[發明專利]含硫和氮有機硅阻燃劑的聚碳酸酯組合物及制備方法

有效

• 申請號: 201410537761.0
• 申請日: 2014-10-13
• 公開（公告）號: CN104262930A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 蔡緒福;張樂
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: C08L69/00
• 分類號: C08L69/00;C08K5/548;B29B9/06;B29C47/92
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及工程塑料領域，更具體的說涉及一種含硫和氮有機硅阻燃劑的聚碳酸酯組合物。此外，本發明還涉及一種含硫和氮有機硅阻燃劑的聚碳酸酯組合物的制備方法。

背景技術

聚碳酸酯是一種非晶型的熱塑性塑料，具有質輕、透明、強度高、抗震及加工性能好等優點，聚碳酸酯制品已經廣泛應用于汽車、建筑、電子、機械、服裝、醫學等行業之中，正在迅速地提高人們的生活質量。聚碳酸酯的阻燃性能(極限氧指數為21％～25％，阻燃性能達到UL94V-2級)雖然比普通的熱塑性聚合物要好，但在一些領域對聚碳酸酯阻燃性能提出了更高的要求。因此，改善聚碳酸酯樹脂的阻燃性能成為十分關注的問題。

目前聚碳酸酯的阻燃改性廣泛采用的是添加含鹵阻燃劑，如溴系阻燃劑。然而，溴系阻燃劑造成環境污染，其裂解時產生的氣體具有腐蝕性，會導致電子電氣設備關鍵部件失靈。有些歐洲國家要求對溴系阻燃劑的使用加以限制，力圖促進阻燃劑的無鹵化進程。無鹵阻燃成為阻燃劑開發及應用研究領域的熱點。而在無鹵阻燃改性方面，聚碳酸酯主要通過磷系阻燃劑、硼系阻燃劑、芳香磺酸鹽阻燃劑及硅系阻燃劑來實現阻燃的。但是，常用的如磷類化合物，又會導致生態問題。所以無鹵、無磷阻燃劑得到廣泛關注。

有機硅阻燃劑是近年來發展起來的一種新型無鹵、無磷阻燃劑。中國專利申請201410519730.2公開了一種含有硫和氮有機硅阻燃劑，它不僅能賦予基體材料優越的阻燃性能，還能改善基體材料的其它性能，比如耐熱性能、機械性能和加工性能等，同時它還是一類綠色阻燃劑，具有環境友好性。同時研究發現，當將硅元素與其他阻燃元素硫和氮共存時，不僅具有顯著的協同阻燃作用和廣泛的適用性，而且具有明顯的互補性，應用前景和發展潛力也十分光明。

發明內容

本發明的目的在于提供一種相容性好且能阻燃的含硫和氮有機硅阻燃劑的聚碳酸酯組合物。本發明的另一目的是提供一種聚碳酸酯組合物的制備方法。

本發明的含硫和氮有機硅阻燃劑的聚碳酸酯組合物，其組成以重量百分比計：

有機硅阻燃劑0.1％～10％，抗氧劑0.01％～1％，聚碳酸酯89％～99％。

本發明聚碳酸酯組合物中的有機硅阻燃劑為一種共聚物，其結構式為：

其中R₁、R₂、R₃為烷基，R₄為氨基烷基，R₅為硫基烷基，R₆為烷基或烷氧基,x、y、z為各結構單元的組成分數，x為0.2至0.7，y為0.3至0.8，z為0.001至0.2，x、y和z的和是1。

本發明聚碳酸酯組合物中有機硅阻燃劑，其中，所述的R₁、R₂、R₃為甲基，R₄為N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基，R₅為巰基丙基，R₆為甲氧基。

本發明的聚碳酸酯組合物優選百分比：有機硅阻燃劑0.5％～5％，抗氧劑0.1％～1％，聚碳酸酯為95％～99％。

本發明聚碳酸酯組合物中抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑1076、抗氧劑628或抗氧劑168。

本發明聚碳酸酯組合物中聚碳酸酯為芳香族聚碳酸酯。

本發明的聚碳酸酯組合物的制備方法，步驟如下：

將含硫和氮的有機硅阻燃劑、抗氧劑和聚碳酸酯在擠出機中混合造粒，混合溫度為200～280℃，轉速為80～120rpm。

本發明的聚碳酸酯組合物的制備方法，混合溫度優選為210～250℃。

本發明具有以下有益效果：

⑴本發明聚碳酸酯組合物所選用阻燃劑添加量少，阻燃效果明顯，當有機硅的添加量為1％時，聚碳酸酯的極限氧指數達到32，UL-94達到V-0，純聚碳酸酯的極限氧指數為25，UL-94為V-2。

⑵本發明所制備的含硫和氮有機硅阻燃劑的聚碳酸酯的加工溫度降低，加工流動性變好，可降低生產成本，節約資源。

⑶本發明所制備的含硫和氮有機硅阻燃劑的聚碳酸酯所用的阻燃劑以含苯基硅做為封端劑，與聚碳酸酯具有良好的相容性，與聚碳酸酯共混后對聚碳酸酯的光學性能影響較小。

具體實施方式