力學性能下降。

發明內容

本發明針對現有技術中不足，目的在于提供一種阻燃PC/PBT復合材料及其制備方法，該阻燃PC/PBT復合材料的力學強度高，阻燃性能好，成本低。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案為：

一種阻燃PC/PBT復合材料，它是由以下組分制備而成，各組分按重量份數計為：PC樹脂48～64份，PBT樹脂16～32份，阻燃劑10～20份，阻燃增效劑1～3份，相容劑8～12份，增韌劑8～10份，抗氧劑0.1～0.3份，潤滑劑0.2～0.6份。

按上述方案，所述的相容劑是丙烯酸酯類共聚物。

按上述方案，所述的丙烯酸酯類共聚物來源于日本三菱公司生產的產品，它是甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸酯和有機硅組成的聚合物。

按上述方案，所述的增韌劑是馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物彈性體。

按上述方案，所述的阻燃劑為乙撐雙鄰苯二甲酰亞胺。

按上述方案，所述的阻燃增效劑為1,4-二異丙基苯聚合物。

按上述方案，所述的抗氧劑為四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯與三(2.4-二叔丁基酚)亞磷酸酯的復配物。

按上述方案，所述的潤滑劑為季戊四醇硬脂酸酯和乙撐雙硬酯酰胺。

一種阻燃PC/PBT復合材料的制備方法，具體包括以下步驟：①按照配方分別稱取PC樹脂、PBT樹脂、阻燃劑、阻燃增效劑、增韌劑、相容劑、抗氧劑和潤滑劑；②將原料加入高速混合機中，直至混合所產生的摩擦熱使物料的溫度升到80～85℃后停止混合，冷卻，得到混合均勻的混合物；③將混合物送入溫度已設好的擠出機中，經熔融共混擠出，經水槽冷卻至切粒機造粒，即得到阻燃PC/PBT復合材料。

按上述方案，步驟①所述的PC樹脂、PBT樹脂在使用前先置于鼓風干燥機中，在110℃～130℃溫度下干燥4～6小時。

按上述方案，步驟②中所述的高速混合機中混合的工作轉速為1000轉/分鐘～1100轉/分鐘。

按上述方案，步驟③所述的擠出機為雙螺桿擠出機，其各區的溫度為：T₁＝210～220℃，T₂＝220～230℃，T₃＝230～240℃，T₄＝230～240℃，T₅＝245℃，T_模＝235～250℃。

本發明中相容劑和增韌劑的作用原理為：本發明所述的相容劑為丙烯酸酯類共聚物，丙烯酸酯類共聚物是由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸酯、有機硅組成的具有核殼結構的共聚物，其中核是有機硅；聚丙烯酸酯與PC和聚酯一般具有很好的相容性，這是因為聚丙烯酸酯與PC和聚酯的溶度參數相近，它能很好的分散在復合材料中，它能夠對復合材料起到很好的相容作用，它能夠提高PC和PBT的相容性，而且丙烯酸酯類共聚物中的有機硅能夠提高復合材料的阻燃效果；本發明的增韌劑為馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物彈性體(馬來酸酐接枝乙烯-POE)，其酸酐基團能夠與PBT中的端基反應，具有反應性增容作用，可以改善PC與PBT的相容性，提高PC與PBT兩相界面間的粘結力，從而起到增韌作用。

本發明與現有技術相比，具有以下的優點：

1)本發明制備的阻燃PC/PBT復合材料兼顧PC和PBT的優異性能，具有良好的加工性能，力學性能，是一種成本低、性能好的復合材料，阻燃性能好。