專利名稱：：聚碳酸酯樹脂/苯乙烯基樹脂無鹵阻燃復(fù)合材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及高分子材料
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種聚碳酸酯樹脂和苯乙烯基樹脂無鹵阻燃復(fù)合材料。
背景技術(shù)：
：聚碳酸酯樹脂和苯乙烯基樹脂，特別是ABS的組合物具有高抗沖性，良好的耐熱性和優(yōu)良的可加工性。該組合物被廣泛地應(yīng)用于汽車零部件、家電和電子電器元件等方面，對材料有耐熱阻燃的要求，通常添加鹵素化合物以提供阻燃性。然而，鹵素系阻燃劑已經(jīng)成為日常環(huán)境中到處擴(kuò)散的污染物，且對于環(huán)境與人類的威脅日益升高。制造、循環(huán)回收、或拋棄家電及其它消費(fèi)性產(chǎn)品的行為，則是造成這些污染物釋放到環(huán)境的主要途徑。為保護(hù)環(huán)境，歐盟(EuropeanUnion)在歐盟電子電機(jī)中危害物資禁用(RestrictionoftheUseofHazardousSubstancesinelectricalandelectronic叫uipment，RHS)指令中決定在2006年7月1日全面禁止PBB(PolybrominatedBiphenyls)及PBDE(PolybrominatedDiphenylEthers)等》臭系阻燃劑的使用目前，無鹵阻燃PC/ABS所采用的阻燃劑大多為磷系阻燃劑，一般為BDP或RDP,優(yōu)點(diǎn)為阻燃持久、高效，大大改善材料的加工流動性，特別適合做大型薄壁制件。但添加過此類阻燃劑的阻燃PC/ABS合金在性能上還存在一些缺點(diǎn)，如材料的尺寸穩(wěn)定性差，尤其是剛性較差，為此，需要添加一些增強(qiáng)材料彌補(bǔ)這些缺點(diǎn)，但普通的增強(qiáng)材料(如普通填料)雖然能夠提高剛性和改善尺寸穩(wěn)定性，但材料的韌性下降明顯，表面光澤也會變得非常黯淡。而家電和電子電器元件如筆記本電腦外殼對材料的一般要求為材料流動性要好；有一定的耐熱性能,一般HDT(0.45MPa)>90°C;阻燃、環(huán)保，符合ROHS;材料要有一定的剛性，其彎曲模量要高，一般要》2700MPa;對尺寸穩(wěn)定性要求苛刻；對材料的表面要求高。因此，需要開發(fā)新型聚碳酸酯樹脂和苯乙烯基樹脂無鹵阻燃復(fù)合材料以滿足需求。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種具有高效阻燃性能，優(yōu)良的綜合力學(xué)性能，尤其保證材料的高剛性、尺寸穩(wěn)定性和表面光澤，同時保證良好的加工流動性。一種聚碳酸酯樹脂和苯乙烯基樹脂無卣阻燃復(fù)合材料，包括聚碳酸酯(PC)、苯乙烯基樹脂、阻燃劑、抗氧化劑，其特征在于該復(fù)合材料還包括納米高嶺土，其占總量的重量比為3-20%。本發(fā)明所述"納米高嶺土"為平均粒徑為納米量級的高嶺土。在一些實(shí)施方案里，聚碳酸酯樹脂和苯乙烯基樹脂無鹵阻燃復(fù)合材料，由下列重量比的原料制備而成聚碳酸酯45-80%;苯乙烯基樹脂5-35%;相容劑納米高嶺土3-20%;磷系阻燃劑6-18%;抗氧劑0.1-1%;潤滑劑0.1-1%。所述的聚碳酸酯的分子量為17000-30000g/mol，玻璃化溫度為145-150°C，無明顯熔點(diǎn)，在220-230'C呈熔融狀態(tài)，PC含量45-80%，優(yōu)選60-80%。本發(fā)明中的聚碳酸酯樹脂優(yōu)選芳族聚碳酸酯樹脂，它們可以通過二元酚與碳酸醋前體反應(yīng)而制得。合適的二元酚的例子為2,2-雙(4-羥基苯基)丙烷1,1-雙(4-羥基苯基)乙烷；雙(羥基苯基)環(huán)烷烴等。碳酸酯前體的實(shí)例包括碳酞鹵，碳酸酯和鹵甲酸酯，例如光氣，碳酸二苯酯。本發(fā)明所用的聚碳酸酯樹脂是已知的并且可以從多個商業(yè)來源獲得可以使用通過不同方法制備的聚碳酸酯的混合物。以及聚碳酸酯的共聚物。在一實(shí)施方案中，所述的聚碳酸酯為雙酚A型芳族聚碳酸酯。雙酚A型聚碳酸酯，分子主鏈上的苯環(huán)提供剛性和耐化學(xué)穩(wěn)定性，異丙基和醚鍵賦予柔軟性和韌性，耐熱性能佳，選擇的PC為中等分子量，流動性好，易加工。所述的苯乙烯基樹脂選自苯乙烯或苯乙烯衍生物與乙烯基單體的共聚物、苯乙烯或苯乙烯衍生物的均聚物與二烯基橡膠的接枝樹脂、苯乙烯或苯乙烯衍生物與乙烯基單體的共聚物與二烯基橡膠的接枝樹脂中的一種。