[發明專利]高性能無鹵阻燃聚碳酸酯材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201810044688.1
• 申請日: 2018-01-17
• 公開（公告）號: CN108117735B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 殷鵬剛;郭勝立;史吉華;任仁
• 申請（專利權）人: 北京濮源新材料技術研究院（普通合伙）
• 主分類號: C08L69/00
• 分類號: C08L69/00;C08L23/06;C08L27/18;C08L23/30;C08K13/04;C08K7/14;C08K5/523;C08K3/22;C08J3/22
• 代理公司: 北京酷愛智慧知識產權代理有限公司 11514
• 代理人: 李婷

本發明涉及一種高性能無鹵阻燃聚碳酸酯材料及其制備方法。聚碳酸酯材料的原料組分包括：聚碳酸酯55～80份、阻燃母粒10～30份、玻璃纖維10～15份、分散劑0.5～1份以及抗滴落劑0.2～1重量份。制備方法：將阻燃母粒的各原料組分加入第一高速混合機中混合，之后投入到第一雙螺桿擠出機中混合，擠出造粒制得阻燃母粒。其次，將無鹵阻燃聚碳酸酯材料的各原料組分加入第二高速混合機中混合，之后投入到第二雙螺桿擠出機中混合，經擠出、拉條、切粒以及干燥，制得無鹵阻燃聚碳酸酯材料。本發明提供的無鹵阻燃聚碳酸酯材料，具有優異的阻燃和耐磨性能，不僅提高了原有的抗沖性能和拉伸性能，而且能夠保持良好的流動性。

技術領域

本發明涉及聚碳酸酯改性材料技術領域，具體涉及一種高性能無鹵阻燃聚碳酸酯材料及其制備方法。

背景技術

聚碳酸酯是一種綜合性能優越的熱縮性工程塑料，具有高抗沖、高韌性、高耐熱性、耐候性和優異的電絕緣性，被廣泛應用在汽車工業、儀表儀器、電子電器等領域。聚碳酸酯本身具有一定的阻燃性、但不能滿足對阻燃級別要求更高的場合，同時，聚碳酸酯耐磨性差。

為確保阻燃性，傳統的添加含鹵阻燃劑，阻燃性好、添加量少、對力學性能影響較小，但在其阻燃過程中會產生大量有毒煙霧以及致癌的二噁英，對人體造成傷害。進一步，人們采用無鹵阻燃劑，常用的有磷系阻燃劑、有機硅阻燃劑和磺酸鹽等，并與無機阻燃劑進行復配。添加量達到理想的阻燃效果時，都會在一定程度上降低材原有的力學性能。

為了提高強度，加入玻璃纖維作為增強劑。玻璃纖維使流動性和抗沖擊性變差，并且玻璃纖維從樹脂表面突出來而很難確保材料質量均一穩定。

基于此，需要對現有的配方進行提升優化，開發出綜合性能優異的阻燃聚碳酸酯。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明旨在提供一種高性能無鹵阻燃聚碳酸酯材料及其制備方法。本發明提供的無鹵阻燃聚碳酸酯材料，具有優異的阻燃和耐磨性能，不僅提高了原有的抗沖性能和拉伸性能，而且能夠保持良好的流動性。

為此，本發明提供如下技術方案：

第一方面，本發明提供一種阻燃母粒，原料組分按重量份計，包括：硅氧烷共聚碳酸酯70～80重量份、阻燃劑15～25重量份、氧化鋅1～5重量份以及第一分散劑1～3重量份；其中，阻燃劑包括磷系阻燃劑和無機阻燃劑。

優選地，硅氧烷共聚碳酸酯選用共聚雙酚A型芳香族聚碳酸酯，且共聚雙酚A型芳香族聚碳酸酯的硅含量為1～5％，重均分子量為20000～30000。氧化鋅選用納米氧化鋅，且納米氧化鋅的平均粒徑為10～100nm，并經過鈦酸酯偶聯劑或硅烷偶聯劑表面處理；使用偶聯劑提高納米氧化鋅與聚合物基體的界面鍵合，增強了基體承載能力，可提高基體的拉伸性能，同時明顯改善基體的抗磨損性能。磷系阻燃劑包括間苯二酚-雙(二苯基磷酸酯)(RDP)和/或雙酚A-(二苯基磷酸酯)(BDP)；RDP和BDP為高效磷系阻燃劑，少量的添加(1％～3％)不僅可與硅元素協同阻燃，而且不影響材料的力學性能。無機阻燃劑包括納米氫氧化鋁和/或納米氫氧化鎂，且無機阻燃劑優選平均粒徑為10～50nm，且經過鈦酸酯偶聯劑或硅烷偶聯劑表面處理后的無機阻燃劑；從而具有填充增強的效果，不僅能夠提高材料的抗沖性能，而且可以與有機阻燃劑協同阻燃。第一分散劑包括聚乙烯蠟、氧化聚乙烯蠟、聚丙烯蠟、a-甲基苯乙烯樹脂、硬脂酸及其鹽類中的一種或多種；且進一步優選以聚乙烯蠟為主要成分的復合分散體系。

優選地，磷系阻燃劑包括重量比為1:1的間苯二酚-雙(二苯基磷酸酯)和雙酚A-(二苯基磷酸酯)；無機阻燃劑包括重量比為1:1的納米氫氧化鋁和/或納米氫氧化鎂。

優選地，阻燃母粒包括下述原料組分：硅氧烷共聚碳酸酯70重量份、磷系阻燃劑10重量份、無機阻燃劑10重量份、納米氧化鋅3重量份以及分散劑2重量份。