一种阻燃PC组合物及其制备方法与流程

一种阻燃pc组合物及其制备方法
技术领域
1.本发明属于聚碳酸酯材料改性领域，尤其涉及一种阻燃pc组合物及其制备方法。


背景技术：

2.聚碳酸酯树脂结构上的特殊性，具有耐热性、机械特性和电气特性优异，并且具有尺寸精度高等诸多优异的特性，已成为五大工程塑料中增长速度最快的通用工程塑料，在多种领域被广泛使用，如电子电器、汽车、建筑、医疗、航空航天、光学透镜、食品包装等诸多领域
3.聚碳酸酯树脂本身具有一定的阻燃性，氧指数在25，但是不能满足阻燃级别更高的领域(阻燃ul94 v0)，需要对其进行阻燃改善；由于本身具有一定阻燃性，对其进行阻燃改善相对比较容易，常规的阻燃剂体系包括卤系、硅系、磺酸盐体系和磷系，各有优缺点。卤系阻燃剂热裂解产生腐蚀性气体，容易腐蚀电气设备，且存在环保问题；硅系阻燃效率低，一般作为辅助阻燃剂；磺酸盐体系促进pc分解成炭，其长期阻燃稳定性较差；磷系影响pc的耐热、耐水解性能。行业内，薄膜阻燃pc被用于计算机、笔记本式计算机、平板终端、智能手机、移动电话、移动设备、打印机、复印机等oa设备的部件，为保证材料热变形性能及环保性能，一般采用磺酸盐或者溴系体系作为阻燃剂，磺酸盐阻燃性能随着时间会衰减比较严重，而溴系的话，随着人们对环保的要求越来越高，也终将被替代，因此开发一款长期稳定阻燃和无卤环保的薄膜阻燃pc，会得到更加广泛的应用。


