[發明專利]一種無鹵阻燃聚碳酸酯組合物及制備方法

有效

• 申請號: 201410638025.4
• 申請日: 2014-11-06
• 公開（公告）號: CN104403289A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 楊榮杰;李紫千
• 申請（專利權）人: 北京理工阻燃科技有限公司
• 主分類號: C08L69/00
• 分類號: C08L69/00;C08L27/18;C08K5/00;C08K5/548;C08K5/526;C08K5/134
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 楊志兵;李愛英

技術領域

本發明涉及一種無鹵阻燃聚碳酸酯組合物及制備方法，屬于阻燃技術領域。

背景技術

聚碳酸酯(PC)是一種綜合性能優良的熱塑性工程塑料，它沖擊強度高，透光率高，尺寸穩定性好，易著色，耐老化性好，且具有優良的電絕緣性等。PC廣泛應用于電子、電器、航空航天、機械、汽車紡織、輕工及建筑行業。PC本身具有一定的阻燃性，但仍難以滿足某些應用領域如電視機、電腦、打印機的機殼和組件、變壓器線圈、汽車部件、建筑材料等對PC阻燃性能的要求。目前PC常用的阻燃劑可以分為含鹵阻燃劑和無鹵阻燃劑。含鹵阻燃劑主要為溴系阻燃劑，而無鹵阻燃及包括有機磷系、硅系、磺酸鹽系、硼系。其中，溴系的含鹵阻燃劑阻燃劑因其對環境造成污染而逐漸被限制使用。無鹵阻燃劑中磷系阻燃劑添加量大，一般為10％～30％，多數分解溫度比較低，易腐蝕模具，有些還會影響樹脂的沖擊強度。有機硅化合物被認為是一類高效、無毒、低煙、環境友好性阻燃劑，但成本較高，常與其他阻燃劑復合使用。硼系阻燃劑阻燃效率不高，通常只有與聚硅氧烷并用才能達到較好的效果?；撬猁}系阻燃劑阻燃效率高，添加極少量即可使PC達到UL-94V-0級(3.2mm厚)，但要滿足更高的阻燃性能則需與其他阻燃劑復配使用，且磺酸鹽系阻燃劑的水解穩定性差。

發明內容

針對含鹵阻燃聚碳酸酯組合物因使用含鹵阻燃劑而造成環境污染，無鹵阻燃聚碳酸酯組合物阻燃效率低、水解穩定性差的問題，本發明的目的之一在于提供一種無鹵阻燃聚碳酸酯組合物，所述組合物在無鹵的條件下同時獲得良好的阻燃性、優異的機械性能和較高的水解穩定性和熱穩定性；目的之二在于提供一種無鹵阻燃聚碳酸酯組合物的制備方法，所述方法簡單，操作簡便。

本發明的目的由以下技術方案實現：

一種無鹵阻燃聚碳酸酯組合物，以所述組合物的總質量為100％計，各組分及質量百分含量如下：

其中，苯磺酸鹽硅倍半氧烷的分子式為T_a(OH)_b，T為RSiO_1.5-b/2a，R為PhSO₃X，Ph為苯基，X優選H、Na、K、Cu、Al和Fe中的一種以上，a為偶數，b為0或4；T_a(OH)_b的結構式優選如下2種：

當a＝8且b＝0時，結構式為式Ⅰ；當a≥4且b＝4時，結構式為式Ⅱ；

所述苯磺酸鹽硅倍半氧烷的制備方法如下：

(1)在惰性氣體保護下，將苯基硅倍半氧烷加入氯磺酸中，于0～160℃下反應1～72h，得到反應液；

(2)向所述反應液中加入沉淀劑1，過濾，得到苯磺酸基硅倍半氧烷；

(3)將苯磺酸基硅倍半氧烷溶解水中，得到溶液1；向所述溶液1中加入成鹽試劑至pH≤7，旋干，得到苯磺酸鹽硅倍半氧烷；水的添加量為使苯磺酸基硅倍半氧烷完全溶解；

其中，步驟(1)所述苯基硅倍半氧烷與氯磺酸的摩爾比優選1～1:64；

所述惰性氣體優選氬氣和氮氣中的一種；

步驟(2)所述沉淀劑1優選水和冰水混合物中的一種；反應液與沉淀劑的體積比優選1:1～20；

步驟(3)所述成鹽試劑優選氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化銅、氫氧化鋁、氫氧化鐵、氫氧化鉛、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸銅、碳酸鋁、碳酸鐵、碳酸鉛、氧化銅、氧化鋁、氧化鐵、氧化鉛、銅粉、鋁粉和鐵粉中的一種以上；

抗熔滴劑優選聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯和聚(四氟乙烯-六氟乙烯)中的一種；抗氧化劑優選酚類抗氧劑和亞磷酸酯類抗氧劑中的一種以上；

酚類抗氧劑優選四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯；亞磷酸酯類抗氧劑優選三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯；

一種無鹵阻燃聚碳酸酯組合物的制備方法，所述方法具體步驟如下：

(1)將聚碳酸酯、苯磺酸鹽硅倍半氧烷、抗熔滴劑和抗氧化劑混合均勻，得到混合物1；將混合物1通過雙螺桿機熔融、混煉、擠出、冷卻、切粒、干燥，得到無鹵阻燃聚碳酸酯組合物粒料；

(2)將所述無鹵阻燃聚碳酸酯組合物粒料通過注塑機注塑成型，得到本發明所述無鹵阻燃聚碳酸酯組合物；

有益效果

(1)本發明所述無鹵阻燃聚碳酸酯組合物選用的阻燃劑均為無鹵阻燃劑，環保性好，不會造成如含鹵阻燃劑在燃燒時帶來的環境污染問題；