阻燃增韌增強(qiáng)聚碳酸酯及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種阻燃增韌增強(qiáng)聚碳酸酯及其制備方法。本發(fā)明的阻燃增韌增強(qiáng)聚碳酸酯，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為：聚碳酸酯60%～80%、阻燃母粒5%～15%、納米碳酸鈣5%～15%、增韌劑5%～15%、相容劑1%～3%、復(fù)合抗氧劑0.1%～0.5%、偶聯(lián)劑0.5%～1.5%、其它助劑0.1%～2%。本發(fā)明的有益效果是，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明制得的阻燃增韌增強(qiáng)聚碳酸酯，具有無(wú)鹵環(huán)保阻燃性能，其阻燃效率高和達(dá)到UL94V-0等級(jí)，而且沖擊韌性、剛性及耐熱性優(yōu)良，兼阻燃、增韌、增強(qiáng)多功能改性效果好，并保持良好的機(jī)械、化學(xué)及電性能等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于電子電器、汽車、機(jī)械、化工、建筑、醫(yī)療體育器械、光學(xué)儀器等方面，具有很好的前景。
【專利說(shuō)明】阻燃增韌增強(qiáng)聚碳酸酯及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高分子材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說(shuō)是一種阻燃增韌增強(qiáng)聚碳酸酯及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]聚碳酸酯(PC)具有突出的沖擊性能、透明性、尺寸穩(wěn)定性，優(yōu)良的力學(xué)性能和電性能，較高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(140°C?150°0、熱變形溫度(1321:?138°C)，以及較寬的使用溫度范圍(_60°C?120°C)廣泛應(yīng)用于電子電氣、建筑、包裝、醫(yī)療器械、光學(xué)儀器、交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域。但它也存在一點(diǎn)缺點(diǎn)，如阻燃性不高(氧指數(shù)為21%?24%)、不能滿足高阻燃性能的市場(chǎng)需求，加工性能差、容易應(yīng)力開(kāi)裂，耐缺口比較敏感，耐化學(xué)藥品性差等。因此，對(duì)聚碳酸酯進(jìn)行必要的功能改性是彌補(bǔ)其性能上的不足、實(shí)現(xiàn)高性能化、降低生產(chǎn)成本和拓寬應(yīng)用領(lǐng)域的有效途徑。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種阻燃增韌增強(qiáng)聚碳酸酯及其制備方法。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:阻燃增韌增強(qiáng)聚碳酸酯，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:聚碳酸酯60%?80%、阻燃母粒5%?15%、納米碳酸鈣5%?15%、增韌劑5%?15%、相容劑1%?3%、復(fù)合抗氧劑0.1%?0.5%、偶聯(lián)劑0.5%?1.5%、其它助劑0.1%?2%。
[0005]所述的阻燃母粒是由聚碳酸酯30wt%、聚二甲基硅氧烷(PDMS) 50wt%、二苯基砜基磺酸鉀(KSS) 5wt%、聚四氟乙烯(PTFE) 10wt%和TAS-2A分散劑5wt%組成而制得的阻燃母粒。
[0006]所述的增韌劑為甲基丙烯酸-丁二烯-苯乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物、丙烯腈-丙烯酸-苯乙烯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚、丙烯腈-乙烯-苯乙烯共聚物中的一種。
[0007]所述的相容劑為甲基丙烯酸縮水甘油接枝聚苯乙烯(PS-g-GMA)。
[0008]所述的復(fù)合抗氧劑為受阻酚類抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑168按質(zhì)量1:1比例的復(fù)配物。
