專利名稱：一種無鹵阻燃耐寒pc/abs材料及制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及高分子材料領域，特別涉及工程塑料改性技術領域，具體的是一種性能優(yōu)良的無鹵阻燃耐寒PC/ABS材料以及制備方法。
背景技術：
PC是一種性能優(yōu)良的工程塑料，具有優(yōu)良的機械性能、尺寸穩(wěn)定性、耐熱性和耐寒性，其沖擊強度在工程塑料中位列前茅；PC和ABS共混后可綜合兩者的優(yōu)點。一方面，它可以提高ABS的耐熱性、抗沖擊性和拉伸性能，使ABS用于高端領域；另一方面，它可以降低 PC的熔體黏度，提高PC的流動，改善其加工性能，減少制品的內應力，減少沖擊強度對缺口和厚度的敏感性，使PC可用于薄壁長流程制品的制造。近年來，PC/ABS合金廣泛運用在手機、電腦外殼、電器接插件等用品上。當前的PC/ABS合金具有如下一些不足之處，第一 PC 與ABS的相容性不好，導致合金整體的機械性能欠佳；第二 阻燃性能不好，且鹵素元素含量過高，對環(huán)境具有一定的污染作用；第三抗沖擊強度能力差，尤其是在低溫狀態(tài)時，其抗沖擊韌性將急劇降低，容易導致材料失效；第四抗氧化能力和抗紫外線照射的能力差， 材料使用壽命不高。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有的PC/ABS合金的種種不足之處而對其進行改性，能同時克服耐候性及耐寒性的無鹵阻燃PC/ABS合金材料。本發(fā)明為實現(xiàn)其目的而采用的技術方案是一種性能優(yōu)良的無鹵阻燃耐寒PC/ ABS材料的制備方法，其特征在于按重量份數(shù)計算，由下列組分組成PC 樹脂 55. 0-60. 0% ；ABS 樹月旨 15. 0-25. 0% ；硅系阻燃劑 2.0-4.0%;磷系阻燃劑 5.0-8.0%;相容劑2.5-5.5%;增韌劑5.0%;潤滑劑0.5%;抗氧劑0.1-1.0%;抗紫外劑0.1-1.0。所述的硅系阻燃劑為甲基苯基硅酮樹脂PDMS或者PDPS或者PDPDMS。所述的磷系阻燃劑為磷酸甲苯二甲苯酯、次膦酸鹽、三聚氰胺磷酸鹽、磷酸鹽等無機磷系類阻燃劑、有機磷系類阻燃劑中任一種。所述相容劑為MBS，既可以提高合金的沖擊性能，又可以提高合金的氧指數(shù)。所述抗氧化劑為四[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯與亞磷酸三0，4-二叔丁基苯酯)的復配混合物，該混合物中兩種成份的質量比為1 1，所述抗氧化劑也可以為三甘醇雙-3-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙烯腈、三(2，4_ 二叔丁基酚)亞磷酸酯中的一種。所述的抗紫外劑為苯并三唑類或者取代三嗪類光穩(wěn)定劑。所述的增韌劑為馬來酸酐和甲基丙烯酸甲酯雙接枝的乙烯類彈性體增韌劑E518， 可大大提高合金的相容性、韌性及低溫沖擊性能。本發(fā)明合理調整了 PC和ABS的比例，可以顯著改善合金的機械性能，而在合金中加入的無鹵硅系和磷系復配的阻燃劑可使合金的阻燃性能1. 2mm達到美國UL94V-0級要求；加入的相容劑MBS在PC和ABS相間形成完好的界面粘接，使PC和ABS能很好地相容， 同時相容劑MBS還可以增加硅系阻燃劑聚硅氧烷共聚物和基材之間的相容性，既可以提高合金的沖擊性能，又可以有效的提高阻燃效率；加入的增韌劑E則大大提高了合金的抗沖擊強度，使合金在-35度的低溫下仍具有較好的韌性；抗氧化劑和抗紫外劑的加入，又使得 PC/ABS合金具有較好的抗氧化能力和抗紫外線照射的能力，從而保證材料的使用壽命。