本發(fā)明涉及高分子材料，具體涉及一種低光澤無(wú)氟阻燃pc/abs樹(shù)脂組合物及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、聚碳酸酯樹(shù)脂(pc)具有阻燃性、高耐熱、高抗沖、高透明、高尺寸穩(wěn)定性等優(yōu)勢(shì)，在電子電氣、新能源電池、家用電器、辦公設(shè)備等行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。

2、pc樹(shù)脂阻燃性優(yōu)異，本身可以達(dá)到ul?v-2等級(jí)的阻燃標(biāo)準(zhǔn)，其極限氧指數(shù)高達(dá)21％-24％，但是pc樹(shù)脂在燃燒過(guò)程中易熔滴，因而在阻燃改性中通常需要添加高分子量的聚四氟乙烯(ptfe)作為抗滴落劑，才能達(dá)到v-0等級(jí)的阻燃要求。然而，作為核心阻燃體系成分的ptfe在聚合過(guò)程中不可避免的含有全氟和多氟烷基化合物(pfas)。其化學(xué)結(jié)構(gòu)(c-f鍵)極其穩(wěn)定，能夠經(jīng)受高溫、光照、化學(xué)作用、微生物作用以及高等脊椎動(dòng)物的代謝作用，被稱為“永久性的化學(xué)品”，會(huì)在人類身體中產(chǎn)生永久性積累，對(duì)健康構(gòu)成直接威脅。同時(shí)研究表明，pfas的污染正在加劇全球生物多樣性危機(jī)。所以美國(guó)環(huán)保署和歐盟逐步對(duì)pfas加強(qiáng)了管控措施，所以作為阻燃pc合金類常用的ptfe的替代方案亟待研究突破。

3、目前科學(xué)家們正在進(jìn)行pc/abs新阻燃體系的研究，期望pc/abs新阻燃體系能夠替代ptfe帶來(lái)的空缺。目前比較成功的案例為硅共聚pc、有機(jī)硅阻燃劑等有機(jī)硅阻燃體系，但是純?cè)擃愺w系將增加天量的改性成本。

4、pc樹(shù)脂本身具有絕佳的光澤度，但是在低光澤應(yīng)用時(shí)會(huì)帶來(lái)困擾，降低pc的光澤度不是件容易的事。通常最為普遍的商業(yè)化的辦法是添加科聚亞的啞光劑，類似半交聯(lián)的san(苯乙烯-丙烯腈共聚物)，但這類方案對(duì)pc沖擊韌性的影響比較大。也有使用官能團(tuán)擴(kuò)鏈劑，如gma(甲基丙烯酸縮水甘油酯)官能團(tuán)化san以降低pc光澤，但這類方案會(huì)大幅度降低流動(dòng)性，影響加工性能，而且光澤下降的幅度也有限。

5、因此，亟需一種新型方案用以制備低光澤的無(wú)氟阻燃pc/abs樹(shù)脂組合物。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的就是為了提供一種低光澤無(wú)氟阻燃pc/abs樹(shù)脂組合物及其制備方法與應(yīng)用，克服現(xiàn)有技術(shù)中不含有ptfe的阻燃pc/abs體系阻燃等級(jí)低、易熔滴、成本高、光澤高的技術(shù)缺陷。

2、本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

3、一方面，本發(fā)明提供一種低光澤無(wú)氟阻燃pc/abs樹(shù)脂組合物，包括以下重量份的組分：

4、

5、優(yōu)選地，所述pc樹(shù)脂為水桶級(jí)pc，所述pc樹(shù)脂在300℃，1.2kg載荷下的熔融指數(shù)為2-5g/10min。

6、進(jìn)一步優(yōu)選地，所述水桶級(jí)pc樹(shù)脂指的是可以用于制造飲用水桶的聚碳酸酯pc材料，這種材料需要滿足食品接觸安全標(biāo)準(zhǔn)，具有優(yōu)異的透明性、耐熱性、耐沖擊性，以及尺寸穩(wěn)定性。

