[發明專利]一種PC/ABS阻燃復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202010012924.9
• 申請日: 2020-01-06
• 公開（公告）號: CN111117198B
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發明（設計）人: 侯世杰;張勇健;江平開
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: C08L69/00
• 分類號: C08L69/00;C08L55/02;C08L27/18;C08K5/523;C08K5/50;C08K5/42
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

本發明公開了一種PC/ABS阻燃復合材料及其制備方法；以占總重的重量百分比含量計，所述材料包括：雙酚A型聚碳酸酯50～80％，丙烯腈?丁二烯?苯乙烯嵌段共聚物16～48％，芳香族磷酸酯類阻燃劑0.1～6％，季鏻磺酸鹽類阻燃劑0.01～2％，抗滴落劑聚四氟乙烯0.01～1％。本發明將特定的季鏻磺酸鹽類阻燃劑與芳香族磷酸酯類阻燃劑協同使用到PC/ABS合金中，獲得良好的阻燃協同效果，并保持了材料良好的熱穩定性、耐水解性與拉伸性能等，制備得到各項性能優異的阻燃復合材料。

技術領域

本發明涉及功能化高分子阻燃工程材料技術領域，具體地，涉及一種PC/ABS阻燃復合材料及其制備方法。

背景技術

隨著國民經濟的快速發展，工程領域中對新材料的需求量越來越大。PC/ABS合金是一種應用較為廣泛的工程塑料，主要用于汽車內部零件、商務機器、通信器材、家電用品及照明設備上。在一些領域特別是電子電氣設備中，對其材料的阻燃性能方面的要求尤為嚴格。此外，為了保持材料的實用性，不僅需要其滿足相應的阻燃需求，而且具備優異的力學性能、耐水解性能、耐老化、環保等特性。

目前，含鹵阻燃劑在工程塑料中是一種使用較為廣泛的阻燃劑，其具有優良的阻燃性能且使材料保持較好的物理性能，但是當火災發生時，含鹵阻燃劑會釋放出大量煙霧和有毒鹵化氫氣體，造成二次危害。隨著歐盟RoHS和WEEE兩個指令的頒布，有機含鹵阻燃劑在電子電氣設備等領域的應用受到了很多限制。因此，開發高效無鹵阻燃劑成為一個很重要的課題。

常用于PC/ABS合金阻燃改性的無鹵阻燃劑主要為含磷阻燃劑。有機磷系阻燃劑大都具有低煙、無鹵、低毒等特點，具有很好的發展前景。有機磷系阻燃劑在氣相和凝聚相均可發揮阻燃作用。含磷化合物的受熱分解產物具有非常強的脫水作用，能使所覆蓋的聚合物表面炭化，形成炭膜。此外，有機磷系阻燃劑的揮發性磷化合物可以在氣相中發揮阻燃作用，其分解成的小分子或自由基可以捕獲火焰區氫等活躍的自由基，從而使火焰熄滅。在有機含磷阻燃劑中最常用的主要為芳香族磷酸酯類阻燃劑，如TPP、BDP與RDP等。然而，在工業領域，其添加量通常為15％以上才可達到理想的阻燃級別。阻燃劑的過量添加嚴重影響了聚合物材料的力學性能、熱穩定性與耐水解性能。因此，尋找可以與芳香族磷酸酯類阻燃劑發揮良好阻燃協同作用的阻燃劑是降低阻燃劑使用量、減弱阻燃劑的添加對材料力學、耐水解性不利影響的重要途徑。

鏻鹽是一種具有較好熱穩定性、較低蒸氣壓、與多種聚合物材料具有良好的相容性的化合物，其可滿足多種聚合物材料的加工溫度需要，曾較為少量的應用到紡織品等材料的阻燃改性中。磺酸鹽類化合物是一種高效阻燃劑，應用于PC基質中效果尤為明顯。在高溫條件下，磺酸鹽能夠促進PC的異構化，促進釋放出CO₂和H₂O等不燃物，并能提高PC的交聯和成炭速率，有助于在PC表面形成保護性炭層。此外，磺酸鹽還可以促進PC的Fries重排，加速PC的交聯和成炭。季鏻磺酸鹽類阻燃劑可以結合有機磷系阻燃劑和磺酸鹽阻燃劑的優點，發揮磷-硫協同阻燃作用，應用到聚碳酸酯等聚合物中具有優良的阻燃效果。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種PC/ABS阻燃復合材料及其制備方法。本發明通過向PC/ABS合金中協同加入磺酸鏻鹽類阻燃劑與芳香族磷酸酯類阻燃劑對其進行阻燃改性，從而改善材料的阻燃性能并維持材料的力學、熱穩定性與耐水解性等性能。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

本發明涉及一種PC/ABS阻燃復合材料組合物，以占所述組合物總重的重量百分比含量計，所述組合物包括如下各組分：

優選的，芳香族磷酸酯類阻燃劑1.5～6％，PhS(季鏻磺酸鹽類阻燃劑)0.2～2％，PTFE(抗滴落劑聚四氟乙烯)0.1～1％。

優選的，所述芳香族磷酸酯類阻燃劑為BDP(雙酚A雙(二苯基磷酸酯))、TPP(磷酸三苯酯)中的一種或兩種。