本發(fā)明還設計了一種性能優(yōu)良的無鹵阻燃耐寒PC/ABS材料的制備方法，包括以下步驟1)按配方稱取物料；2)將物料倒入攪拌桶中攪拌5-10分鐘，攪拌轉速為300-450轉/分鐘；3)將混合好的原料投入到雙螺桿擠出機熔融擠出造粒，加工工藝如下雙螺桿擠出機一區(qū) 220-230°C、二區(qū) 235-240°C、三區(qū) 235_240°C、四區(qū) 235_240°C、五區(qū) 240_250°C、六區(qū) 245-250°C、七區(qū) 240-245°C、八區(qū) 235_M0°C ；螺桿轉速 300-450 轉 / 分鐘。本發(fā)明的效益為1)本發(fā)明通過無鹵阻燃劑復配實現(xiàn)PC/ABS材料的阻燃要求；2)本發(fā)明制得PC/ABS材料的物理機械性能優(yōu)異、耐候性及低溫沖擊性能優(yōu)良。
具體實施方式
本發(fā)明的一種性能優(yōu)良的無鹵阻燃耐寒PC/ABS成
PC樹脂55. 0-60. 0% ；
ABS樹脂15. 0-25. 0% ；
硅系阻燃劑2. 0-4. 0% ；
磷系阻燃劑5. 0-8. 0% ；
相容劑2. 5-5. 5% ；
增韌劑5.0% ；
潤滑劑0.5% ；
抗氧劑0.1-1. 0% ；
抗紫外劑0.1-1. 0%。
實施例1
將重量比PC 60. 0 %、ABS 25. 0 %、磷酸甲苯—
甲苯酯 6. 0 %、PDMS 3.0%、 MBS4.0%、增韌劑4.0%、潤滑劑0.5%、抗氧劑1.0%、抗紫外劑0. 5%在攪拌桶中攪拌5 分鐘，再經雙螺桿擠出機熔融擠出造粒。其加工工藝如下雙螺桿擠出機一區(qū)220-230°C、二區(qū) 235-240°C、三區(qū) 235-240°C、四區(qū) 235_240°C、五區(qū) 240_250°C、六區(qū) 245_250°C、七區(qū) 240-245°C、八區(qū) 235-M0°C ；螺桿轉速 300-450 轉 / 分鐘。實施例2將重量比PC 60. 0%, ABS 25. 0%, MPP 8.0%、PDPS 2. 0%, MBS 4.0%、增韌劑 4. 0%、潤滑劑0. 5%、抗氧劑1. 0%、抗紫外劑0. 5%在攪拌桶中攪拌5分鐘，再經雙螺桿擠出機熔融擠出造粒。其加工工藝如下雙螺桿擠出機一區(qū)220-230°C、二區(qū)235-240°C、 三區(qū) 235-240°C、四區(qū) 235-240°C、五區(qū) 240_250°C、六區(qū) 245_250°C、七區(qū) 240-245"C、八區(qū) 235-240 0C ；螺桿轉速300-450轉/分鐘。實施例3將重量比PC 60. 0%、ABS 25. 0%、APP 8. 0%, PDPDMS 2. 0%、MBS 4. 0%,增韌劑 4. 0%、潤滑劑0. 5%、抗氧劑1. 0%、抗紫外劑0. 5%在攪拌桶中攪拌5分鐘，再經雙螺桿擠出機熔融擠出造粒。其加工工藝如下雙螺桿擠出機一區(qū)220-230°C、二區(qū)235-240°C、 三區(qū) 235-240°C、四區(qū) 235-240°C、五區(qū) 240_250°C、六區(qū) 245_250°C、七區(qū) 240-245"C、八區(qū) 235-240 0C ；螺桿轉速300-450轉/分鐘。實施例4將重量比PC 60. 0%, ABS 25. 