一種阻燃增韌塑膠材料的制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種阻燃增韌塑膠材料的制備方法，包括如下步驟：（1）原料處理；（2）制備阻燃劑母粒；（3）制備增韌母粒；（4）物料混合；（5）擠出成型；（6）注塑成型。本發(fā)明一種阻燃增韌塑膠材料的制備方法，操作簡(jiǎn)便，容易實(shí)現(xiàn)，其通過(guò)將配方中的PC樹(shù)脂先制備阻燃母粒和增韌母粒的方法，有效提高了PC樹(shù)脂與其他材料的相容性，并提高阻燃效果和增韌效果，所得的塑膠材料的強(qiáng)度高，韌性好，阻燃性能優(yōu)異，不產(chǎn)生熔滴，且其為無(wú)鹵阻燃，具備環(huán)保性能的要求，且成品低，綜合性能優(yōu)異，具有較強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種阻燃?jí)堩g塑膠材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及塑膠領(lǐng)域，特別是涉及一種阻燃增韌塑膠材料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]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 °C?150 °C )、熱變形溫度(132 °C?138 °C )，以及較寬的使用溫度范圍(-60°C?120°C)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。聚碳酸酯塑膠在智能電表外殼領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。目前用于智能電表外殼的聚碳酸酯塑膠基本為進(jìn)口材料，價(jià)格較高，不適于國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的使用，且其為鹵素阻燃體系，達(dá)不到無(wú)鹵環(huán)保的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種阻燃增韌塑膠材料的制備方法，能夠解決現(xiàn)有智能電表外殼用塑膠材料存在的上述缺點(diǎn)。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是:提供一種阻燃增韌塑膠材料的制備方法，包括如下步驟:
(1)原料處理:將PC樹(shù)脂在鼓風(fēng)干燥機(jī)中于120?130°C溫度下干燥2?3小時(shí)，待用；
(2)制備阻燃劑母粒:根據(jù)配方，取1/5?1/4配方量的干燥PC樹(shù)脂加入密煉機(jī)中，然后加入1/5?1/4配方量的抗氧劑和全部的復(fù)合阻燃劑，在密煉機(jī)中密煉混勻，再用雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，冷卻切粒，得到所述阻燃劑母粒；
(3)制備增韌母粒:根據(jù)配方，取1/5?1/4配方量的干燥PC樹(shù)脂加入密煉機(jī)中，然后加入1/5?1/4配方量的抗氧劑、全部的潤(rùn)滑劑和增韌改性劑，在密煉機(jī)中密煉混勻，再用雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，冷卻切粒，得到所述增韌母粒；
(4)物料混合:根據(jù)配方量，將剩余的干燥PC樹(shù)脂、剩余的抗氧劑、步驟⑵中制備的阻燃劑母粒、步驟(3)中制備的增韌母粒和全部的增強(qiáng)纖維及納米填料加入密煉機(jī)中密煉混勻；
(5)擠出成型:將步驟(4)中得到的混合物料用雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出，冷卻切粒，得到所述阻燃增韌塑膠材料；
(6)注塑成型:將步驟(5)中得到的粒料干燥后，用注塑機(jī)注塑成型，再進(jìn)行性能測(cè)試。
[0005]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述配方包括如下重量份組分:PC80?90份、增強(qiáng)纖維10?30份、復(fù)合阻燃劑20?35份、潤(rùn)滑劑5?10份、增韌改性劑15?20份、抗氧劑3?5份和納米填料10?20份。
[0006]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述增強(qiáng)纖維為表面經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理過(guò)的無(wú)堿短切玻璃纖維和無(wú)堿長(zhǎng)玻璃纖維以2?3:1的質(zhì)量比混合的混合物，其中，所述無(wú)堿短切玻璃纖維的長(zhǎng)度為2?5mm，長(zhǎng)徑比為6?8;所述無(wú)堿長(zhǎng)玻璃纖維的長(zhǎng)度為30?50mm，長(zhǎng)徑比為50?70。
