本發(fā)明屬于材料領(lǐng)域,具體涉及一種低聚物阻燃聚碳酸酯材料的制備方法。
背景技術(shù):
聚碳酸酯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(jié)構(gòu)可分為脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多種類型。其中由于脂肪族和脂肪族-芳香族聚碳酸酯的機(jī)械性能較低,從而限制了其在工程塑料方面的應(yīng)用。目前僅有芳香族聚碳酸酯獲得了工業(yè)化生產(chǎn)。由于聚碳酸酯結(jié)構(gòu)上的特殊性,現(xiàn)已成為五大工程塑料中增長速度最快的通用工程塑料;
其目前發(fā)展勢頭非常迅猛,正迅速地延伸并融入到計算機(jī)制造、航空航天、藍(lán)光等工業(yè)產(chǎn)業(yè)化方面,涉及到諸多高新技術(shù)領(lǐng)域,此外因為其性能的特殊性,在其他樹脂的共同作用下,對進(jìn)行與共混的方式,形成共聚物或合金類產(chǎn)物,使其性能更加完善,所得的產(chǎn)物性能十分優(yōu)異,能夠完全適應(yīng)多種特定應(yīng)用領(lǐng)域的環(huán)境,同時對于制造成本、各項性能的要求也是完全符合標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)構(gòu)方面,聚碳酸酯的主鏈上含有苯環(huán),在其燃燒反應(yīng)時,可以進(jìn)行縮合成芳香型炭物質(zhì),相對成炭率較高,并且能夠自熄,其阻燃等級能夠達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn),相對于普通熱塑性聚合物,對比之下其雖然阻燃性相對理想,但其依舊在可燃范疇內(nèi),并且聚碳酸酯材料在燃燒過程中,會熔融并滴下熱熔體流出,很有可能引起周邊的材料燃燒,附近材料被引燃后,導(dǎo)致火災(zāi)的發(fā)生,對于這一點(diǎn),目前在上述應(yīng)用領(lǐng)域中,依舊很難以達(dá)到理想的阻燃防火標(biāo)準(zhǔn);
因此在生產(chǎn)以及對材料的實際擴(kuò)展應(yīng)用當(dāng)中,必須針對材料的燃燒現(xiàn)象以及性質(zhì),對其進(jìn)行阻燃處理。然而傳統(tǒng)無機(jī)阻燃劑與聚酯基體的相容性差,容易降低成品的穩(wěn)定性。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和不足,提供一種低聚物阻燃聚碳酸酯材料的制備方法。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種低聚物阻燃聚碳酸酯材料的制備方法,包括以下步驟:
(1)取1-2重量份的聚山梨酯80,加入到其重量16-20倍的去離子水中,攪拌均勻;
(2)取6-8重量份的甲基苯甲酸、1-2重量份的三氧化二銻混合,在50-60℃下保溫攪拌10-20分鐘,加入4-6重量份的全氟烷基乙基醇,升高溫度為80-90℃,保溫攪拌30-40分鐘,加入到聚山梨酯80的水溶液中,超聲1-2分鐘,得酯化分散液;
(3)取1-3重量份的聚磷酸銨,加入到其重量17-20倍的去離子水中,攪拌均勻,與上述酯化分散液混合,滴加10-17重量份的、濃度為10-13%的甲醛溶液,滴加完畢后升高溫度為60-70℃,保溫攪拌30-40分鐘,得阻燃改性酯化分散液;