7、進(jìn)一步優(yōu)選地，所述pc樹(shù)脂的熔融指數(shù)為2-3g/10min。

8、優(yōu)選地，所述abs樹(shù)脂在220℃，10kg載荷下的熔融指數(shù)為5-10g/10min。

9、進(jìn)一步優(yōu)選地，所述abs樹(shù)脂的熔融指數(shù)為5-8g/10min。

10、優(yōu)選地，所述磷腈阻燃劑的磷含量大于13wt％。

11、進(jìn)一步優(yōu)選地，所述磷腈阻燃劑包括六苯氧基環(huán)磷腈。

12、優(yōu)選地，所述交聯(lián)母粒包括以下重量份的組分：

13、

14、

15、進(jìn)一步優(yōu)選地，所述san樹(shù)脂在220℃，10kg載荷下的熔融指數(shù)為10-30g/min。

16、進(jìn)一步優(yōu)選地，所述san樹(shù)脂的熔融指數(shù)為15-25g/min。

17、進(jìn)一步優(yōu)選地，所述苯乙烯-馬來(lái)酸酐共聚物(sma)的重均分子量為8-12萬(wàn)。

18、進(jìn)一步優(yōu)選地，所述苯乙烯-馬來(lái)酸酐共聚物中的馬來(lái)酸酐含量為18wt％-25wt％。

19、進(jìn)一步優(yōu)選地，所述苯乙烯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物(ps-g-gma)的重均分子量為8-15萬(wàn)，其gma含量為10wt％-40wt％。

20、進(jìn)一步優(yōu)選地，所述mbs(甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物)的橡膠含量為50％-70％，橡膠粒徑為200-350nm。

21、進(jìn)一步優(yōu)選地，所述抗氧劑為b900，潤(rùn)滑劑為pets。

22、優(yōu)選地，所述uhmwpe(超高分子量聚乙烯)的重均分子量為150萬(wàn)-500萬(wàn)。

23、進(jìn)一步優(yōu)選地，所述uhmwpe的重均分子量為200-500萬(wàn)。

24、優(yōu)選地，所述助劑選自硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、受阻酚類抗氧劑、亞磷酸酯類抗氧劑、乙撐雙硬脂酸酰胺、聚乙烯蠟，季戊四醇硬脂酸酯、硬脂酸鎂、硬脂酸鈣、苯并三唑類uv吸收劑中的一種或多種的混合物。

25、優(yōu)選地，所述增韌劑為含硅丙烯酸酯類核殼增韌劑。

26、進(jìn)一步優(yōu)選地，所述含硅丙烯酸酯類核殼增韌劑以有機(jī)硅丙烯酸酯橡膠作為內(nèi)核。

27、進(jìn)一步優(yōu)選地，所述有機(jī)硅丙烯酸酯橡膠的含量為50wt％-65wt％。

28、進(jìn)一步優(yōu)選地，所述有機(jī)硅丙烯酸酯橡膠的粒徑為150nm-300nm。

29、進(jìn)一步優(yōu)選地，所述有機(jī)硅丙烯酸酯橡膠的硅含量為20wt％-50wt％。

30、進(jìn)一步優(yōu)選地，所述含硅丙烯酸酯類核殼增韌劑的外殼為甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物。

31、第二方面，本發(fā)明提供一種上述的低光澤無(wú)氟阻燃pc/abs樹(shù)脂組合物的制備方法，包括以下步驟：

32、s1、按重量份將san樹(shù)脂、苯乙烯-馬來(lái)酸酐共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物、mbs、抗氧劑、潤(rùn)滑劑混合5～15min，送入雙螺桿擠出機(jī)中，在螺桿的輸送、剪切和混煉下，物料經(jīng)熔化、均化、拉條、冷卻、切粒得到所述交聯(lián)母粒；

33、s2、按重量份將pc樹(shù)脂、abs樹(shù)脂、磷腈阻燃劑、增韌劑、步驟s1中得到的交聯(lián)母粒、uhmwpe及加工助劑混合5～15min，送入雙螺桿擠出機(jī)中，在螺桿的輸送、剪切和混煉下，物料經(jīng)熔化、均化、拉條、冷卻、切粒得到所述低光澤無(wú)氟阻燃pc/abs樹(shù)脂組合物。