本發(fā)明所用的苯乙烯基樹脂典型的例子包括ABS(苯乙烯-丁二烯-丙烯腈三元共聚物)、ASA(丙烯酸酯-苯乙烯-丙烯腈三元共聚物)、SAN(苯乙烯-丙烯腈共聚物)、a—SAN(a—甲基苯乙烯-丙烯腈共聚物)、MBS(丙烯酸酯-苯乙烯-丁二烯三元共聚物)、AES(苯乙烯-丙烯腈-乙丙橡膠接枝共聚物)、ABS-g-MAH(馬來酸配接枝(苯乙烯-丁二烯-丙烯腈三元共聚物)、MAS(甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸酯-苯乙烯三元共聚物)以及它們的混合物。這些苯乙烯基樹脂可以通過本領(lǐng)域已知的乳液聚合法、乳液一懸浮聚合、懸浮聚合法或本體聚合法聚合，可以通過連續(xù)法、半分批法或分批法生產(chǎn)。在一實(shí)施方案中，所述的苯乙烯基樹脂為ABS。ABS橡膠粉具有突出的耐沖擊韌性，高的光澤性，成型性及耐藥品性。所述的ABS含量為15%-70%，相對密度為1.0-1.04，熔融溫度為190-220°C。本發(fā)明采用的高嶺土為阻燃納米級，二維層狀平均粒徑300-500nm、片層厚度20-30nm，長徑比5-30:1，優(yōu)選10-15:1，添加量3-20%，優(yōu)選5-15%。其在本材料中不僅有增強(qiáng)作用，也同時具有一定的阻燃增效作用，其功能化性能和大概作用機(jī)理為:<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>化層形成的時間，進(jìn)而促進(jìn)炭化層形成，起到了隔熱及減緩可燃性氣體逸出的作用，降低了降解產(chǎn)物的質(zhì)量損失速率，增強(qiáng)_I了聚合物的阻燃性。_所述的相容劑為MBS或有機(jī)硅-丙烯酸酯共聚物類改性劑。所述的含磷阻燃劑選自單磷酸酯、雙磷酸酯中的一種或幾種。本發(fā)明所用的含磷化合物阻燃劑可以是單磷酸酯如磷酸三甲基酯，磷酸三乙基酯，磷酸三苯基酯，磷酸二甲基苯基酯，磷酸三丁基酯，磷酸二甲苯基二苯基酯；低聚磷酸酯如間苯二酚雙偶-(磷酸二苯酯)，雙酚口雙偶-(磷酸二苯酯)，二磷酸二苯基季戊四醇等。更優(yōu)選地使用間苯二酚雙偶-(磷酸二苯酯)。這些磷酸酯可以單獨(dú)使用，也可以兩種或多種并用。所述的抗氧劑為受阻酚類抗氧劑，如245，和/或亞磷酸酯類抗氧劑的復(fù)配體系，如168。所述的潤滑劑為PETS類。所述的組合物還可包括光穩(wěn)定劑，熱穩(wěn)定劑，抗沖改性劑，相容劑，潤滑劑，抗靜電劑，脫模劑，增強(qiáng)纖維，填料，著色劑。本發(fā)明所述的聚碳酸酯樹脂/苯乙烯基樹脂無鹵阻燃材料的制備方法，按下列步驟進(jìn)行(1)按重量配比稱取原料；(2)再將其他原料和助劑放入高混機(jī)中與納米高嶺土再混合2-5分鐘；(3)出料；(4)將混合的原料放入螺桿機(jī)中擠出造粒，同時磷系阻燃劑采取側(cè)喂加料，螺桿機(jī)的轉(zhuǎn)速為180—600轉(zhuǎn)/分，溫度為240-260'C。本發(fā)明采用聚碳酸酯樹脂/苯乙烯基樹脂作為基體樹脂，制得一種聚碳酸酯樹脂/苯乙烯基樹脂無鹵阻燃材料，優(yōu)點(diǎn)是提高了材料的剛性并很好地改善了材料的尺寸穩(wěn)定性，同時又保持了材料的沖擊韌性。具體實(shí)施方案以下結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。下列實(shí)施例中未注明具體條件的實(shí)驗(yàn)方法，通常按照常規(guī)條件，或按照制造廠商所建議的條件。比例和百分比基于重量，除非特別說明。實(shí)施例<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>按本發(fā)明的PC/ABS納米無鹵阻燃材料的制備方法，將原材料在雙螺桿中擠出造粒，加工溫度為240—260'C,螺桿轉(zhuǎn)速均為450rpm，真空度為0.08Mpa。將粒子充分干燥，在注塑機(jī)上制備標(biāo)準(zhǔn)力學(xué)性能樣條和阻燃樣條，樣條力學(xué)性能按ASTM標(biāo)準(zhǔn)測試，燃燒性按UL94實(shí)驗(yàn)法測試。<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>從以上數(shù)據(jù)可以看出納米高嶺土添加量應(yīng)優(yōu)選，過高則沖擊強(qiáng)度變得很差，不能滿足注塑件使用的要求；過低則剛性較差，起不到增剛的作用。