一種環(huán)保耐熱阻燃聚碳酸酯復(fù)合材料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及聚碳酸酯技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種環(huán)保耐熱阻燃聚碳酸酯復(fù)合材料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]聚碳酸酯是五大工程塑料之一，也是唯一一類(lèi)透明的工程塑料，因其優(yōu)良的綜合性能，目前已被廣泛應(yīng)用于建筑、電子電器、航空航天、汽車(chē)、光盤(pán)等領(lǐng)域。相對(duì)與其他高分子材料，聚碳酸酯本身具有一定的阻燃性能，在燃燒時(shí)具有一定的成炭性，但是聚碳酸酯的阻燃性能和耐熱性較低，當(dāng)應(yīng)用于電視機(jī)、電腦、變壓器線(xiàn)圈、汽車(chē)部件、建筑材料等有高阻燃和高耐熱要求的領(lǐng)域時(shí)，其耐熱性和阻燃性仍不是很理想，仍需對(duì)聚碳酸酯進(jìn)行改性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于【背景技術(shù)】存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種環(huán)保耐熱阻燃聚碳酸酯復(fù)合材料的制備方法，其過(guò)程簡(jiǎn)單，易于操作，得到的復(fù)合材料耐熱性好，阻燃性能優(yōu)異，能滿(mǎn)足電腦、電視機(jī)等多領(lǐng)域的要求，且綜合性能好，使用壽命長(zhǎng)。
[0004]本發(fā)明提出的一種環(huán)保耐熱阻燃聚碳酸酯復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟:
[0005]S1、按重量份將20-35份納米氧化鋅、1-5份納米二氧化鈦、2_10份納米氫氧化鋁、5-10份玻璃纖維、5-15份高嶺土、2-10份納米錫酸鋅、1-5份二茂鐵、2_5份鉬酸鋅、0.5-2份堿式碳酸鈉鋁、2-5份硬脂酸鈣、3-5份硬脂酸鋅、1-2.5份硅烷偶聯(lián)劑KH-540加入20-35份乙醇中，攪拌20-50min，過(guò)濾后干燥得到改性填料；
[0006]S2、按重量份將10-25份聚乙烯醇縮丁醛、5_10份聚偏氟乙烯、1_5份八氟聯(lián)苯二縮水甘油醚、2-5份苯乙烯-丙烯腈共聚物、1-5份三聚氰胺樹(shù)脂和25-50份改性填料置于雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出得到分散母粒；
[0007]S3、按重量份將100份聚碳酸酯、20-40份分散母粒、2_10份磷酸三(2，4_ 二異丁基苯)酯、1-5份六苯氧基環(huán)三磷腈、0.1-0.5份全氟丁基磺酸鉀、2-5份雙酚A型雙鄰苯二甲腈、2-4份增塑劑和0.5-2份抗氧劑置于雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出得到所述環(huán)保耐熱阻燃聚碳酸酯復(fù)合材料。
[0008]優(yōu)選地，在S1中，納米氧化鋅、納米二氧化鈦、納米氫氧化鋁、玻璃纖維、高嶺土、納米錫酸鋅、二茂鐵、鉬酸鋅、堿式碳酸鈉鋁、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅的重量比為28-32:
3.2-3.8:6-6.9:5.8-7:8-12:5.8-7:2.8-4:3_3.8:1_1.6:3.2-4:3.5-4.2。
[0009]優(yōu)選地，在S2中，聚乙烯醇縮丁醛、聚偏氟乙烯、八氟聯(lián)苯二縮水甘油醚、苯乙烯-丙烯腈共聚物、三聚氰胺樹(shù)脂與改性填料的重量比為15-21:7-8:2.8-3.4:3-3.7:3.2-4:38-45。