[0007]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述復(fù)合阻燃劑為有機(jī)硅阻燃劑和膨脹型阻燃劑以I?2:1的質(zhì)量比混合的混合物，其中，所述有機(jī)硅阻燃劑為聚硅硼氧烷;所述膨脹型阻燃劑為硼酸、季戊四醇和尿素以2?3:6?8:1?3的質(zhì)量比混合的混合物。
[0008]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述潤(rùn)滑劑為季戊四醇硬脂酸酯;所述納米填料為有機(jī)蒙脫土;所述增韌改性劑為馬來(lái)酸酐接枝聚烯烴彈性體和馬來(lái)酸酐接枝聚甲基丙烯酸甲酯以3?5:1?2的質(zhì)量比混合的混合物;所述抗氧劑為抗氧劑1010和抗氧劑168以3:2的質(zhì)量比混合的混合物。
[0009]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述步驟(2)?(4)中，所述密煉機(jī)的密煉工藝條件為:轉(zhuǎn)速50?80r/min，溫度80°C以下。
[0010]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述步驟(5)中，所述熔融擠出的溫度為285?290Γ。
[0011]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述步驟(6)中，所述注塑成型的溫度為290?295Γ。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明一種阻燃增韌塑膠材料的制備方法，操作簡(jiǎn)便，容易實(shí)現(xiàn)，其通過(guò)將配方中的PC樹(shù)脂先制備阻燃母粒和增韌母粒的方法，有效提高了 PC樹(shù)脂與其他材料的相容性，并提高阻燃效果和增韌效果，所得的塑膠材料的強(qiáng)度高，韌性好，阻燃性能優(yōu)異，不產(chǎn)生熔滴，且其為無(wú)鹵阻燃，具備環(huán)保性能的要求，且成品低，綜合性能優(yōu)異，具有較強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。
[0014]本發(fā)明實(shí)施例包括:
實(shí)施例1
一種阻燃增韌塑膠材料，其配方組成包括如下重量份組分:
PC 80份;
增強(qiáng)纖維10份，該增強(qiáng)纖維為表面經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理過(guò)的無(wú)堿短切玻璃纖維和無(wú)堿長(zhǎng)玻璃纖維以2:1的質(zhì)量比混合的混合物，其中，無(wú)堿短切玻璃纖維的長(zhǎng)度為2?5mm，長(zhǎng)徑比為6?8;無(wú)堿長(zhǎng)玻璃纖維的長(zhǎng)度為30?50mm，長(zhǎng)徑比為50?70;
復(fù)合阻燃劑20份，為有機(jī)硅阻燃劑和膨脹型阻燃劑以1:1的質(zhì)量比混合的混合物，其中，有機(jī)硅阻燃劑為聚硅硼氧烷;膨脹型阻燃劑為硼酸、季戊四醇和尿素以2:6:1的質(zhì)量比混合的混合物；
潤(rùn)滑劑5份，為季戊四醇硬脂酸酯；
增韌改性劑15份，為馬來(lái)酸酐接枝聚烯烴彈性體和馬來(lái)酸酐接枝聚甲基丙烯酸甲酯以3: I的質(zhì)量比混合的混合物；
抗氧劑3份，為抗氧劑1010和抗氧劑168以3:2的質(zhì)量比混合的混合物；
納米填料10份，為有機(jī)蒙脫土。
[0015]其制備方法具體步驟如下:
(I)原料處理:將PC樹(shù)脂在鼓風(fēng)干燥機(jī)中于120?130 °C溫度下干燥2?3小時(shí)，待用； (2)制備阻燃劑母粒:根據(jù)配方，取1/5配方量的干燥PC樹(shù)脂加入密煉機(jī)中，然后加入I/5配方量的抗氧劑和全部的復(fù)合阻燃劑，在密煉機(jī)中以50?80r/min的轉(zhuǎn)速密煉混勻，且密煉過(guò)程開(kāi)啟冷卻水，控制密煉機(jī)內(nèi)物料的溫度低于80°C，然后再用雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，冷卻切粒，得到所述阻燃劑母粒；
(3)制備增韌母粒:根據(jù)配方，取1/5配方量的干燥PC樹(shù)脂加入密煉機(jī)中，然后加入1/5配方量的抗氧劑、全部的潤(rùn)滑劑和增韌改性劑，在密煉機(jī)中以50?80r/min的轉(zhuǎn)速密煉混勻，且密煉過(guò)程開(kāi)啟冷卻水，控制密煉機(jī)內(nèi)物料的溫度低于80°C，然后再用雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，冷卻切粒，得到所述增韌母粒；
