專利名稱：一種無鹵阻燃聚碳酸酯復(fù)合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無鹵阻燃聚碳酸酯復(fù)合物及其制備方法。特別是在聚碳酸酯樹脂中添加具有生物降解功能的聚乳酸，在保持材料良好機械性能、熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性以及加工性能的基礎(chǔ)上，對聚碳酸酯實現(xiàn)環(huán)保阻燃的效果。
背景技術(shù)：
聚碳酸酯(PC)由于具有高強度、高韌性、高耐熱性、透明性，已經(jīng)在許多領(lǐng)域得到應(yīng)用。另外根據(jù)不同產(chǎn)品性能或者生產(chǎn)成本要求，聚碳酸酯可以與其他樹脂，例如ABS樹月旨、聚苯乙烯樹脂、尼龍等等混合使用，以改善聚碳酸酯的成型加工性能、耐沖擊性中存在的厚度依賴性等等，從而被應(yīng)用于電子通信設(shè)備的外殼、汽車內(nèi)部零部件等領(lǐng)域。聚乳酸(PLA)是一種新型的生物降解材料，使用可再生的植物資源(如玉米)所 提出的淀粉原料制成。淀粉原料經(jīng)由發(fā)酵過程制成乳酸，再通過化學(xué)合成轉(zhuǎn)換成聚乳酸，原料來源十分豐富。其具有良好的生物可降解性，使用后能被自然界中微生物完全降解，最終生成二氧化碳和水，燃燒時也不產(chǎn)生有毒氣體，不傷害人體，不污染環(huán)境，這對保護環(huán)境非常有利，是公認(rèn)的環(huán)境友好材料。將聚乳酸添加到聚碳酸酯樹脂中，一方面大幅提高材料的流動性，另一方面減少石油資源的消耗。環(huán)保無鹵阻燃的熱塑性材料的開發(fā)是現(xiàn)在全世界重視并發(fā)展的方向。常見對聚碳酸酯進行無鹵阻燃改性使用有機磷、無機磷或者無機氫氧化物阻燃，阻燃劑與基體相容性差，未見引入無鹵阻燃母粒阻燃的報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是公開一種無鹵阻燃聚碳酸酯復(fù)合物及其制備方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，滿足相關(guān)領(lǐng)域發(fā)展的需要。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)?！N無鹵阻燃聚碳酸酯復(fù)合物，按重量份計，其組分和含量為聚碳酸酯30 50份；聚乳酸20 45份；阻燃母粒15 30份；防滴添加劑O. 5 I;填充改性劑2 5;相容劑5 10份。所述的聚碳酸酯樹脂是指雙酚A型聚碳酸酯；所述的聚乳酸為聚L型乳酸和聚D型乳酸中的一種。所述的阻燃母粒按重量百分比計，其組分和含量為雙峰聚乙烯10-40%
熱穩(wěn)定劑O. 3-2%
加工助劑O. 2-1%
無鹵阻燃劑60-89.5%其中，所述的雙峰聚乙烯為在分子量分布上具有雙峰和三峰以上的聚乙烯(本發(fā)明中所述的雙峰聚乙烯的概念是相對于一般聚乙烯來說的，由于沒有三峰聚乙烯或四峰聚乙烯的命名，但是實際上又可以制備具有甚至于五峰的聚乙烯。因此，這里所述的雙峰聚乙烯為雙峰及三峰以上的聚乙烯)。所述的熱穩(wěn)定劑選自酚類、胺類、亞磷酸酯類、半受阻酚類、丙烯?；倌軋F與硫代酯的復(fù)合物類和杯芳烴中的一種或幾種混合物，主要作用是抑制加工過程中產(chǎn)生的降 解。所述的加工助劑選自低分子酯類、金屬皂類、硬脂酸復(fù)合酯類和酰胺類中的一種或幾種混合，主要作用是提高其加工性能。所述的無鹵阻燃劑選自磷氮類無鹵環(huán)保型膨脹阻燃劑，比如HX-IFR102、HX-MMC201、HS-NPS 等。所述的防滴添加劑為苯乙烯-丙烯腈樹脂包覆聚四氟乙烯。所述的填充改性劑為碳酸鈣、滑石粉、云母和蒙脫土中的一種或幾種混合物。所述的相容劑為丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)。