[發(fā)明專利]一種PC用無鹵復(fù)合阻燃劑及由其制備的阻燃PC材料

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510399990.5
• 申請日: 2015-07-09
• 公開（公告）號: CN105001456A
• 公開（公告）日: 2015-10-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林湖彬;杜崇銘;劉勛;李華軍
• 申請（專利權(quán)）人: 惠州市昌億科技股份有限公司
• 主分類號: C08K13/02
• 分類號: C08K13/02;C08K5/523;C08K5/42;C08K3/34;C08K5/098;C08L69/00;C08K5/524
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 陳衛(wèi);禹小明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種PC用無鹵復(fù)合阻燃劑及由其制備的阻燃PC材料。

背景技術(shù)

聚碳酸酯（PC）是一種具有綜合均衡的機(jī)械、電氣及耐熱性能的熱塑性工程塑料，以優(yōu)異的抗沖擊強(qiáng)度和耐蠕變性著稱，具有優(yōu)良的透明性（可見光透過率在90%以上）、電絕緣性、耐熱性和尺寸穩(wěn)定性。PC本身具有一定的阻燃性，其極限氧指數(shù)為21%-24%，UL-94達(dá)V-2級，但仍可燃燒，且燃燒時有熱溶體滴落，容易引起火災(zāi)，難以滿足阻燃防火的要求。目前用于聚碳酸酯中阻燃主要有鹵系阻燃劑、磷系阻燃劑、硅系阻燃劑、磷-氮系阻燃劑、硼系阻燃劑等等。由于鹵系阻燃劑需要與銻類化合物復(fù)配，但其會使PC變得完全不透明，限制其應(yīng)用范圍，再者鹵系阻燃劑在燃燒時會產(chǎn)生有毒的鹵化氫氣體和大量煙霧，甚至產(chǎn)生一些致癌物質(zhì)，嚴(yán)重影響人類的生命健康；而添加磷系阻燃劑容易降低材料的熱變形溫度，造成材料變形；硅系阻燃劑的價(jià)格高昂，用量大則造成成本過高，用量低則達(dá)不到令人滿意的阻燃效果。中國專利CN?103059346A?公開了一種復(fù)合阻燃劑、制備方法及應(yīng)用，但其采用溴系阻燃劑，且用量大，明顯不符合環(huán)保要求。

因此，亟需一種無鹵素、阻燃效果好、容易加工、不影響材料性能的PC用阻燃劑，以滿足各個應(yīng)用領(lǐng)域?qū)C阻燃性能的要求。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供一種PC用無鹵復(fù)合阻燃劑及由其制備的PC材料。

一種PC用無鹵復(fù)合阻燃劑，其原料按重量份計(jì)包括以下組分：

磷系阻燃劑?????????????????????????????????????30～50份；

磺酸鹽類阻燃劑??????????????????20～40份；

阻燃協(xié)效劑???????????????????????3-7份

分散劑?????????????????????????????????????????0.1～0.2份；

潤滑劑?????????????????????????0.5-0.8份；

相容劑???????????????????????????2-8份；

進(jìn)一步的，所述磷系阻燃劑為磷酸三甲酚酯、磷酸間苯二酚酯、亞磷酸酯中一種或幾種。燃燒時可與PC基體或其分解物反應(yīng)生成P-O-C，形成含磷的炭化層，或發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)生成熱穩(wěn)定性好的多芳結(jié)構(gòu)的網(wǎng)狀化合物，從而起到阻燃作用。

進(jìn)一步的，所述磺酸鹽類阻燃劑為苯磺酰基苯磺酸鉀。其與磷系阻燃劑復(fù)配具有協(xié)同阻燃作用，可加速PC分解速率，促進(jìn)PC交聯(lián)和成炭，形成炭層結(jié)構(gòu)，阻礙氧氣和熱量向材料內(nèi)部傳遞。

進(jìn)一步的，所述阻燃協(xié)效劑為蒙脫土，其加入到聚合物中不但可提高材料的機(jī)械性能、熱學(xué)性能等，而且阻燃性能也有較大幅度的提高，可以促進(jìn)材料燃燒時成碳、抑制熔滴、降低材料的熱釋放速度，起到阻隔作用。

進(jìn)一步的，所述分散劑為十二烷基苯磺酸鈉，可使材料的各成分分散均勻；潤滑劑為硬脂酸鈣，起潤滑、脫模作用；相容劑為馬來酸酐接枝丙烯酸酯，對材料具有改進(jìn)抗沖擊性能及使材料的各成分容易相容的性能。

進(jìn)一步的，其制備方法是將磺酸鹽類阻燃劑、阻燃協(xié)效劑、分散劑、潤滑劑及相容劑置于高速混合機(jī)中在200-500?r/min的轉(zhuǎn)速下混合攪拌10-20分鐘，后將磷系阻燃劑邊攪拌邊加入該混合物，在500-1500r/min的轉(zhuǎn)速下繼續(xù)充分混合，即得PC用無鹵復(fù)合阻燃劑。

同時，本發(fā)明還提供一種由該阻燃劑制備的阻燃PC材料，其原料按重量份計(jì)包括以下組分：

PC??????????????????????????70-90份；

PC用無鹵復(fù)合阻燃劑??????????4-9份；

抗氧化劑????????????????????0.1-0.5份；

紫外線吸收劑????????????????0.2-0.5份；

其中，所述紫外線吸收劑為紫外線吸收劑UV-531；抗氧劑為科萊恩公司生產(chǎn)的抗氧化劑P-EPQ。

本發(fā)明的有益效果:

1.利用磷系阻燃劑、磺酸鹽類阻燃劑及阻燃協(xié)效劑三者的協(xié)同阻燃效應(yīng)，使得制備出的PC材料具有優(yōu)異的阻燃效果，加入少量其阻燃性能完全可以達(dá)到UL-94?1.6mm?V-0的標(biāo)準(zhǔn)。