本發(fā)明屬于高分子材料，具體涉及一種高抗沖、薄壁阻燃聚碳酸酯材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)有技術(shù)中的阻燃聚碳酸酯材料中一般是通過在聚碳酸酯原料中添加全氟或多氟類阻燃劑或者磷酸酯及其衍生物類阻燃劑，從而使聚碳酸酯材料具備阻燃性能。

2、但是全氟和多氟烷基物質(zhì)(pfas)逐步被多項環(huán)保法規(guī)所禁止，導(dǎo)致其制備的阻燃聚碳酸酯材料的應(yīng)用范圍受到很大限制。磷酸酯及其衍生物類阻燃劑中由于具有磷酸酯成分，基于磷酸酯易水解的特性，其制備的阻燃聚碳酸酯材料在雙85環(huán)境中容易發(fā)生降解，導(dǎo)致阻燃性能下降。

3、公開于該背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在增加對本發(fā)明的總體背景的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種高抗沖、薄壁阻燃聚碳酸酯材料及其制備方法，其能夠優(yōu)異的穩(wěn)定性以及阻燃性，兼具廣泛的應(yīng)用場景。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一具體實施例提供的技術(shù)方案如下：一種高抗沖、薄壁阻燃聚碳酸酯材料，按質(zhì)量份數(shù)計，包括以下原料組分：聚碳酸酯84.5～95份、磺酸鹽阻燃劑0.5～1.5份、磷系阻燃劑2～5份、胺基化聚丙烯腈1～5份、中間相炭微球0.1～1份、增韌劑1～5份以及抗氧劑0.3份；

3、其中，所述聚碳酸酯的缺口沖擊強度大于或等于80kj/m2，在300℃、1.2kg的測試條件下，所述聚碳酸酯的熔融指數(shù)為0.5～3g/10min。

4、在本發(fā)明的一個或多個實施例中，所述磺酸鹽阻燃劑包括二苯砜磺酸鉀和對甲苯磺酸鋅中的至少一種。

5、在本發(fā)明的一個或多個實施例中，所述胺基化的聚丙烯腈中的氨基官能度為10％～20％。

6、在本發(fā)明的一個或多個實施例中，所述磷系阻燃劑包括六苯氧基環(huán)三磷腈、雙環(huán)籠狀磷酸酯衍生物、雙環(huán)籠狀磷酸酯硅氧烷中的至少一種。

7、在本發(fā)明的一個或多個實施例中，在300℃、1.2kg的測試條件下，所述聚碳酸酯的熔融指數(shù)為2g/10min。

8、在本發(fā)明的一個或多個實施例中，所述中間相炭微球的d50粒徑為13～16μm，其壓實密度為1.5～1.6g/cm3。

9、在本發(fā)明的一個或多個實施例中，所述抗氧劑包括四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯以及三[2，4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯中的至少一種。

10、在本發(fā)明的一個或多個實施例中，所述增韌劑包括有機硅增韌劑。

11、在本發(fā)明的一個或多個實施例中，所述有機硅增韌劑為有機硅-丙烯酸核殼型增韌劑。

12、本發(fā)明一具體實施例還提供了一種高抗沖、薄壁阻燃聚碳酸酯材料的制備方法，包括以下步驟：

13、將上述的原料按比例攪拌混合均勻，得到預(yù)混物；

14、將所述預(yù)混物在230～250℃下經(jīng)過熔融擠出、冷卻、切粒、干燥處理后，得到所述高抗沖、薄壁阻燃聚碳酸酯材料。

15、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的高抗沖、薄壁阻燃聚碳酸酯材料及其制備方法的有益效果為：

16、(1)采用無氟無鹵的磺酸鹽阻燃劑、磷系阻燃劑形成復(fù)配的阻燃劑，再結(jié)合胺基化的聚丙烯腈(n-pan)，形成p-n-s協(xié)效阻燃，使本高抗沖、薄壁阻燃聚碳酸酯材料在燃燒時可以達(dá)到很好的成炭效果，n-pan在pan分子鏈上引入nh2-，也可以作為氣源在燃燒時與上述成炭效果形成協(xié)同作用，形成膨脹炭層，提高阻燃效率；

