無機(jī)納米阻燃改性pc及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種無機(jī)納米阻燃改性PC，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為：PC樹脂70%～85%、無機(jī)納米阻燃劑10%～20%、阻燃增效劑0.1%～2%、偶聯(lián)劑0.5%～2%、增容劑2%～6%、抗氧劑0.1%～0.5%、潤(rùn)滑劑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)明采用無機(jī)納米阻燃劑與阻燃增效劑并用和對(duì)PC協(xié)同阻燃改性作用，大大提高了材料的阻燃能效，使其阻燃性能達(dá)到UL94V-0級(jí)的要求，同時(shí)還提高了PC的沖擊強(qiáng)度、剛度和耐熱性能，降低了成本。
【專利說明】無機(jī)納米阻燃改性PC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】，具體地說是一種無機(jī)納米阻燃改性PC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，并迅速向航空、航天、計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域發(fā)展。PC的阻燃性(氧指數(shù)為21%?24%，阻燃性能達(dá)到UL94 V-2級(jí))雖然優(yōu)于普通的熱塑性聚合物(如聚乙烯、聚丙烯等)，但仍難以滿足某些應(yīng)用領(lǐng)域?qū)ψ枞夹阅艿囊螅虼隧殞?duì)PC進(jìn)行阻燃改性。隨著納米技術(shù)的發(fā)展，納米材料被認(rèn)為是21世紀(jì)最有前途的材料，并已經(jīng)成為世界性的研究熱潮，因此在PC中添加無機(jī)納米阻燃劑改性頗具實(shí)用價(jià)值，但由于無機(jī)納米阻燃劑在燃燒過程中不能降低熱量的釋放量，使材料難以自熄，因此無機(jī)納米阻燃劑在PC中單獨(dú)使用很難達(dá)到預(yù)想的阻燃效果O


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供一種具有良好阻燃性能和增強(qiáng)效果、且成本低廉的無機(jī)納米阻燃改性PC及其制備方法。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:無機(jī)納米阻燃改性PC，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:PC樹脂70%?85%、無機(jī)納米阻燃劑10%?20%、阻燃增效劑0.1%?2%、偶聯(lián)劑0.5%?2%、增容劑2%?6%、抗氧劑0.1%?0.5%、潤(rùn)滑劑0.1%?2%。
[0005]所述的PC樹脂為雙酚A型芳香族聚碳酸酯，重均分子量為20000?40000g/mol。
[0006]所述的無機(jī)納米阻燃劑為納米氫氧化鎂或納米氫氧化鋁。
[0007]所述的阻燃增效劑為對(duì)甲基磺酸鈉(NATS)。
[0008]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。
[0009]所述的增容劑為甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯-丙烯酸乙酯三元聚合物(MGE)。
[0010]所述的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1:2比例的復(fù)配物。
[0011]所述的潤(rùn)滑劑為季戊四醇硬脂酸酯(PETS )。
[0012]上述的無機(jī)納米阻燃改性PC的制備方法，包括以下步驟:
(1)、將PC樹脂在鼓風(fēng)干燥機(jī)中于110°C?130°C溫度下干燥3?4小時(shí)，無機(jī)納米阻燃劑在80°C?120°C下干燥30?45分鐘，待用；
(2)、按重量配比稱取干燥的無機(jī)納米阻燃劑和偶聯(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10?60分鐘，得到表面活化處理的無機(jī)納米阻燃劑，然后冷卻至低于40°C出料，待用；
(3)、按重量配比稱取干燥的PC樹脂加入高速混合機(jī)中，同時(shí)加入步驟(2)得到的表面活化處理的無機(jī)納米阻燃劑，攪拌3?5分鐘，再加入按重量配比稱取的阻燃增效劑、增容齊U、抗氧劑、潤(rùn)滑劑，繼續(xù)攪拌5?30分鐘，使充分混合均勻后出料；
(4)、將步驟(2)的混合料加入雙螺桿擠出機(jī)中，在240°C?280°C下經(jīng)熔融混煉擠出、冷卻造粒，即得本發(fā)明的無機(jī)納米阻燃改性PC。
[0013]本發(fā)明的有益效果是，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用無機(jī)納米阻燃劑與阻燃增效劑并用和對(duì)PC協(xié)同阻燃改性作用，大大提高了材料的阻燃能效，使其阻燃性能達(dá)到UL94V-O級(jí)的要求，同時(shí)還提高了 PC的沖擊強(qiáng)度、剛度和耐熱性能，降低了成本。

【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合具體實(shí)施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0015]實(shí)施例1:
一種無機(jī)納米阻燃改性PC，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:PC樹脂78%、納米氫氧化鎂15%、對(duì)甲基磺酸鈉(NATS) 1%、鈦酸酯偶聯(lián)劑1.5%、甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯-丙烯酸乙酯三元聚合物(MGE)3%、受阻酚類抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑168按質(zhì)量1:2比例的復(fù)配物0.3%、季戊四醇硬脂酸酯(PETS)L 2%。其中，所述的PC樹脂為雙酚A型芳香族聚碳酸酯，重均分子量為20000?40000g/mol。