(4)物料混合:根據(jù)配方量，將剩余的干燥PC樹(shù)脂、剩余的抗氧劑、步驟⑵中制備的阻燃劑母粒、步驟(3)中制備的增韌母粒和全部的增強(qiáng)纖維及納米填料加入密煉機(jī)中密煉混勻，在密煉機(jī)中以50?80r/min的轉(zhuǎn)速密煉混勻，且密煉過(guò)程開(kāi)啟冷卻水，控制密煉機(jī)內(nèi)物料的溫度低于80°C;
(5)擠出成型:將步驟(4)中得到的混合物料用雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出，冷卻切粒，得到所述阻燃增韌塑膠材料;所述熔融擠出的溫度為285 °C。
[0016](6)注塑成型:將步驟(5)中得到的粒料干燥后，用注塑機(jī)注塑成型，再進(jìn)行性能測(cè)試。所述注塑成型的溫度為290°C。
[0017]實(shí)施例2
一種阻燃增韌塑膠材料，其配方組成包括如下重量份組分:
PC 90份;
增強(qiáng)纖維30份，該增強(qiáng)纖維為表面經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理過(guò)的無(wú)堿短切玻璃纖維和無(wú)堿長(zhǎng)玻璃纖維以3:1的質(zhì)量比混合的混合物，其中，無(wú)堿短切玻璃纖維的長(zhǎng)度為2?5mm，長(zhǎng)徑比為6?8;無(wú)堿長(zhǎng)玻璃纖維的長(zhǎng)度為30?50mm，長(zhǎng)徑比為50?70;
復(fù)合阻燃劑35份，為有機(jī)硅阻燃劑和膨脹型阻燃劑以2:1的質(zhì)量比混合的混合物，其中，有機(jī)硅阻燃劑為聚硅硼氧烷;膨脹型阻燃劑為硼酸、季戊四醇和尿素以3:8:3的質(zhì)量比混合的混合物；
潤(rùn)滑劑10份，為季戊四醇硬脂酸酯；
增韌改性劑20份，為馬來(lái)酸酐接枝聚烯烴彈性體和馬來(lái)酸酐接枝聚甲基丙烯酸甲酯以5:2的質(zhì)量比混合的混合物；
抗氧劑5份，為抗氧劑1010和抗氧劑168以3:2的質(zhì)量比混合的混合物；
納米填料20份，為有機(jī)蒙脫土。
[0018]其制備方法具體步驟如下:
(1)原料處理:將PC樹(shù)脂在鼓風(fēng)干燥機(jī)中于120?130°C溫度下干燥2?3小時(shí)，待用；
(2)制備阻燃劑母粒:根據(jù)配方，取1/4配方量的干燥PC樹(shù)脂加入密煉機(jī)中，然后加入I/4配方量的抗氧劑和全部的復(fù)合阻燃劑，在密煉機(jī)中以50?80r/min的轉(zhuǎn)速密煉混勻，且密煉過(guò)程開(kāi)啟冷卻水，控制密煉機(jī)內(nèi)物料的溫度低于80°C，然后再用雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，冷卻切粒，得到所述阻燃劑母粒；
(3)制備增韌母粒:根據(jù)配方，取1/4配方量的干燥PC樹(shù)脂加入密煉機(jī)中，然后加入1/4配方量的抗氧劑、全部的潤(rùn)滑劑和增韌改性劑，在密煉機(jī)中以50?80r/min的轉(zhuǎn)速密煉混勻，且密煉過(guò)程開(kāi)啟冷卻水，控制密煉機(jī)內(nèi)物料的溫度低于80°C，然后再用雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，冷卻切粒，得到所述增韌母粒；
(4)物料混合:根據(jù)配方量，將剩余的干燥PC樹(shù)脂、剩余的抗氧劑、步驟⑵中制備的阻燃劑母粒、步驟(3)中制備的增韌母粒和全部的增強(qiáng)纖維及納米填料加入密煉機(jī)中密煉混勻，在密煉機(jī)中以50?80r/min的轉(zhuǎn)速密煉混勻，且密煉過(guò)程開(kāi)啟冷卻水，控制密煉機(jī)內(nèi)物料的溫度低于80°C;
(5)擠出成型:將步驟(4)中得到的混合物料用雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出，冷卻切粒，得到所述阻燃增韌塑膠材料;所述熔融擠出的溫度為290 °C。
[0019](6)注塑成型:將步驟(5)中得到的粒料干燥后，用注塑機(jī)注塑成型，再進(jìn)行性能測(cè)試。所述注塑成型的溫度為295°C。
[0020]上述實(shí)施例所得的PC塑膠材料，經(jīng)測(cè)試，其拉伸強(qiáng)度為25?30MPa，斷裂審查率為180%以上，室溫下的簡(jiǎn)支梁缺口沖擊強(qiáng)度為15KJ/m2以上，彎曲模量為1.5 Gpa。阻燃等級(jí)達(dá)到VO級(jí)。