[0010]優(yōu)選地，在S2中，在熔融擠出過(guò)程中，雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)的溫度為220-240°C，二區(qū)的溫度為180-200°C，三區(qū)的溫度為250-280°C，四區(qū)的溫度為220_250°C，五區(qū)的溫度為160-200。。。
[0011]優(yōu)選地，在S3中，聚碳酸酯、分散母粒、磷酸三(2，4-二異丁基苯)酯、六苯氧基環(huán)三磷腈、全氟丁基磺酸鉀、雙酚A型雙鄰苯二甲腈的重量比為100:28-33:6.5-7.5:3.2-4:
0.35_0.45:3.8_4.3。
[0012]優(yōu)選地，在S3中，所述聚碳酸酯為聚酯聚碳酸酯、聚氨酯聚碳酸酯、六氟雙酚A型聚碳酸酯、三亞甲基碳酸酯中的一種或者多種的混合物。
[0013]優(yōu)選地，在S3中，所述增塑劑為乙酰檸檬酸三丁酯、環(huán)氧大豆油、磷酸三苯酯、鄰苯二甲酸二甲氧基乙酯、三甘醇二-2-乙基己酸酯中的一種或者多種的混合物。
[0014]優(yōu)選地，在S3中，在熔融擠出過(guò)程中，雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)的溫度為100_150°C，二區(qū)的溫度為180-200°C，三區(qū)的溫度為220-240°C，四區(qū)的溫度為220_250°C，五區(qū)的溫度為200-250 °C，螺桿轉(zhuǎn)速為 300-350r/min。
[0015]本發(fā)明中，首先選擇了納米氧化鋅、納米二氧化鈦、納米氫氧化鋁、玻璃纖維、高嶺土、納米錫酸鋅、二茂鐵、鉬酸鋅、堿式碳酸鈉鋁、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅與硅烷偶聯(lián)劑KH-540混合得到改性填料，通過(guò)控制改性填料中各物質(zhì)的比例，在保持各物質(zhì)結(jié)構(gòu)的前提下，改變了各物質(zhì)的表面性能，使各物質(zhì)的相容性好，將得到的改性填料加入聚碳酸酯基體中，能改善聚碳酸酯的耐熱性、阻燃性和耐腐蝕性；之后將改性填料與聚乙烯醇縮丁醛、聚偏氟乙烯、八氟聯(lián)苯二縮水甘油醚、苯乙烯-丙烯腈共聚物和三聚氰胺樹(shù)脂混合，得到了分散母粒，將分散母粒加入聚碳酸酯基體中，在聚碳酸基體中分散性好，賦予復(fù)合材料優(yōu)異的耐水性、耐腐蝕性和阻燃性；磷酸三(2，4-二異丁基苯)酯加入體系中，與分散母粒、六苯氧基環(huán)三磷腈、全氟丁基磺酸鉀和雙酚A型雙鄰苯二甲腈具有協(xié)同作用，改善了復(fù)合材料的耐熱性和阻燃性，其中，在復(fù)合材料燃燒的過(guò)程中，磷酸三(2，4-二異丁基苯)酯、六苯氧基環(huán)三磷腈在熱解過(guò)程中形成的磷酸類(lèi)化合物促進(jìn)了聚碳酸酯的成炭，能在復(fù)合材料的表面形成致密的成炭層，起到隔熱、隔氧和阻止聚碳酸酯分解產(chǎn)物揮發(fā)的作用，防止了聚碳酸酯的降解，提高了復(fù)合材料的阻燃性，且其中的全氟丁基磺酸鉀對(duì)磷酸三(2，4-二異丁基苯)酯、六苯氧基環(huán)三磷腈、雙酚A型雙鄰苯二甲腈和聚碳酸酯的成炭具有催化作用，提高了復(fù)合材料的成炭量，改善了復(fù)合材料的阻燃性，另外，分散母粒中的二茂鐵與鉬酸鋅具有協(xié)同作用，兩者復(fù)配后能起到消煙的效果，進(jìn)一步改善了復(fù)合材料的阻燃性。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面，通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0017]實(shí)施例1
[0018]本發(fā)明提出的一種環(huán)保耐熱阻燃聚碳酸酯復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟:
