本發(fā)明屬于阻燃母粒制備領(lǐng)域，涉及一種透明pc材料用阻燃母粒及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

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℃～150℃)、熱變形溫度(132℃～138℃)，以及較寬的使用溫度范圍(-60℃～120℃)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ul94v-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?，因此須?duì)pc進(jìn)行阻燃改性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種透明pc材料用阻燃母粒及其制備方法和應(yīng)用。

為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一方面，本發(fā)明提供一種透明pc材料用阻燃母粒，所述透明pc材料用阻燃母粒的原料包括如下質(zhì)量百分比的成分：

在本發(fā)明中，所述透明pc材料用阻燃母粒的原料中pc樹脂的用量為40-70％，例如42％、44％、46％、48％、50％、53％、55％、58％、60％、62％、64％、66％、68％或70％。

在本發(fā)明中，所述透明pc材料用阻燃母粒的原料中聚氯乙烯的用量為1-5％，例如1％、1.3％、1.5％、1.8％、2％、2.3％、2.5％、2.8％、3％、3.2％、3.5％、3.8％、4％、4.2％、4.5％、4.8％或5％。

在本發(fā)明中，所述透明pc材料用阻燃母粒的原料中六氯環(huán)三磷腈的用量為2-5％，例如2％、2.2％、2.5％、2.8％、3％、3.3％、3.5％、3.8％、4％、4.3％、4.5％、4.8％或5％。

在本發(fā)明中，所述透明pc材料用阻燃母粒的原料中聚乳酸的用量為5-10％，例如5.5％、6％、6.5％、7％、7.5％、8％、9％或10％。

在本發(fā)明中，所述透明pc材料用阻燃母粒的原料中有機(jī)硅的用量為5-10％，例如5％、7％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％或20％。

在本發(fā)明中，所述透明pc材料用阻燃母粒的原料中雙酚a的用量為10-30％，例如10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％、20％、22％、24％、26％、28％或30％。

優(yōu)選地，本發(fā)明所述透明pc材料用阻燃母粒的原料包括如下質(zhì)量百分比的成分：

在本發(fā)明所述的透明pc材料用阻燃母粒中，所述pc樹脂的相對(duì)密度為1.18-1.22，例如1.18、1.19、1.20、1.21或1.22。

在本發(fā)明所述的透明pc材料用阻燃母粒中，所述pc樹脂的成型收縮率為0.5％～0.8％，例如0.55％、0.58％、0.6％、0.63％、0.65％、0.68％、0.7％、0.73％、0.75％、0.78％或0.8％。

在本發(fā)明所述的透明pc材料用阻燃母粒中，所述有機(jī)硅為硅脂、硅乳液、硅橡膠、硫化硅橡膠或硅樹脂中的任意一種或至少兩種的組合。

優(yōu)選地，所述有機(jī)硅為聚二甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷或聚倍半硅氧烷中的任意一種或至少兩種的組合。

另一方面，本發(fā)明提供如第一方面所述的透明pc材料用阻燃母粒的制備方法，所述方法為：將pc樹脂、聚氯乙烯、六氯環(huán)三磷腈、聚乳酸、有機(jī)硅和雙酚a共混摻雜，而后擠出得到所述透明pc材料用阻燃母粒。

在本發(fā)明所述的透明pc材料用阻燃母粒的制備方法中，所述共混摻雜時(shí)的攪拌速率為100-200r/min，例如105r/min、110r/min、115r/min、120r/min、125r/min、130r/min、135r/min、140r/min、145r/min、150r/min、155r/min、160r/min、165r/min、170r/min、175r/min、180r/min、185r/min、190r/min或195r/min。

優(yōu)選地，所述擠出在雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行。

優(yōu)選地，所述雙螺桿擠出機(jī)螺桿區(qū)域的預(yù)熱溫度為250-300℃，例如255℃、260℃、265℃、270℃、275℃、280℃、285℃、290℃、295℃或298℃。

