本發(fā)明屬于高分子材料
技術領域：
，具體涉及一種高耐熱阻燃透明材料。
背景技術：
：聚碳酸酯(簡稱PC)是分子鏈中含有碳酸酯基的高分子聚合物，根據(jù)酯基的結構可分為脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多種類型。聚碳酸酯無色透明，耐熱，抗沖擊，阻燃V2級，在普通使用溫度內都有良好的機械性能。其主要分為防靜電PC、導電PC、加纖防火PC、抗紫外線耐候PC、食品級PC、抗化學性PC。聚碳酸酯的應用開發(fā)是向高復合、高功能、專用化、系列化方向發(fā)展，應用于光盤、汽車、辦公設備、箱體、包裝、醫(yī)藥、照明、薄膜等多種產品制造領域。隨著技術的發(fā)展，市場對使用材料提出了更多的要求，如高耐熱、較高流動性、透明、阻燃等；但目前市場上還沒有相應的產品的報道。技術實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是提供一種高耐熱阻燃透明材料，即一種具有良好耐熱、阻燃、透明等性能的合金材料，從而解決PC材料較低的流動性、阻燃改性后的低耐熱性、合金改性后的不透明性。本發(fā)明的高耐熱阻燃透明材料，其組成成分的重量百分配比如下：聚碳酸酯(PC)70-90％，透明聚苯乙烯(PS)5-20％，阻燃劑3-8％，界面增韌相容劑2-5％，潤滑劑0.2-1％，抗氧劑0.2-1％。本發(fā)明中所用阻燃劑包括但不限于溴代三嗪、十溴二苯乙烷、四溴雙酚A等。界面增韌相容劑，其包括但不限于馬來酸酐接枝苯乙烯、苯乙烯和順丁烯二酸酐無規(guī)共聚物、烯-丙烯酸甲酯共聚物、硅烷偶聯(lián)劑等。本發(fā)明所用的潤滑劑包括但不限于脂肪酸及其酯類、脂肪酸酰胺、金屬皂、烴類、有機硅化合物及磷酸鹽類。本發(fā)明所用抗氧劑包含但不限于芳香胺類抗氧劑(二苯胺、對苯二胺和二氫喹啉等化合物及其衍生物)、受阻酚類抗氧劑、雙十二碳醇酯、雙十四碳醇酯和雙十八碳醇酯等。本發(fā)明的高耐熱阻燃透明材料的制備方法，包括如下的步驟：1)將PC、PS、界面增韌相容劑加入混合機中低速(500轉/min)混合3-5min，進行初步混合，然后將阻燃劑、抗氧劑、潤滑劑等加入混合機中后高速(3000轉/min)混合2-3min，進行混合、干燥、粉化處理；2)將步驟1)所得混合物加入到同向雙螺桿擠出機擠出造粒，轉速為300～400r/min，溫度240～265℃，經水槽冷卻后切粒包裝。本發(fā)明的提供的高耐熱阻燃透明合金，具有較高的流動性，提高了其加工性能。且本發(fā)明的合金材料的阻燃等級提至UL94V0，并且不會降低合金材料的透明度和耐熱性。具體實施方式申請人在長期的研究中發(fā)現(xiàn)，PC材料本身存在加工溫度較高、流動性差的缺點，為了解決這一問題，本發(fā)明從材料的選擇、配比上進行了優(yōu)化，并對制備方法進行了長期的研究，從而制成了PC材料和透明聚苯乙烯相容性及粘合性好，且界面粘合力提高的合金材料，從而促成了本發(fā)明。本發(fā)明所使用到的額測試標準及測試處理方法如下：材料拉伸樣條尺寸按照GB/T1040標準執(zhí)行，實測樣條尺寸為：形狀啞鈴狀，總長154mm，有效測試數(shù)據(jù)部分長80mm，寬10mm，厚度4mm。具體測試方法為：拉伸強度、斷裂伸長率測試方法按照GB/T1040標準執(zhí)行，拉伸速度50mm/min，標距為50mm。在溫度為23℃，濕度為50％的環(huán)境下，按照GB/T2918進行48小試狀態(tài)調節(jié)。彎曲樣條尺寸及測試方法按照GB/T9431標準執(zhí)行，實測樣條測試部分尺寸為：長80mm，寬10mm，厚度4mm。具體測試方法選用跨度64mm，下壓速度2mm/min。在溫度為23℃，濕度為50％的環(huán)境下，按照GB/T2918進行48小試狀態(tài)調節(jié)。缺口沖擊強度測試樣條尺寸及方法按照GB/T1843標準執(zhí)行，實測樣條尺寸為：長80mm，寬10mm，厚度4mm，A型缺口，缺口深度2mm，測試擺錘為5.5J。在溫度為23℃，濕度為50％的環(huán)境下，按照GB/T2918進行48小試狀態(tài)調節(jié)。全光透過率測試試樣尺寸及方法按照GB/T2410標準執(zhí)行，圓片尺寸為：直徑100mm，厚度3mm，選用霧度計法測試透光率。在溫度為23℃，濕度為50％的環(huán)境下，按照GB/T2918進行48小試狀態(tài)調節(jié)。熱變形測試樣條及測試方法按照GB/T1634標準執(zhí)行，實測樣條尺寸為：長80mm，寬10mm，厚度4mm，砝碼選擇B法0.45MPa，撓度0.34，采用120℃/H的升溫速度。在溫度為23℃，濕度為50％的環(huán)境下，按照GB/T2918進行48小試狀態(tài)調節(jié)。阻燃測試試樣按照UL94標準執(zhí)行，實測樣條尺寸為：長124mm，寬12.7mm，厚度3.2mm。