為了滿足其他方面的需求(如提高耐熱)時，配方可作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。本發(fā)明的范圍不受所述具體實(shí)施方案的限制，所述實(shí)施方案只欲作為闡明本發(fā)明各個方面的單個例子，本發(fā)明范圍內(nèi)還包括功能等同的方法和組分。實(shí)際上，除了本文所述的內(nèi)容外，本領(lǐng)域技術(shù)人員參照上文的描述和附圖可以容易地掌握對本發(fā)明的多種改進(jìn)。所述改進(jìn)也落入所附權(quán)利要求書的范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1、一種聚碳酸酯樹脂和苯乙烯基樹脂無鹵阻燃復(fù)合材料，包括聚碳酸酯、苯乙烯基樹脂、阻燃劑、抗氧化劑，其特征在于該復(fù)合材料還包括納米高嶺土，其占總量的重量比為3-20％。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚碳酸酯樹脂和苯乙烯基樹脂無鹵阻燃復(fù)合材料，由下列重量比的原料制備而成聚碳酸酯45-80%;苯乙烯基樹脂5-35%;相容劑1-6%;納米高嶺土3-20%;磷系阻燃劑6-18%;抗氧劑0.1-1%;潤滑劑0.1-1%。3、根據(jù)權(quán)利要求1或2中所述的聚碳酸酯樹脂和苯乙烯基樹脂無鹵阻燃復(fù)合材料，其特征在于所述納米高嶺土的二維層狀平均粒徑100-800nm，優(yōu)選300-500nm、片層厚度20-30nm,長徑比5-30:1。4、根據(jù)權(quán)利要求3中所述的聚碳酸酯樹脂和苯乙烯基樹脂無鹵阻燃復(fù)合材料，其特征在于所述納米高嶺土的長徑比10-15:1。5、根據(jù)權(quán)利要求1或2中所述的聚碳酸酯樹脂和苯乙烯基樹脂無鹵阻燃復(fù)合材料，其特征在于所述聚碳酸酯的分子量為17000-30000g/mol，玻璃化溫度為145-150°C。6、根據(jù)權(quán)利要求5所述的聚碳酸酯樹脂和苯乙烯基樹脂無鹵阻燃復(fù)合材料，其特征在于所述聚碳酸酯為雙酚A型芳族聚碳酸酯。7、根據(jù)權(quán)利要求1或2中所述的聚碳酸酯樹脂和苯乙烯基樹脂無鹵阻燃復(fù)合材料，其特征在于所述苯乙烯基樹脂為ABS。8、根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚碳酸酯樹脂和苯乙烯基樹脂無鹵阻燃復(fù)合材料，其特征在于所述相容劑為MBS或有機(jī)硅-丙烯酸酯共聚物類改性劑。9、根據(jù)權(quán)利要求1或2中所述的聚碳酸酯樹脂和苯乙烯基樹脂無鹵阻燃復(fù)合材料，其特征在于所述磷系阻燃劑選自單磷酸酯、雙磷酸酯中的一種或幾種。10、根據(jù)權(quán)利要求1或2中所述的聚碳酸酯樹脂和苯乙烯基樹脂無鹵阻燃復(fù)合材料，其特征在于所述抗氧劑為受阻酚類抗氧劑和/或亞磷酸酯類抗氧劑的復(fù)配體系。'11、根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚碳酸酯樹脂和苯乙烯基樹脂無鹵阻燃復(fù)合材料，其特征在于所述潤滑劑為PETS類。12、根據(jù)權(quán)利要求1或2中所述的聚碳酸酯樹脂和苯乙烯基樹脂無鹵阻燃復(fù)合材料，其特征在于還可包括光穩(wěn)定劑，熱穩(wěn)定劑，抗沖改性劑，抗靜電劑，脫模劑，增強(qiáng)纖維，填料或著色劑。全文摘要本發(fā)明涉及高分子材料
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種聚碳酸酯樹脂和苯乙烯基樹脂無鹵阻燃復(fù)合材料。一種聚碳酸酯樹脂和苯乙烯基樹脂無鹵阻燃復(fù)合材料，包括聚碳酸酯(PC)、苯乙烯基樹脂、阻燃劑、抗氧化劑，其特征在于該復(fù)合材料還包括納米高嶺土，其占總量的重量比為3-20％。本發(fā)明所公開的聚碳酸酯樹脂/苯乙烯基樹脂無鹵阻燃材料，提高了材料的剛性并很好地改善了材料的尺寸穩(wěn)定性，同時又保持了材料的沖擊韌性。文檔編號C08L69/00GK101205359SQ200710171579公開日2008年6月25日申請日期2007年11月30日優(yōu)先權(quán)日2007年11月30日發(fā)明者李文強(qiáng),李榮群,辛敏琦申請人:上海錦湖日麗塑料有限公司