[0009]所述的偶聯(lián)劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑或鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑。
[0010]所述的其它助劑為耐水解劑或/和潤(rùn)滑劑，其中耐水解劑優(yōu)選雙酚A雙縮水甘油醚，潤(rùn)滑劑優(yōu)選季戊四醇硬脂酸酯(PETS )。
[0011]上述的阻燃增韌增強(qiáng)聚碳酸酯的制備方法，包括以下步驟:
(1)、將聚碳酸酯在鼓風(fēng)干燥機(jī)中于110°c?130°C溫度下干燥3?4小時(shí)，納米碳酸鈣在80°C?85°C溫度下干燥30?45分鐘，待用；
(2)、制備阻燃母粒:按重量配比稱取聚碳酸酯30wt%、聚二甲基硅氧烷(PDMS)50wt%、二苯基砜基磺酸鉀(KSS) 5wt%、聚四氟乙烯(PTFE) lOwf/c^P TAS-2A分散劑5wt%，加入高速混合器中攪拌均勻后，出料加入雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出、冷卻切粒并干燥后制得阻燃母粒，待用；
(3)、按重量配比稱取干燥的納米碳酸鈣和偶聯(lián)劑，加入超聲振蕩發(fā)生器或轉(zhuǎn)速不低于3000轉(zhuǎn)/分鐘的高速混合機(jī)中，于100°C?120°C溫度下攪拌5?40分鐘，得到表面活化處理納米碳酸鈣，然后冷卻至低于40°C出料，待用；
(4)、按重量配比稱取干燥的聚碳酸酯、阻燃母粒和步驟(3)得到的表面活化處理納米碳酸鈣，加入高速混合機(jī)中，攪拌3?5分鐘，然后加入按重量配比稱取的增韌劑、相容劑、復(fù)合抗氧劑、、其它助劑，攪拌5?30分鐘，使混合均勻后出料；
(5)、將步驟(4)的混合料加入雙螺桿擠出機(jī)中，在250°C?290°C下經(jīng)熔融混煉擠出、冷卻造粒，即得本發(fā)明的阻燃增韌增強(qiáng)聚碳酸酯。
[0012]本發(fā)明的有益效果是，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明制得的阻燃增韌增強(qiáng)聚碳酸酯，具有無(wú)鹵環(huán)保阻燃性能，其阻燃效率高和達(dá)到UL94 V-0等級(jí)，而且沖擊韌性、剛性及耐熱性優(yōu)良，兼阻燃、增韌、增強(qiáng)多功能改性效果好，并保持良好的機(jī)械、化學(xué)及電性能等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于電子電器、汽車、機(jī)械、化工、建筑、醫(yī)療體育器械、光學(xué)儀器等方面，具有很好的前旦-5^ ο

【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合具體實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0014]實(shí)施例1:
一種阻燃增韌增強(qiáng)聚碳酸酯，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:聚碳酸酯65%、阻燃母粒8%、納米碳酸鈣12%、甲基丙烯酸-丁二烯-苯乙烯共聚物10%、甲基丙烯酸縮水甘油接枝聚苯乙烯(PS-g-GMA) 2%、復(fù)合抗氧劑為受阻酚類抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑168按質(zhì)量1:1比例的復(fù)配物0.2%、鈦酸酯偶聯(lián)劑1%、雙酚A雙縮水甘油醚1%、季戊四醇硬脂酸酯(PETS) 0.8%。其中，所述的阻燃母粒是由聚碳酸酯30wt%、聚二甲基硅氧烷(PDMS) 50wt%、二苯基砜基磺酸鉀(KSS) 5wt%、聚四氟乙烯(PTFE) 10wt%和TAS-2A分散劑5wt%組成而制得的阻燃母粒。