[0016]制備方法:(I)、將PC樹脂在鼓風(fēng)干燥機(jī)中于110°C?130°C溫度下干燥3?4小時(shí)，納米氫氧化鎂在80°C?120°C下干燥30?45分鐘，待用；(2)、按重量配比稱取干燥的納米氫氧化鎂和鈦酸酯偶聯(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10?60分鐘，得到表面活化處理的納米氫氧化鎂，然后冷卻至低于40°C出料，待用；(3)、按重量配比稱取干燥的PC樹脂加入高速混合機(jī)中，同時(shí)加入步驟(2)得到的表面活化處理的納米氫氧化鎂，攪拌3?5分鐘，再加入按重量配比稱取的對(duì)甲基磺酸鈉(NATS)、鈦酸酯偶聯(lián)劑、甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯-丙烯酸乙酯三元聚合物(MGE)、受阻酚類抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑168按質(zhì)量1:2比例的復(fù)配物、季戊四醇硬脂酸酯(PETS)，繼續(xù)攪拌5?30分鐘，使充分混合均勻后出料；
(4)、將步驟(2)的混合料加入雙螺桿擠出機(jī)中，在240°C?280°C下經(jīng)熔融混煉擠出、冷卻造粒，即得本發(fā)明的無機(jī)納米阻燃改性PC。
[0017]實(shí)施例2:
一種無機(jī)納米阻燃改性PC，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:PC樹脂85%、納米氫氧化鋁10%、對(duì)甲基磺酸鈉(NATS) 0.5%、鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑1%、甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯-丙烯酸乙酯三元聚合物(MGE)2%、受阻酚類抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑168按質(zhì)量1:2比例的復(fù)配物0.3%、季戊四醇硬脂酸酯(PETS)L 2%。其中，所述的PC樹脂為雙酚A型芳香族聚碳酸酯，重均分子量為20000?40000g/mol。
[0018]制備方法:(I)、將PC樹脂在鼓風(fēng)干燥機(jī)中于110°C?130°C溫度下干燥3?4小時(shí)，納米氫氧化鋁在80°C?120°C下干燥30?45分鐘，待用；(2)、按重量配比稱取干燥的納米氫氧化鋁和鋁鈦復(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10?60分鐘，得到表面活化處理的納米氫氧化鋁，然后冷卻至低于40°C出料，待用；(3)、按重量配比稱取干燥的PC樹脂加入高速混合機(jī)中，同時(shí)加入步驟(2)得到的表面活化處理的納米氫氧化鎂，攪拌3?5分鐘，再加入按重量配比稱取的對(duì)甲基磺酸鈉(NATS)、鈦酸酯偶聯(lián)劑、甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯-丙烯酸乙酯三元聚合物(MGE)、受阻酚類抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑168按質(zhì)量I:2比例的復(fù)配物、季戊四醇硬脂酸酯(PETS)，繼續(xù)攪拌5?30分鐘，使充分混合均勻后出料；(4)、將步驟(2)的混合料加入雙螺桿擠出機(jī)中，在240°C?280°C下經(jīng)熔融混煉擠出、冷卻造粒，即得本發(fā)明的無機(jī)納米阻燃改性PC。
【權(quán)利要求】
1.一種無機(jī)納米阻燃改性PC，其特征在于，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:PC樹脂70%?85%、無機(jī)納米阻燃劑10%?20%、阻燃增效劑0.1%?2%、偶聯(lián)劑0.5%?2%、增容劑2%?6%、抗氧劑0.1%?0.5%、潤(rùn)滑劑0.1%?2%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無機(jī)納米阻燃改性PC，其特征在于，所述的無機(jī)納米阻燃劑為納米氫氧化鎂或納米氫氧化鋁。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無機(jī)納米阻燃改性PC，其特征在于，所述的阻燃增效劑為對(duì)甲基磺酸鈉(NATS)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無機(jī)納米阻燃改性PC，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。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無機(jī)納米阻燃改性PC，其特征在于，所述的增容劑為甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯-丙烯酸乙酯三元聚合物(MGE)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無機(jī)納米阻燃改性PC，其特征在于，所述的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1:2比例的復(fù)配物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無機(jī)納米阻燃改性PC，其特征在于，所述的潤(rùn)滑劑為季戊四醇硬脂酸酯(PETS)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無機(jī)納米阻燃改性PC的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)、將PC樹脂在鼓風(fēng)干燥機(jī)中于110°C?130°C溫度下干燥3?4小時(shí)，無機(jī)納米阻燃劑在80°C?120°C下干燥30?45分鐘，待用； (2)、按重量配比稱取干燥的無機(jī)納米阻燃劑和偶聯(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10?60分鐘，得到表面活化處理的無機(jī)納米阻燃劑，然后冷卻至低于40°C出料，待用； (3)、按重量配比稱取干燥的PC樹脂加入高速混合機(jī)中，同時(shí)加入步驟(2)得到的表面活化處理的無機(jī)納米阻燃劑，攪拌3?5分鐘，再加入按重量配比稱取的阻燃增效劑、增容齊U、抗氧劑、潤(rùn)滑劑，繼續(xù)攪拌5?30分鐘，使充分混合均勻后出料； (4)、將步驟(2)的混合料加入雙螺桿擠出機(jī)中，在240°C?280°C下經(jīng)熔融混煉擠出、冷卻造粒，即得本發(fā)明的無機(jī)納米阻燃改性PC。
【文檔編號(hào)】C08K5/42GK104419165SQ201310397402
【公開日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2013年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月5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