17、(2)在原料配方中引入中間相炭微球，利用其自身具有高比表面積、高導(dǎo)熱性能，在燃燒時可以快速散去燃燒熱，起到降低燃燒熱達(dá)到阻燃的目的；

18、(3)采用無氟無鹵的阻燃體系，使得本發(fā)明的高抗沖、薄壁阻燃聚碳酸酯材料的應(yīng)用更加廣泛；

19、(4)采用優(yōu)選的所述聚碳酸酯的缺口沖擊強度大于或等于80kj/m2，在300℃、1.2kg的測試條件下，所述聚碳酸酯的熔融指數(shù)為0.5～3g/10min，使本發(fā)明的高抗沖、薄壁阻燃聚碳酸酯材料可以兼具高抗沖擊性，減少了增韌劑的使用量，避免因增韌劑的量過多導(dǎo)致材料的阻燃性下降。

技術(shù)特征：

1.一種高抗沖、薄壁阻燃聚碳酸酯材料，其特征在于，按質(zhì)量份數(shù)計，包括以下原料組分：聚碳酸酯84.5～95份、磺酸鹽阻燃劑0.5～1.5份、磷系阻燃劑2～5份、胺基化聚丙烯腈1～5份、中間相炭微球0.1～1份、增韌劑1～5份以及抗氧劑0.1～0.5份；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高抗沖、薄壁阻燃聚碳酸酯材料，其特征在于，所述磺酸鹽阻燃劑包括二苯砜磺酸鉀和對甲苯磺酸鋅中的至少一種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高抗沖、薄壁阻燃聚碳酸酯材料，其特征在于，所述胺基化的聚丙烯腈中的氨基官能度為10％～20％。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高抗沖、薄壁阻燃聚碳酸酯材料，其特征在于，所述磷系阻燃劑包括六苯氧基環(huán)三磷腈、雙環(huán)籠狀磷酸酯衍生物、雙環(huán)籠狀磷酸酯硅氧烷中的至少一種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高抗沖、薄壁阻燃聚碳酸酯材料，其特征在于，在300℃、1.2kg的測試條件下，所述聚碳酸酯的熔融指數(shù)為2g/10min。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高抗沖、薄壁阻燃聚碳酸酯材料，其特征在于，所述中間相炭微球的d50粒徑為13～16μm，其壓實密度為1.5～1.6g/cm3。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高抗沖、薄壁阻燃聚碳酸酯材料，其特征在于，所述抗氧劑包括四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯以及三[2，4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯中的至少一種。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高抗沖、薄壁阻燃聚碳酸酯材料，其特征在于，所述增韌劑包括有機硅增韌劑。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的高抗沖、薄壁阻燃聚碳酸酯材料，其特征在于，所述有機硅增韌劑為有機硅-丙烯酸核殼型增韌劑。

10.一種高抗沖、薄壁阻燃聚碳酸酯材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種高抗沖、薄壁阻燃聚碳酸酯材料，按質(zhì)量份數(shù)計，包括以下原料組分：聚碳酸酯84.5～95份、磺酸鹽阻燃劑0.5～1.5份、磷系阻燃劑2～5份、胺基化聚丙烯腈1～5份、中間相炭微球0.1～1份、增韌劑1～5份以及抗氧劑0.1～0.5份；其中，所述聚碳酸酯的缺口沖擊強度大于或等于80kJ/m2，在300℃、1.2kg的測試條件下，所述聚碳酸酯的熔融指數(shù)為0.5～3g/10min。本發(fā)明的高抗沖、薄壁阻燃聚碳酸酯材料及其制備方法，其高抗沖、薄壁阻燃聚碳酸酯材料能夠優(yōu)異的穩(wěn)定性以及阻燃性，兼具廣泛的應(yīng)用場景。

技術(shù)研發(fā)人員：趙衛(wèi)哲,羅育陽,趙宏生,傅兆峰
受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海順緯艾科材料有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19