[0015]制備方法:(1)、將聚碳酸酯在鼓風(fēng)干燥機(jī)中于110°C?130°C溫度下干燥3?4小時(shí)，納米碳酸鈣在80°C?85°C溫度下干燥30?45分鐘，待用；(2)、制備阻燃母粒:按重量配比稱取聚碳酸酯30wt%、聚二甲基硅氧烷(PDMS ) 50wt%、二苯基砜基磺酸鉀(KSS ) 5wt%、聚四氟乙烯(PTFE) 10wt%和TAS-2A分散劑5wt%，加入高速混合器中攪拌均勻后，出料加入雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出、冷卻切粒并干燥后制得阻燃母粒，待用；(3)、按重量配比稱取干燥的納米碳酸鈣和鈦酸酯偶聯(lián)劑，加入超聲振蕩發(fā)生器或轉(zhuǎn)速不低于3000轉(zhuǎn)/分鐘的高速混合機(jī)中，于100°C?120°C溫度下攪拌5?40分鐘，得到表面活化處理納米碳酸鈣，然后冷卻至低于40°C出料，待用；(4)、按重量配比稱取干燥的聚碳酸酯、阻燃母粒和步驟(3)得到的表面活化處理納米碳酸鈣，加入高速混合機(jī)中，攪拌3?5分鐘，然后加入按重量配比稱取的甲基丙烯酸-丁二烯-苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸縮水甘油接枝聚苯乙烯(PS-g-GMA)、復(fù)合抗氧劑為受阻酚類抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑168按質(zhì)量1:1比例的復(fù)配物、雙酚A雙縮水甘油醚、季戊四醇硬脂酸酯(PETS)，攪拌5?30分鐘，使混合均勻后出料；(5)、將步驟(4)的混合料加入雙螺桿擠出機(jī)中，在250°C?290°C下經(jīng)熔融混煉擠出、冷卻造粒，即得本發(fā)明的阻燃增韌增強(qiáng)聚碳酸酯。
[0016]實(shí)施例2:
一種阻燃增韌增強(qiáng)聚碳酸酯，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:聚碳酸酯70%、阻燃母粒5%、納米碳酸鈣10%、乙烯-丙烯酸酯共聚物10%、甲基丙烯酸縮水甘油接枝聚苯乙烯(PS-g-GMA) 2%、受阻酚類抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑168按質(zhì)量1:1比例的復(fù)配物
0.4%、鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑1%、雙酚A雙縮水甘油醚0.6%、季戊四醇硬脂酸酯(PETS) 1%。其中，所述的阻燃母粒是由聚碳酸酯30wt%、聚二甲基硅氧烷(PDMS) 50wt%、二苯基砜基磺酸鉀(KSS) 5wt%、聚四氟乙烯(PTFE) 10wt%和TAS-2A分散劑5wt%組成而制得的阻燃母粒。
[0017]制備方法:(1)、將聚碳酸酯在鼓風(fēng)干燥機(jī)中于110°C?130°C溫度下干燥3?4小時(shí)，納米碳酸鈣在80°C?85°C溫度下干燥30?45分鐘，待用；(2)、制備阻燃母粒:按重量配比稱取聚碳酸酯30wt%、聚二甲基硅氧烷(PDMS) 50wt%、二苯基砜基磺酸鉀(KSS) 5wt%、聚四氟乙烯(PTFE) 10wt%和TAS-2A分散劑5wt%，加入高速混合器中攪拌均勻后，出料加入雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出、冷卻切粒并干燥后制得阻燃母粒，待用；(3)、按重量配比稱取干燥的納米碳酸鈣和鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑，加入超聲振蕩發(fā)生器或轉(zhuǎn)速不低于3000轉(zhuǎn)/分鐘的高速混合機(jī)中，于100°C?120°C溫度下攪拌5?40分鐘，得到表面活化處理納米碳酸鈣，然后冷卻至低于40°C出料，待用；(4)、按重量配比稱取干燥的聚碳酸酯、阻燃母粒和步驟(3)得到的表面活化處理納米碳酸鈣，加入高速混合機(jī)中，攪拌3?5分鐘，然后加入按重量配比稱取的乙烯-丙烯酸酯共聚物、甲基丙烯酸縮水甘油接枝聚苯乙烯(PS-g-GMA)、復(fù)合抗氧劑為受阻酚類抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑168按質(zhì)量1:1比例的復(fù)配物、雙酚A雙縮水甘油醚、季戊四醇硬脂酸酯(PETS)，攪拌5?30分鐘，使混合均勻后出料；(5)、將步驟
(4)的混合料加入雙螺桿擠出機(jī)中，在250°C?290°C下經(jīng)熔融混煉擠出、冷卻造粒，即得本發(fā)明的阻燃增韌增強(qiáng)聚碳酸酯。
【權(quán)利要求】