優(yōu)選地，所述雙螺桿擠出機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速為250r/min-400r/min，例如255r/min、260r/min、265r/min、270r/min、275r/min、280r/min、290r/min、300r/min、310r/min、320r/min、330r/min、340r/min、350r/min、360r/min、370r/min、380r/min或390r/min。

作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明所述pc材料用阻燃母粒的制備方法為：將pc樹脂、聚氯乙烯、六氯環(huán)三磷腈、聚乳酸、有機(jī)硅和雙酚a在100-200r/min的攪拌速率下共混摻雜，而后在雙螺桿擠出機(jī)中擠出，所述雙螺桿擠出機(jī)螺桿區(qū)域的預(yù)熱溫度為250-300℃，螺桿轉(zhuǎn)速為250r/min-400r/min，得到所述透明pc材料用阻燃母粒。

另一方面，本發(fā)明提供了如第一方面所述的透明pc材料用阻燃母粒在pc材料中的應(yīng)用。

優(yōu)選地，所述透明pc材料用阻燃母粒在pc樹脂中的添加量為3-10％，例如3.5％、4％、4.5％、5％、5.5％、6％、6.5％、7％、7.5％、8％、8.5％、9％、9.5％或9.8％，優(yōu)選5％。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明的pc材料用阻燃母粒由40-70％pc樹脂、1-5％聚氯乙烯、2-5％六氯環(huán)三磷腈、5-20％聚乳酸、5-10％有機(jī)硅和10-30％雙酚a制備而得，通過共混摻雜，擠出成型制備得到所述透明pc材料用阻燃母粒，該母粒具有良好的阻燃性，阻燃性可達(dá)v0級(jí)，透明度好，是一種通用級(jí)共混摻雜阻燃母粒，以1.5％的添加量加入至pc材料中不影響pc材料的透明性，可以直接注塑成型，使得pc材料的阻燃性達(dá)到v0級(jí)。

具體實(shí)施方式

下面通過具體實(shí)施方式來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明了，所述實(shí)施例僅僅是幫助理解本發(fā)明，不應(yīng)視為對(duì)本發(fā)明的具體限制。

實(shí)施例1

在本實(shí)施例中，所述透明pc材料用阻燃母粒的原料包括如下質(zhì)量百分比的成分：

其制備方法如下：

將pc樹脂、聚氯乙烯、六氯環(huán)三磷腈、聚乳酸、有機(jī)硅和雙酚a在200r/min的攪拌速率下共混摻雜，而后在雙螺桿擠出機(jī)中擠出，所述雙螺桿擠出機(jī)螺桿區(qū)域的預(yù)熱溫度為300℃，螺桿轉(zhuǎn)速為250r/min，得到所述透明pc材料用阻燃母粒。

實(shí)施例2

在本實(shí)施例中，所述透明pc材料用阻燃母粒由質(zhì)量百分比如下的原料制備得到：

其制備方法如下：

將pc樹脂、聚氯乙烯、六氯環(huán)三磷腈、聚乳酸、有機(jī)硅和雙酚a在100r/min的攪拌速率下共混摻雜，而后在雙螺桿擠出機(jī)中擠出，所述雙螺桿擠出機(jī)螺桿區(qū)域的預(yù)熱溫度為250℃，螺桿轉(zhuǎn)速為300r/min，得到所述透明pc材料用阻燃母粒。

實(shí)施例3

在本實(shí)施例中，所述透明pc材料用阻燃母粒的原料包括如下質(zhì)量百分比的成分：

其制備方法如下：

將pc樹脂、聚氯乙烯、六氯環(huán)三磷腈、聚乳酸、有機(jī)硅和雙酚a在150r/min的攪拌速率下共混摻雜，而后在雙螺桿擠出機(jī)中擠出，所述雙螺桿擠出機(jī)螺桿區(qū)域的預(yù)熱溫度為280℃，螺桿轉(zhuǎn)速為350r/min，得到所述透明pc材料用阻燃母粒。