0%,磷酸甲苯二甲苯酯 6.0%、PDPDMS 3. 0%, MBS 4.0%、增韌劑4.0%、潤滑劑0.5%、抗氧劑1.0%、抗紫外劑0.5%、加工助劑1.0%在攪拌桶中攪拌5分鐘，再經雙螺桿擠出機熔融擠出造粒。其加工工藝如下雙螺桿擠出機一區(qū) 220-230 °C、二區(qū) 235-240 °C、三區(qū) 235-240 °C、四區(qū) 235-240 °C、五區(qū) 240-250 °C、六區(qū) 245-250°C、七區(qū) 240-245°C、八區(qū) 235_M0°C ；螺桿轉速 300-450 轉 / 分鐘。對比例1將重量比PC 55.0%、ABS 25. 0%、磷酸甲苯二甲苯酯10. 0%、MBS 4.0%、增韌劑 4. 0%、潤滑劑0. 5%、抗氧劑1. 0%、抗紫外劑0. 5%在攪拌桶中攪拌5分鐘，再經雙螺桿擠出機熔融擠出造粒。其加工工藝如下雙螺桿擠出機一區(qū)220-230°C、二區(qū)235-240°C、 三區(qū) 235-240°C、四區(qū) 235-240°C、五區(qū) 240_250°C、六區(qū) 245_250°C、七區(qū) 240-245"C、八區(qū) 235-240 0C ；螺桿轉速300-450轉/分鐘。對比例2將重量比PC 55. 0%, ABS 25.0%, PDPDMS 10. 0%, MBS 4. 0%、增韌劑 4. 0%、 潤滑劑0.5%、抗氧劑1.0%、抗紫外劑0.5%在攪拌桶中攪拌5分鐘，再經雙螺桿擠出機熔融擠出造粒。其加工工藝如下雙螺桿擠出機一區(qū)220-230°C、二區(qū)235-240°C、三區(qū) 235-240 °C、四區(qū) 2；35-240 °C、五區(qū) 240-250 °C、六區(qū) 245-250 °C、七區(qū) 240-245 °C、八區(qū) 235-240 0C ；螺桿轉速300-450轉/分鐘。對比例3將重量比PC 58.0%、ABS 26. 0%、磷酸甲苯二甲苯酯 8. 0%、PDPDMS 2.0%、增韌劑4. 0%、潤滑劑0. 5%、抗氧劑1. 0%、抗紫外劑0. 5%在攪拌桶中攪拌5分鐘，再經雙螺桿擠出機熔融擠出造粒。其加工工藝如下雙螺桿擠出機一區(qū)220-230°C、二區(qū)235-240°C、 三區(qū) 235-240°C、四區(qū) 235-240°C、五區(qū) 240_250°C、六區(qū) 245_250°C、七區(qū) 240-245"C、八區(qū) 235-240 0C ；螺桿轉速300-450轉/分鐘。對比例4
5
將重量比PC 60. 0%, ABS 25. 0%,磷酸甲苯二甲苯酯 6. 0%、PDPDMS 3. 0%, MBS 4. 0%、潤滑劑0. 5%、抗氧劑1. 0%、抗紫外劑0. 5%在攪拌桶中攪拌5分鐘，再經雙螺桿擠出機熔融擠出造粒。其加工工藝如下雙螺桿擠出機一區(qū)220-230°C、二區(qū)235-240°C、 三區(qū) 235-240°C、四區(qū) 235-240°C、五區(qū) 240_250°C、六區(qū) 245_250°C、七區(qū) 240-245"C、八區(qū) 235-240 0C ；螺桿轉速300-450轉/分鐘。性能評價標準及性能指標將上述方法完成造粒的粒子物料先在鼓風烘箱中90°C的條件下干燥3-5小時，然后用將干燥好的粒子物料用注射成型機制成樣條測試。實施例與對比例的性能分別如表1和表2 表 權利要求