[0019]S1、按重量份將20份納米氧化鋅、5份納米二氧化鈦、2份納米氫氧化鋁、10份玻璃纖維、5份高嶺土、10份納米錫酸鋅、1份二茂鐵、5份鉬酸鋅、0.5份堿式碳酸鈉鋁、5份硬脂酸鈣、3份硬脂酸鋅、2.5份硅烷偶聯(lián)劑KH-540加入20份乙醇中，攪拌50min，過(guò)濾后干燥得到改性填料；
[0020]S2、按重量份將10份聚乙烯醇縮丁醛、10份聚偏氟乙烯、1份八氟聯(lián)苯二縮水甘油醚、5份苯乙烯-丙烯腈共聚物、1份三聚氰胺樹(shù)脂和50份改性填料置于雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出得到分散母粒；
[0021]S3、按重量份將100份聚碳酸酯、20份分散母粒、10份磷酸三(2，4_ 二異丁基苯)酯、1份六苯氧基環(huán)三磷腈、ο.5份全氟丁基磺酸鉀、2份雙酚A型雙鄰苯二甲腈、4份增塑劑和0.5份抗氧劑置于雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出得到所述環(huán)保耐熱阻燃聚碳酸酯復(fù)合材料。
[0022]實(shí)施例2
[0023]本發(fā)明提出的一種環(huán)保耐熱阻燃聚碳酸酯復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟:
[0024]S1、按重量份將35份納米氧化鋅、1份納米二氧化鈦、10份納米氫氧化鋁、5份玻璃纖維、15份高嶺土、2份納米錫酸鋅、5份二茂鐵、2份鉬酸鋅、2份堿式碳酸鈉鋁、2份硬脂酸鈣、5份硬脂酸鋅、1份硅烷偶聯(lián)劑KH-540加入35份乙醇中，攪拌20min，過(guò)濾后干燥得到改性填料；
[0025]S2、按重量份將25份聚乙烯醇縮丁醛、5份聚偏氟乙烯、5份八氟聯(lián)苯二縮水甘油醚、2份苯乙烯-丙烯腈共聚物、5份三聚氰胺樹(shù)脂和25份改性填料置于雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出得到分散母粒；
[0026]S3、按重量份將100份聚碳酸酯、40份分散母粒、2份磷酸三(2，4_ 二異丁基苯)酯、5份六苯氧基環(huán)三磷腈、0.1份全氟丁基磺酸鉀、5份雙酚A型雙鄰苯二甲腈、2份增塑劑和2份抗氧劑置于雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出得到所述環(huán)保耐熱阻燃聚碳酸酯復(fù)合材料。
[0027]實(shí)施例3
[0028]本發(fā)明提出的一種環(huán)保耐熱阻燃聚碳酸酯復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟:
[0029]S1、按重量份將28份納米氧化鋅、3.8份納米二氧化鈦、6份納米氫氧化鋁、7份玻璃纖維、8份高嶺土、7份納米錫酸鋅、2.8份二茂鐵、3.8份鉬酸鋅、1份堿式碳酸鈉鋁、4份硬脂酸鈣、3.5份硬脂酸鋅、2.5份硅烷偶聯(lián)劑KH-540加入28份乙醇中，攪拌40min，過(guò)濾后干燥得到改性填料；
[0030]S2、按重量份將15份聚乙烯醇縮丁醛、8份聚偏氟乙烯、2.8份八氟聯(lián)苯二縮水甘油醚、3.7份苯乙烯-丙烯腈共聚物、3.2份三聚氰胺樹(shù)脂和45份改性填料置于雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出得到分散母粒；在熔融擠出過(guò)程中，雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)的溫度為220°C，二區(qū)的溫度為200°C，三區(qū)的溫度為250°C，四區(qū)的溫度為250°C，五區(qū)的溫度為160°C ;
[0031]S3、按重量份將100份聚酯聚碳酸酯、28份分散母粒、7.5份磷酸三(2，4- 二異丁基苯)酯、3.2份六苯氧基環(huán)三磷腈、