上述無鹵阻燃聚碳酸酯復(fù)合物的制備方法包括如下步驟I)將聚碳酸酯樹脂、聚乳酸、ABS、阻燃母粒、防滴添加劑、填充改性劑在600-1000rpm的高速混料機中混合10_30min，充分混合均勻；2)將上述混和物加入長徑比為36 I 40 I、擠出溫度為220_240°C、轉(zhuǎn)速為300-400rpm的強剪切雙螺桿擠出機中，熔融擠出，拉條、冷卻、切粒、干燥后得到最終產(chǎn)品。其中，無鹵阻燃聚碳酸酯復(fù)合物所用阻燃母粒的制備如下將雙峰聚乙烯、熱穩(wěn)定劑、加工助劑、無鹵阻燃劑按比例添加，在擠出機中熔融混合分散，擠出造粒，最終阻燃母粒。制備阻燃劑母粒所用的擠出機可以是長徑比為36 40 : I的雙螺桿擠出機，也可以是長徑比為15 30 : I的單螺桿擠出機。本發(fā)明的產(chǎn)品，既具有優(yōu)異的阻燃性，同時保持了良好的力學(xué)性能等特點?？蓾M足電子通訊設(shè)備外殼、汽車內(nèi)部結(jié)構(gòu)件類制品的使用要求。本發(fā)明的無鹵阻燃聚碳酸酯復(fù)合物，采用阻燃母料相容性好，采用雙螺桿擠出設(shè)備，具有流程簡單、連續(xù)、生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的優(yōu)點。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例進一步闡述本發(fā)明的技術(shù)特點。實施例1-5本發(fā)明的無鹵阻燃聚碳酸酯復(fù)合物的制備及物理性能見附表1，采用的測試方法標(biāo)準(zhǔn)見附表2。本實施例中采用的聚碳酸酯樹脂為陶氏公司生產(chǎn)提供，牌號為300-10 ;聚乳酸305D;防滴添加劑為廣州熵能有限公司提供的苯乙烯-丙烯腈樹脂包覆聚四氟乙烯，牌號為SN3307;填充改性劑由華源云母廠提供，規(guī)格為40目；相容劑由臺化公司提供的苯乙烯-丙烯腈樹脂牌號NF2200 ;雙峰聚乙烯PEFB2230(北歐化工)；熱穩(wěn)定劑Irganox1010 (CIBA公司)；無鹵阻燃劑ANTI-610 (上海石化研究院)。實施例材料的制備過程如下所述I)阻燃母粒制備將雙峰聚乙烯、熱穩(wěn)定劑、加工助劑、無鹵阻燃劑按比例在長徑比為15 30 I的單螺桿擠出機中熔融混合分散，擠出造粒，得到阻燃母粒。 2)阻燃聚碳酸酯復(fù)合物的制備將聚碳酸酯樹脂、聚乳酸、ABS、阻燃母粒、防滴添加劑、填充改性劑在高速混料機中充分混勻；然后將混和物加入長徑比為36 I 40 I、擠出溫度為200-240°C、轉(zhuǎn)速為300-400rpm的強剪切雙螺桿擠出機中，熔融擠出，拉條、冷卻、切粒、干燥后得到最終產(chǎn)品。表I
組份(重量)I實施例I 實施例2 實施例3 實施例4 實施例5 聚碳酸酉旨 5045355030
聚乳酸3030452045
~阻燃母粒m &Λ το Γδ m~
~防滴添加劑 0606080507
填充改性劑 33555
相容齊IJ55776
物理性能
熔體指數(shù)WTo WTo WTo WTo WTo~
拉伸強度S 50 ^ 50 ^ 50 ^ 50 ^ 50~
彎曲強度^ 70 Wto Wto Wto Wto~
缺口沖擊強度多Ii Wn Wn Wn Wn~
阻燃性能VrOVrOVrOVrOVrO表權(quán)利要求
1.一種無鹵阻燃聚碳酸酯復(fù)合物，其特征在于按重量份計，其組分和含量為 聚碳酸酯30 50份； 聚乳酸20 45份； 阻燃母粒15 30份； 防滴添加劑O. 5 I ; 填充改性劑2 5 ; 相容劑5 10份。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無鹵阻燃聚碳酸酯復(fù)合物，其特征在于所述的聚碳酸酯樹脂是指雙酚A型聚碳酸酯；
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無鹵阻燃聚碳酸酯復(fù)合物，其特征在于所述的聚乳酸為聚L型乳酸和聚D型乳酸中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無鹵阻燃聚碳酸酯復(fù)合物，其特征在于所述的阻燃母粒按重量百分比計，其組分和含量為雙峰聚乙烯10-40% 熱穩(wěn)定劑O. 3-2% 加工助劑O. 2-1%無鹵阻燃劑60-89.5%