在溫度為23℃，濕度為50％的環(huán)境下，進行48小試狀態(tài)調節(jié)。本發(fā)明的高耐熱阻燃透明材料，其組成成分的重量百分配比如下：聚碳酸酯(PC)70-90％，透明聚苯乙烯(PS)5-20％，阻燃劑3-8％，界面增韌相容劑2-5％，潤滑劑0.2-1％，抗氧劑0.2-1％，潤滑劑0.5-1％。其中聚碳酸酯可采用不同黏度的聚碳酸酯，包括但不限于奇美PC-110、PC-122、PC-115、PC-175等。PS可選用不同級別透明聚苯乙烯，包括但不限于奇美PG-383、PG-33、PG-383M等。材料的制備方法如下：1)分別稱取PC樹脂、PS樹脂、增韌相容劑、阻燃劑、抗氧劑、潤滑劑備用；2)將PC、PS、增韌相容劑加入高速攪拌機混合3min，再依次加入抗氧劑、阻燃劑和潤滑劑混合5min；3)將步驟2)所得混合物加入到同向雙螺桿擠出機擠出造粒，喂料速度300kg/H，轉速為300～400r/min，溫度230～270℃，后經水槽冷卻后切粒制成耐高溫阻燃透明材料。對制成的耐高溫阻燃透明材料按相應標準進行拉伸強度、彎曲強度、沖擊強度、阻燃、透光率等指標的檢測。下面結合實施例對本發(fā)明進行詳細的描述。實施例1：申請人首先對制備耐高溫阻燃透明材料的組分及配比進行了優(yōu)化，本實施中給出了篩選過程中組分配比的幾個典型代表(表1)表1：材料的組份重量配比表按照表1的配比，按照如下的方法來制備材料：1)將PC、PS、增韌相容劑加入高速攪拌機混合3min，再依次加入抗氧劑、阻燃劑和潤滑劑混合5min；2)將步驟1)所得混合物加入到同向雙螺桿擠出機擠出造粒，喂料速度300kg/H，主機轉速為350r/min，溫度區(qū)間1-2為230℃，溫度區(qū)間3-4為250℃，溫度區(qū)間為260℃，機頭溫度255℃，熔體溫度255℃。經水槽冷卻后切粒制成耐高溫阻燃透明材料。制成的高耐熱阻燃透明PC材料進行指標分析。材料測試性能數(shù)據(jù)如下表2：表2：實驗組1-5的材料性能測試表結果表明，實施組4的配比制備出熱變形較高、阻燃V0、透過率達83％的PC/PS合金材料。實施例2在實驗組4的配比基礎上，對本發(fā)明的材料的制備方法進行優(yōu)化。1)分別稱取PC-110樹脂780g、PS(PG-33)樹脂100g、增韌相容劑(SZ23110)樹脂50g、阻燃劑(FR245)60g、抗氧劑(1076)2g、抗氧劑(168)2g、潤滑劑(BDP)10g；2)將PC、PS、增韌相容劑加入高速攪拌機混合3min，再依次加入抗氧劑、阻燃劑和潤滑劑混合5min；3)將步驟2)所得混合物加入到同向雙螺桿擠出機喂料斗，然后按案例6-10設定喂料速度、主機轉速、加工溫度區(qū)間1-2、加工溫度區(qū)間3-4、加工溫度區(qū)間5-7、機頭溫度，并測試實際熔體溫度。擠出料條經水槽冷卻后切粒制成耐高溫阻燃透明材料。具體案例使用工藝參數(shù)如下：表3：實施例6-10的加工工藝調整表工藝參數(shù)實施例6實施例7實施例8實施例9實施例10喂料速度300kg/H300kg/H300kg/H300kg/H300kg/H主機轉速300r/min350r/min400r/min350r/min350r/min溫度區(qū)間1-2230℃230℃230℃230℃230℃溫度區(qū)間3-4240℃240℃240℃250℃260℃溫度區(qū)間5-7250℃250℃250℃260℃270℃機頭溫度245℃245℃245℃255℃265℃熔體溫度245℃245℃245℃255℃265℃對制成的耐高溫阻燃透明材料按相應標準進行拉伸強度、彎曲強度、沖擊強度、阻燃、透光率等指標的檢測。表4：實施例6-10的材料性能測試表材料性能測試標準單位實施例6實施例7實施例8實施例9實施例10拉伸強度GB/T1040MPa6060616061斷裂伸長率GB/T1040％3535243522彎曲強度GB/T9431MPa9092959596彎曲模量GB/T9431MPa27202800292028802981IZOD缺口沖擊強度GB/T1843KJ/m22830253122全光透過率3mmGB/T2410％8383838383熱變形溫度0.45MPaGB/T1634℃135136134138135熔體流動速率GB/T21060g/min2425252632阻燃等級UL94Class3.2mmV03.2mmV03.2mmV03.2mmV03.2mmV0以上數(shù)據(jù)，配方選擇案例4，工藝參數(shù)選擇案例9，本發(fā)明阻燃透明材料的缺口沖擊強度達30KJ/m2，3.2mm的透光率達83％，熱變形溫度(0.45MPa)達138℃，熔體流動速率達26，阻燃等級V0。材料具有了高流動性(對比PC)，高沖擊性、高耐熱性(對比一般PC/PS合金)，高透明性(對比一般阻燃材料透光率≤35％)。綜上所述，本發(fā)明的高耐熱阻燃透明材料具有良好的力學性能、良好的阻燃性能和透明效果，可廣泛用于有阻燃透明耐熱要求的機械、電子、軍工、醫(yī)療等領域。當前第1頁1 2 3