[0021]以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專(zhuān)利范圍，凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書(shū)內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專(zhuān)利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種阻燃增韌塑膠材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)原料處理:將PC樹(shù)脂在鼓風(fēng)干燥機(jī)中于120?130°C溫度下干燥2?3小時(shí)，待用； (2)制備阻燃劑母粒:根據(jù)配方，取1/5?1/4配方量的干燥PC樹(shù)脂加入密煉機(jī)中，然后加入1/5?1/4配方量的抗氧劑和全部的復(fù)合阻燃劑，在密煉機(jī)中密煉混勻，再用雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，冷卻切粒，得到所述阻燃劑母粒； (3)制備增韌母粒:根據(jù)配方，取1/5?1/4配方量的干燥PC樹(shù)脂加入密煉機(jī)中，然后加入1/5?1/4配方量的抗氧劑、全部的潤(rùn)滑劑和增韌改性劑，在密煉機(jī)中密煉混勻，再用雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，冷卻切粒，得到所述增韌母粒； (4)物料混合:根據(jù)配方量，將剩余的干燥PC樹(shù)脂、剩余的抗氧劑、步驟(2)中制備的阻燃劑母粒、步驟(3)中制備的增韌母粒和全部的增強(qiáng)纖維及納米填料加入密煉機(jī)中密煉混勻； (5)擠出成型:將步驟(4)中得到的混合物料用雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出，冷卻切粒，得到所述阻燃增韌塑膠材料； (6)注塑成型:將步驟(5)中得到的粒料干燥后，用注塑機(jī)注塑成型，再進(jìn)行性能測(cè)試。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃增韌塑膠材料的制備方法，其特征在于，所述配方包括如下重量份組分:PC 80?90份、增強(qiáng)纖維10?30份、復(fù)合阻燃劑20?35份、潤(rùn)滑劑5?10份、增韌改性劑15?20份、抗氧劑3?5份和納米填料1?20份。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的阻燃增韌塑膠材料的制備方法，其特征在于，所述增強(qiáng)纖維為表面經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理過(guò)的無(wú)堿短切玻璃纖維和無(wú)堿長(zhǎng)玻璃纖維以2?3:1的質(zhì)量比混合的混合物，其中，所述無(wú)堿短切玻璃纖維的長(zhǎng)度為2?5mm，長(zhǎng)徑比為6?8;所述無(wú)堿長(zhǎng)玻璃纖維的長(zhǎng)度為30?50mm，長(zhǎng)徑比為50?70。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的阻燃增韌塑膠材料的制備方法，其特征在于，所述復(fù)合阻燃劑為有機(jī)硅阻燃劑和膨脹型阻燃劑以I?2:1的質(zhì)量比混合的混合物，其中，所述有機(jī)硅阻燃劑為聚硅硼氧烷;所述膨脹型阻燃劑為硼酸、季戊四醇和尿素以2?3:6?8:1?3的質(zhì)量比混合的混合物。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的阻燃增韌塑膠材料的制備方法，其特征在于，所述潤(rùn)滑劑為季戊四醇硬脂酸酯;所述納米填料為有機(jī)蒙脫土;所述增韌改性劑為馬來(lái)酸酐接枝聚烯烴彈性體和馬來(lái)酸酐接枝聚甲基丙烯酸甲酯以3?5:1?2的質(zhì)量比混合的混合物;所述抗氧劑為抗氧劑11和抗氧劑168以3:2的質(zhì)量比混合的混合物。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃增韌塑膠材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)?(4)中，所述密煉機(jī)的密煉工藝條件為:轉(zhuǎn)速50?80r/min，溫度80°C以下。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃增韌塑膠材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(5)中，所述熔融擠出的溫度為285?290 °C。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃增韌塑膠材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(6)中，所述注塑成型的溫度為290?295°C。
【文檔編號(hào)】C08K13/06GK105924927SQ201610527252
【公開(kāi)日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年7月6日
【發(fā)明人】劉永清
【申請(qǐng)人】蘇州亞科塑膠有限公司