實(shí)施例4

在本實(shí)施例中，所述透明pc材料用阻燃母粒的原料包括如下質(zhì)量百分比的成分：

其制備方法如下：

將pc樹脂、聚氯乙烯、六氯環(huán)三磷腈、聚乳酸、有機(jī)硅和雙酚a在200r/min的攪拌速率下共混摻雜，而后在雙螺桿擠出機(jī)中擠出，所述雙螺桿擠出機(jī)螺桿區(qū)域的預(yù)熱溫度為250℃，螺桿轉(zhuǎn)速為400r/min，得到所述透明pc材料用阻燃母粒。

實(shí)施例5

在本實(shí)施例中，所述透明pc材料用阻燃母粒的原料包括如下質(zhì)量百分比的成分：

其制備方法如下：

將pc樹脂、聚氯乙烯、六氯環(huán)三磷腈、聚乳酸、有機(jī)硅和雙酚a在180r/min的攪拌速率下共混摻雜，而后在雙螺桿擠出機(jī)中擠出，所述雙螺桿擠出機(jī)螺桿區(qū)域的預(yù)熱溫度為280℃，螺桿轉(zhuǎn)速為300r/min，得到所述透明pc材料用阻燃母粒。

對(duì)比例1

在該對(duì)比例中不加入聚氯乙烯和聚乳酸，僅由pc樹脂、六氯環(huán)三磷腈、有機(jī)硅和雙酚a來制備母粒，四者保持與實(shí)施例1中相同的質(zhì)量比，制備方法與實(shí)施例1中相同。

對(duì)比例2

在該對(duì)比例中母粒的制備原料中不使用聚乳酸，聚氯乙烯使用量為13％，其余原料與原料用量均與實(shí)施例1相同，制備方法與實(shí)施例1中相同。

對(duì)比例3

在該對(duì)比例中母粒的制備原料中不使用聚氯乙烯，聚乳酸使用量為13％，其余原料與原料用量均與實(shí)施例1相同，制備方法與實(shí)施例1中相同。

對(duì)比例4

在該對(duì)比例中母粒的制備原料中不使用六氯環(huán)三磷腈和有機(jī)硅，其余原料之間的質(zhì)量比與實(shí)施例1相同，制備方法與實(shí)施例1中相同。

對(duì)比例5

在該對(duì)比例中母粒的制備原料中不使用六氯環(huán)三磷腈，有機(jī)硅的用量為10％，其余原料之間的質(zhì)量比與實(shí)施例1相同，制備方法與實(shí)施例1中相同。

對(duì)比例6

在該對(duì)比例中母粒的制備原料中不使用有機(jī)硅，六氯環(huán)三磷腈的用量為10％，其余原料之間的質(zhì)量比與實(shí)施例1相同，制備方法與實(shí)施例1中相同。

對(duì)比例7

該對(duì)比例與實(shí)施例3的區(qū)別僅在于，母粒的制備原料中pc樹脂的用量為30％，雙酚a用量為38％，其余原料之間的質(zhì)量比與實(shí)施例3相同，制備方法與實(shí)施例3中相同。

對(duì)比例8

該對(duì)比例與實(shí)施例2的區(qū)別僅在于，母粒的制備原料中pc樹脂的用量為75％，雙酚a用量為7％，其余原料之間的質(zhì)量比與實(shí)施例2相同，制備方法與實(shí)施例2中相同。

對(duì)實(shí)施例1-5和對(duì)比例1-8制備的母粒的阻燃性能進(jìn)行測試，結(jié)果顯示，實(shí)施例1-5得到的阻燃母粒的阻燃性能均能達(dá)到1.6mmv0級(jí)。而對(duì)比例1-10的阻燃性僅能達(dá)到v2級(jí)。

此外將實(shí)施例1-5以及對(duì)比例1-10制備得到的母粒以1.5％的添加量加入至pc材料中，測試材料的透明度變化并測試材料的阻燃性能，測試結(jié)果如表1所示。

表1

申請(qǐng)人聲明，本發(fā)明通過上述實(shí)施例來說明本發(fā)明的通用級(jí)共混摻雜透明pc材料用阻燃母粒及其制備方法和應(yīng)用，但本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述實(shí)施例才能實(shí)施。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對(duì)本發(fā)明的任何改進(jìn)，對(duì)本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍和公開范圍之內(nèi)。