技术实现要素：

4.为了解决pc材料薄膜阻燃持久性问题及容易出现韧性不足的问题，本发明提出了一种阻燃pc组合物及其制备方法。
5.本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
6.一种阻燃pc组合物，由以下组分按质量份制备而成：pc树脂(聚碳酸酯)60
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90份、支化pc树脂10
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30份、阻燃剂4
‑
7份、阻燃协效剂3
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6份、抗氧剂0.1
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0.5份、抗滴落剂0.3份、润滑剂0.2
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0.3份、马来酸酐接枝聚乙烯蜡0.5
‑
1份。
7.优选的，所述pc树脂在载荷1.2kg、测试温度300℃条件下熔体流动速率为8
‑
10g/10min；所述pc树脂的粘均分子量为30000
‑
50000。
8.优选的，所述支化pc树脂在载荷1.2kg、测试温度320℃条件下熔体流动速率为8
‑
10g/10min；所述支化pc树脂在负荷1.8mpa、升温速率50℃/h的测试条件下热变形温度为155
‑
160℃。
9.优选的，所述阻燃剂为六苯氧基环三磷腈。
10.优选的，所述阻燃协效剂为有机硅和细滑石粉组成的混合物，所述有机硅为羟基封端的苯基倍半硅氧烷，所述细滑石粉粒径为5000
‑
7000目。进一步优选的，所述有机硅和细滑石粉的质量比为1:5。
11.优选的，所述抗氧剂为抗氧剂1076和抗氧剂168组成的混合物。进一步优选的，抗
氧剂1076和抗氧剂168的质量比为1:2。
12.优选的，所述抗滴落剂为改性的聚四氟乙烯类抗滴落剂sn
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3300；所述润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯(pets)。
13.本发明还公开了上述所述的阻燃pc组合物的制备方法，包括以下步骤：
14.(1)按配比称取支化pc树脂、阻燃剂、阻燃协效剂、抗氧剂、抗滴落剂、润滑剂、马来酸酐接枝聚乙烯蜡后，将其混合均匀得到预混粉体；
15.(2)将pc树脂与预混粉体，分别通过单独的失重计量秤，同时加入到双螺杆挤出机中，挤出机各段温度控制在250
‑
260℃，螺杆长径比为36：1，螺杆转速控制400
‑
450r/min，，物料在螺杆中熔融后，通过挤出、冷却、风干、切粒得到阻燃pc组合物。
16.(3)将经过真空干燥的阻燃pc组合物投入挤出机中，经熔融后，经过t型模具挤出，经过三辊压延、定型后，以一定速率拉制成膜。
17.与现有技术相比，本发明有益效果体现在：
18.本发明提供的阻燃pc组合物中，支化pc树脂具有较高的热变形温度，能够提高材料的耐热性能，但其加入量应控制在适当的范围内，若添加过量会影响材料的断裂伸长率；本发明选用六苯氧基环三磷腈为阻燃剂，六苯氧基环三磷腈结构中含有六个苯环，具有较高的熔点，对聚氨酯树脂的耐热性能影响较小；本发明以有机硅和细滑石粉组成的混合物为阻燃协效剂，其中细滑石粉能够增加填充，提高材料的热变形温度；此外，本发明通过加入马来酸酐接枝聚乙烯蜡，能够使组合物中各组分充分分散并改善组分之间的相容性，同时还能使pc的分子链发生轻微交联，达到提高材料伸长率的作用。本发明通过各个组分之间之间的协同增效作用，解决了pc组合物阻燃不稳定的问题，显著提高了材料的伸长率；且同时具有良好的机械性能和外观，应用推广价值更高。
具体实施方式
19.下面结合实施例对本发明作更进一步的说明。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.本实施例中所用试剂的型号以及供应商如下：
21.pc树脂为科思创聚合物(中国)有限公司的2400；
22.支化pc树脂为科思创聚合物(中国)有限公司的apec 1803；
23.有机硅为道康宁公司的fca
‑
107；
24.细滑石粉为mondo的m05slc；
25.上述试剂只是为了说明本发明实验时所采用的试剂来源和成分，以便充分公开，并不表示采用其他同类试剂或其他供应商提供的试剂就不能实现本发明。
26.一种阻燃pc组合物的制备方法，包括以下步骤：
27.(1)按表1中的物料配比分别称取个组分后，将除pc树脂外的其它所有组分混合均匀得到预混粉体；
28.(2)将pc树脂与预混粉体分别通过单独的失重计量秤，同时加入到双螺杆挤出机中，挤出机各段温度分别为200℃、250℃、260℃、260℃、250℃、250℃、250℃、250℃、250℃、260℃；螺杆长径比为36：1，螺杆转速控制400r/min，物料在螺杆中熔融后，通过挤出、冷却、
风干、切粒得到阻燃pc组合物。
29.(3)将经过真空干燥的阻燃pc组合物投入挤出机中，经熔融后，经过t型模具挤出，经过三辊压延、定型后，拉制成膜。
30.表1各实施例和对比例原料配比关系表
[0031][0032][0033]
对上述各实施例和对比例所制得的产品进行性能检测，检测结果如下表2所示，其中：熔体流动速率按照标准iso 1133进行检测，测试载荷为1.2kg、测试温度300℃；断裂伸长率按照标准iso 527进行检测，拉伸速率为50mm/min；阻燃性能按照ul94阻燃等级标准进行测试，样品厚度为0.4mm；热变形温度按照标准iso 75进行检测，负荷为0.45mpa。
[0034]
表2各实施例和对比例所制得的产品的性能检测结果
[0035] 对比例1对比例2对比例3对比例4实施例1实施例2实施例3熔体流动速率(g/10min)10101212101310断裂伸长率(％)1201006060100100100阻燃性能(0.4mm、ul94)v2v1v0v2v0v0v0热变形温度(℃)125128128125132132135
[0036]
从对比例1和实施例1的结果对比可看出，当引入细滑石粉pc组合物明显不容易滴落；从对比例2和实施例1的结果对比可看出当支化pc树脂加入量过高时，制得的产品的断裂伸长率会明显降低；从对比例3和实施例1的结果对比可看出，当引入马来酸酐接枝聚乙烯蜡时，实施例1制得的材料的耐热性能会有提高，伸长率和熔指会出现略微下降；通过对比例1
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对比例4，可看出实施例1中通过同时使用细滑石粉、马来酸酐接枝聚乙烯蜡，并控制支化pc树脂用量在适当范围内，制得的产品性的综合性能最好。