34、進(jìn)一步優(yōu)選地，步驟s1中，所述混合在高混機(jī)中進(jìn)行，所述高混機(jī)的轉(zhuǎn)速為300-500轉(zhuǎn)/min。

35、進(jìn)一步優(yōu)選地，步驟s1中，所述雙螺桿擠出機(jī)的螺桿長(zhǎng)徑比為(35～50)：1，并且?guī)в袦乜匮b置及抽真空裝置。

36、進(jìn)一步優(yōu)選地，步驟s1中，所述雙螺桿擠出機(jī)的擠出溫度為210～230℃，螺桿轉(zhuǎn)速為200～400轉(zhuǎn)/分鐘。

37、進(jìn)一步優(yōu)選地，步驟s2中，所述混合在高混機(jī)中進(jìn)行，所述高混機(jī)的轉(zhuǎn)速為300-500轉(zhuǎn)/min。

38、進(jìn)一步優(yōu)選地，步驟s2中，所述雙螺桿擠出機(jī)的螺桿長(zhǎng)徑比為(35～50)：1，并且?guī)в袦乜匮b置及抽真空裝置。

39、進(jìn)一步優(yōu)選地，步驟s2中，雙螺桿擠出機(jī)的擠出溫度為250～270℃，螺桿轉(zhuǎn)速為300～500轉(zhuǎn)/分鐘。

40、第三方面，本發(fā)明提供一種上述的低光澤無(wú)氟阻燃pc/abs樹(shù)脂組合物在汽車、電子產(chǎn)品、家具裝飾中的應(yīng)用。

41、進(jìn)一步優(yōu)選地，所述低光澤無(wú)氟阻燃pc/abs樹(shù)脂組合物可用于汽車內(nèi)飾中儀表板、門(mén)板、中控面板，以減少駕駛員視覺(jué)疲勞，提高駕駛安全性。

42、進(jìn)一步優(yōu)選地，所述低光澤無(wú)氟阻燃pc/abs樹(shù)脂組合物可用于手機(jī)、平板電腦的外殼和屏幕，減少眩光干擾，提高用戶的視覺(jué)舒適度。

43、進(jìn)一步優(yōu)選地，所述低光澤無(wú)氟阻燃pc/abs樹(shù)脂組合物可用于啞光建材地板、裝飾條，提高居家舒適性。

44、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

45、(1)本發(fā)明的低光澤無(wú)氟阻燃pc/abs樹(shù)脂組合物通過(guò)交聯(lián)母粒與uhmwpe的協(xié)同作用，提升了阻燃等級(jí)，使阻燃pc/abs在燃燒過(guò)程中不容易熔滴，而且還能帶來(lái)低光澤的效果，同時(shí)降低了無(wú)氟阻燃pc/abs體系的改性成本。

46、(2)本發(fā)明的低光澤無(wú)氟阻燃pc/abs樹(shù)脂組合物采用交聯(lián)母粒與uhmwpe可以產(chǎn)生很好的阻燃協(xié)同作用，能夠有效控制阻燃pc/abs在燃燒過(guò)程中的熔滴現(xiàn)象，起到類似ptfe的抗滴落效果，實(shí)現(xiàn)v-0阻燃等級(jí)。

47、(3)本發(fā)明的低光澤無(wú)氟阻燃pc/abs樹(shù)脂組合物通過(guò)交聯(lián)母粒與uhmwpe之間的協(xié)同作用，使該pc/abs樹(shù)脂組合物具有較低光澤的同時(shí)，仍然能夠保持優(yōu)異的力學(xué)性能，具有較高的沖擊強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度及熔融指數(shù)。

48、(4)本發(fā)明的低光澤無(wú)氟阻燃pc/abs樹(shù)脂組合物通過(guò)交聯(lián)母粒與uhmwpe之間的協(xié)同作用，代替了使用高成本的有機(jī)硅阻燃劑用于提高pc/abs樹(shù)脂組合物的阻燃等級(jí)，降低了生產(chǎn)成本，提供了一種全新的具有優(yōu)異的力學(xué)性能的無(wú)鹵無(wú)氟阻燃pc/abs體系的解決方案。