1.一種阻燃增韌增強(qiáng)聚碳酸酯，其特征在于，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:聚碳酸酯60%?80%、阻燃母粒5%?15%、納米碳酸鈣5%?15%、增韌劑5%?15%、相容劑1%?3%、復(fù)合抗氧劑0.1%?0.5%、偶聯(lián)劑0.5%?1.5%、其它助劑0.1%?2%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃增韌增強(qiáng)聚碳酸酯，其特征在于，所述的阻燃母粒是由聚碳酸酯30wt%、聚二甲基硅氧烷(PDMS) 50wt%、二苯基砜基磺酸鉀(KSS) 5wt%、聚四氟乙烯(PTFE) 10wt%和TAS-2A分散劑5wt%組成而制得的阻燃母粒。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃增韌增強(qiáng)聚碳酸酯，其特征在于，所述的增韌劑為甲基丙烯酸-丁二烯-苯乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物、丙烯腈-丙烯酸-苯乙烯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚、丙烯腈-乙烯-苯乙烯共聚物中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃增韌增強(qiáng)聚碳酸酯，其特征在于，所述的相容劑為甲基丙烯酸縮水甘油接枝聚苯乙烯(PS-g-GMA)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃增韌增強(qiáng)聚碳酸酯，其特征在于，所述的復(fù)合抗氧劑為受阻酚類抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑168按質(zhì)量1:1比例的復(fù)配物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃增韌增強(qiáng)聚碳酸酯，其特征在于，所述的偶聯(lián)劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑或鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃增韌增強(qiáng)聚碳酸酯，其特征在于，所述的其它助劑為耐水解劑或/和潤(rùn)滑劑，其中耐水解劑優(yōu)選雙酚A雙縮水甘油醚，潤(rùn)滑劑優(yōu)選季戊四醇硬脂酸酯(PETS)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃增韌增強(qiáng)聚碳酸酯的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)、將聚碳酸酯在鼓風(fēng)干燥機(jī)中于110°C?130°C溫度下干燥3?4小時(shí)，納米碳酸鈣在80°C?85°C溫度下干燥30?45分鐘，待用； (2)、制備阻燃母粒:按重量配比稱取聚碳酸酯30wt%、聚二甲基硅氧烷(PDMS)50wt%、二苯基砜基磺酸鉀(KSS) 5wt%、聚四氟乙烯(PTFE) 10wt%和TAS-2A分散劑5wt%，加入高速混合器中攪拌均勻后，出料加入雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出、冷卻切粒并干燥后制得阻燃母粒，待用； (3)、按重量配比稱取干燥的納米碳酸鈣和偶聯(lián)劑，加入超聲振蕩發(fā)生器或轉(zhuǎn)速不低于3000轉(zhuǎn)/分鐘的高速混合機(jī)中，于100°C?120°C溫度下攪拌5?40分鐘，得到表面活化處理納米碳酸鈣，然后冷卻至低于40°C出料，待用； (4)、按重量配比稱取干燥的聚碳酸酯、阻燃母粒和步驟(3)得到的表面活化處理納米碳酸鈣，加入高速混合機(jī)中，攪拌3?5分鐘，然后加入按重量配比稱取的增韌劑、相容劑、復(fù)合抗氧劑、、其它助劑，攪拌5?30分鐘，使混合均勻后出料； (5)、將步驟(4)的混合料加入雙螺桿擠出機(jī)中，在250°C?290°C下經(jīng)熔融混煉擠出、冷卻造粒，即得本發(fā)明的阻燃增韌增強(qiáng)聚碳酸酯。
【文檔編號(hào)】C08L83/04GK104419161SQ201310396796
【公開(kāi)日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2013年9月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月4日
【發(fā)明者】不公告發(fā)明人 申請(qǐng)人:青島欣展塑膠有限公司