(4)將上述阻燃改性酯化分散液加入到反應(yīng)釜中,與0.8-1重量份的甲基硫醇錫混合,加入到混合料重量60-70%的四氫呋喃中,調(diào)節(jié)反應(yīng)釜溫度為80-85℃,保溫攪拌1-2小時,出料,蒸餾除去四氫呋喃,真空90-100℃下干燥30-40分鐘,得阻燃低聚物;
(5)取上述阻燃低聚物、100-110重量份的聚碳酸酯、2-3重量份的硅烷偶聯(lián)劑kh570混合,加入到混合料重量1.7-2倍的無水乙醇中,在60-70℃下保溫攪拌20-30分鐘,出料,過濾,將沉淀水洗,常溫干燥,得低聚物阻燃聚碳酸酯材料。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明以甲基苯甲酸、全氟烷基乙基醇為原料,得酯化分散液,然后通過甲醛處理,以甲基硫醇錫為縮合劑,與聚磷酸銨混合,得到阻燃改性酯化分散液,然后與聚碳酸酯混合,得到復(fù)合材料;
本發(fā)明將聚磷酸銨、三氧化二銻混合分散到低聚物中,有效的提高了無機(jī)阻燃助劑在聚合物間的分散性,提高了成品的穩(wěn)定性強(qiáng)度,提高了成品的阻燃防火性能。
具體實施方式
實施例1
一種低聚物阻燃聚碳酸酯材料的制備方法,包括以下步驟:
(1)取1重量份的聚山梨酯80,加入到其重量20倍的去離子水中,攪拌均勻;
(2)取6重量份的甲基苯甲酸、2重量份的三氧化二銻混合,在60℃下保溫攪拌20分鐘,加入6重量份的全氟烷基乙基醇,升高溫度為90℃,保溫攪拌40分鐘,加入到聚山梨酯80的水溶液中,超聲2分鐘,得酯化分散液;
(3)取1-3重量份的聚磷酸銨,加入到其重量20倍的去離子水中,攪拌均勻,與上述酯化分散液混合,滴加17重量份的、濃度為13%的甲醛溶液,滴加完畢后升高溫度為70℃,保溫攪拌40分鐘,得阻燃改性酯化分散液;
(4)將上述阻燃改性酯化分散液加入到反應(yīng)釜中,與0.8重量份的甲基硫醇錫混合,加入到混合料重量70%的四氫呋喃中,調(diào)節(jié)反應(yīng)釜溫度為85℃,保溫攪拌2小時,出料,蒸餾除去四氫呋喃,真空90℃下干燥30分鐘,得阻燃低聚物;
(5)取上述阻燃低聚物、100重量份的聚碳酸酯、2重量份的硅烷偶聯(lián)劑kh570混合,加入到混合料重量1.7倍的無水乙醇中,在70℃下保溫攪拌30分鐘,出料,過濾,將沉淀水洗,常溫干燥,得低聚物阻燃聚碳酸酯材料。
實施例2
一種低聚物阻燃聚碳酸酯材料的制備方法,包括以下步驟:
(1)取1重量份的聚山梨酯80,加入到其重量16倍的去離子水中,攪拌均勻;
(2)取6重量份的甲基苯甲酸、1重量份的三氧化二銻混合,在50℃下保溫攪拌10分鐘,加入4重量份的全氟烷基乙基醇,升高溫度為80℃,保溫攪拌30分鐘,加入到聚山梨酯80的水溶液中,超聲1分鐘,得酯化分散液;
(3)取1-3重量份的聚磷酸銨,加入到其重量17倍的去離子水中,攪拌均勻,與上述酯化分散液混合,滴加10重量份的、濃度為10%的甲醛溶液,滴加完畢后升高溫度為60℃,保溫攪拌30分鐘,得阻燃改性酯化分散液;
(4)將上述阻燃改性酯化分散液加入到反應(yīng)釜中,與0.8重量份的甲基硫醇錫混合,加入到混合料重量60%的四氫呋喃中,調(diào)節(jié)反應(yīng)釜溫度為80℃,保溫攪拌1小時,出料,蒸餾除去四氫呋喃,真空90℃下干燥30分鐘,得阻燃低聚物;
(5)取上述阻燃低聚物、100重量份的聚碳酸酯、2重量份的硅烷偶聯(lián)劑kh570混合,加入到混合料重量2倍的無水乙醇中,在60℃下保溫攪拌20分鐘,出料,過濾,將沉淀水洗,常溫干燥,得低聚物阻燃聚碳酸酯材料。
性能測試:
表1根據(jù)本發(fā)明實施例1-2方法制備出的低聚物阻燃聚碳酸酯材料的性能測試結(jié)果