1.一種無鹵阻燃耐寒PC/ABS材料，其特征在于，其組成按重量配比為PC 樹月旨 55.0-60.0%;ABS 樹月旨 15.0-25.0%;硅系阻燃劑2.0-4.0%;磷系阻燃劑5.0-8.0%;相容劑 2.5-5.5%;增韌劑 5.0%;潤滑劑 0.5%;抗氧劑 0.1-1.0%;抗紫外劑 0.1-1.0%。
2.如權利要求1所述的一種無鹵阻燃耐寒PC/ABS材料，其特征在于所述的硅系阻燃劑為甲基苯基硅酮樹脂PDMS或者PDPS或者PDPDMS，所述的磷系阻燃劑為無機磷系類阻燃劑、有機磷系類阻燃劑中任一種。
3.如權利要求1所述的一種無鹵阻燃耐寒PC/ABS材料，其特征在于所述相容劑為 MBS C-223A。
4.如權利要求1所述的一種無鹵阻燃耐寒PC/ABS材料，其特征在于所述的抗氧化劑為四[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯與亞磷酸三(2，4_ 二叔丁基苯酯)的復配混合物，其復配比例為1 1;
5.如權利要求1所述的一種無鹵阻燃耐寒PC/ABS材料，其特征在于所述的抗氧化劑為三甘醇雙-3-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙烯腈、三(2，4-二叔丁基酚)亞磷酸酯中的一種。
6.如權利要求1所述的一種無鹵阻燃耐寒PC/ABS材料，其特征在于所述的抗紫外劑為苯并三唑類或者三嗪類光穩(wěn)定劑。
7.如權利要求1所述的一種性能優(yōu)良的無鹵阻燃耐寒PC/ABS材料，其特征在于所述的增韌劑為馬來酸酐和甲基丙烯酸甲酯雙接枝的乙烯類彈性體增韌劑E518。
8.一種根據(jù)權利要求1的無鹵阻燃耐寒PC/ABS材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟1)按配方稱取物料；2)將物料倒入攪拌桶中攪拌5-10分鐘，攪拌轉速為300-450轉/分鐘，使物料混合；3)將混合好的原料投入到雙螺桿擠出機熔融擠出造粒，加工工藝如下雙螺桿擠出機一區(qū) 220-230°C、二區(qū) 235-240°C、三區(qū) 235_240°C、四區(qū) 235_240°C、五區(qū) 240_250°C、六區(qū) 245-250°C、七區(qū) 240-245"C、八區(qū) 235_M0°C ；螺桿轉速 300-450 轉 / 分鐘。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無鹵阻燃耐寒PC/ABS材料及制備方法，其組成成份主要為PC和ABS，另外還有硅系阻燃劑、磷系阻燃劑、抗滴落劑、相容劑含量為、增韌劑、潤滑劑、抗氧劑，抗紫外線劑；制備工藝為雙螺桿熔融擠出造粒。本發(fā)明通過硅系阻燃劑與磷系阻燃劑的復配，得到的PC/ABS合金材料的阻燃性1.2mm能達到美國UL94V-0級要求；相容劑MBS不僅使PC和ABS能很好地相容，還可以增加硅系阻燃劑和基材之間的相容性，既可以提高合金的沖擊性能，又可以有效的提高阻燃效率；增韌劑使合金材料具有優(yōu)良的低溫沖擊性能；硅系阻燃劑既起到阻燃協(xié)效作用，又起到抑煙作用，使合金材料阻燃性1.2mm能達到美國UL94V-0級要求。
文檔編號C08K5/3492GK102516738SQ201110418228
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月14日 優(yōu)先權日2011年12月14日
發(fā)明者余蘭, 徐東, 徐永, 許江威 申請人:深圳市科聚新材料有限公司