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無鹵阻燃聚碳酸酯復(fù)合物，其特征在于所述的雙峰聚乙烯為在分子量分布上具有雙峰和三峰以上的聚乙烯。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無鹵阻燃聚碳酸酯復(fù)合物，其特征在于所述的熱穩(wěn)定劑選自酚類、胺類、亞磷酸酯類、半受阻酚類、丙烯?；倌軋F與硫代酯的復(fù)合物類和杯芳烴中的一種或幾種混合物，主要作用是抑制加工過程中產(chǎn)生的降解。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無鹵阻燃聚碳酸酯復(fù)合物，其特征在于所述的加工助劑選自低分子酯類、金屬皂類、硬脂酸復(fù)合酯類和酰胺類中的一種或幾種混合。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無鹵阻燃聚碳酸酯復(fù)合物，其特征在于所述的無鹵阻燃劑選自磷氮類無齒環(huán)保型膨脹阻燃劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無鹵阻燃聚碳酸酯復(fù)合物，其特征在于所述的防滴添加劑為苯乙烯-丙烯腈樹脂包覆聚四氟乙烯。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無鹵阻燃聚碳酸酯復(fù)合物，其特征在于所述的填充改性劑為碳酸鈣、滑石粉、云母和蒙脫土中的一種或幾種混合物。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無鹵阻燃聚碳酸酯復(fù)合物，其特征在于所述的相容劑為丙烯腈-丁二烯-苯乙烯。
12.—種制備權(quán)利要求I所述的無鹵阻燃聚碳酸酯復(fù)合物的方法，其特征在于包括如下步驟 I)將聚碳酸酯樹脂、聚乳酸、ABS、阻燃母粒、防滴添加劑、填充改性劑在600-1000rpm的高速混料機中混合10-30min，充分混合均勻；2)將上述混和物加入長徑比為36 I 40 I、擠出溫度為220-240°C、轉(zhuǎn)速為300-400rpm的強剪切雙螺桿擠出機中，熔融擠出，拉條、冷卻、切粒、干燥后得到最終產(chǎn)品；其中，無鹵阻燃聚碳酸酯復(fù)合物所用阻燃母粒的制備如下 將雙峰聚乙烯、熱穩(wěn)定劑、加工助劑、無鹵阻燃劑按比例添加，在擠出機中熔融混合分散，擠出造粒，最終阻燃母粒。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的制備方法，其特征在于制備阻燃劑母粒所用的擠出機可以是長徑比為36 40 I的雙螺桿擠出機，或是長徑比為15 30 I的單螺桿擠出機。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無鹵阻燃聚碳酸酯復(fù)合物，按重量份計，其組分和含量為聚碳酸酯30～50份；聚乳酸20～45份；阻燃母粒15～30份；防滴添加劑0.5～1；填充改性劑2～5；相容劑5～10份。本發(fā)明的產(chǎn)品既具有優(yōu)異的阻燃性，同時保持了良好的力學(xué)性能等特點。可滿足電子通訊設(shè)備外殼、汽車內(nèi)部結(jié)構(gòu)件類制品的使用要求。本發(fā)明的無鹵阻燃聚碳酸酯復(fù)合物，采用阻燃母料相容性好，采用雙螺桿擠出設(shè)備，具有流程簡單、連續(xù)、生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的優(yōu)點。
文檔編號C08L69/00GK102936403SQ20111023345
公開日2013年2月20日 申請日期2011年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月15日
發(fā)明者田晉麗, 張現(xiàn)軍, 胡欣, 楊定吉甫, 鐘魯, 李靚 申請人:上海金發(fā)科技發(fā)展有限公司