一種高灼熱絲起燃溫度pc/pbt複合材料及其製備方法
2023-09-22 03:23:00
專利名稱：一種高灼熱絲起燃溫度pc/pbt複合材料及其製備方法
一種高灼熱絲起燃溫度PC/PBT複合材料及其製備方法本發明涉及高分子材料領域，尤其涉及一種高灼熱絲起燃溫度PC/PBT複合材料及其製備方法。PBT與PC合金材料可以提高PC流動性、改善了加工性能和耐化學藥品性。由於 PBT是結晶聚合物，PC是非結晶聚合物，PC/PBT合金屬於典型的非晶/結晶共混體系。PC 和PBT的分子上都有苯基，結構上的某些相似性使得PC與PBT具有一定的相容性。PC與 PBT部分相容還有一個重要原因是PC與PBT在熔融共混過程中發生酯交換反應，生成了 PC 與PBT的共聚物。但其界面粘結不好，衝擊韌性也不理想，通常需要加入增容劑改善兩相的相容性，添加抗衝改性劑提高合金的衝擊強度，得到具有實用價值的合金材料。目前市場上PC/PBT合金存在的主要問題是相容性較差，阻燃後衝擊韌性很低，並且PC/PBT合金瞬間耐熱較低，通過不了澳洲暖風機新標準。澳洲和紐西蘭對於暖風機新標準要求通過850°C灼熱絲不起燃，並且通過105°C球壓測試。因此，需要一種高灼熱絲起燃溫度的PC/PBT複合材料。本發明要解決的技術問題是提供一種能夠滿足澳洲暖風機新標準的高灼熱絲起燃溫度PC/PBT複合材料及其製備方法。為了解決上述技術問題，本發明採用的技術方案是，一種高灼熱絲起燃溫度PC/ PBT複合材料，按重量百分比由以下的組分組成PC 65 75%;PBT8 18%;主阻燃劑 10 22%;協效助燃劑 0.1 2%;助劑3 12%。以上所述的高灼熱絲起燃溫度PC/PBT複合材料，所述PC是折射率為1.58 1. 61，透射率為88% 90%，熔融指數為10-30g/10min的聚碳酸酯。以上所述的高灼熱絲起燃溫度PC/PBT複合材料，所述的PBT熔點為223-227°C，特性粘度0. 6-1. 0dl/g的聚對苯二甲酸丁二醇酯。以上所述的高灼熱絲起燃溫度PC/PBT複合材料，所述的主阻燃劑為溴氮復配阻燃劑。以上所述的高灼熱絲起燃溫度PC/PBT複合材料，所述的協效阻燃劑為液體有機矽無滷阻燃劑。以上所述的高灼熱絲起燃溫度PC/PBT複合材料，所述助劑包括增韌劑、相容劑、 潤滑劑、抗氧劑和阻燃抗滴落劑，所述助劑中各組分按高灼熱絲起燃溫度PC/PBT複合材料
4的重量百分比是增韌劑3 8% ；
相容劑0.5 5% ；
潤滑劑0.5 2% ；
抗氧劑0.1 2% ；
阻燃抗滴落劑0.1 1%。以上所述的高灼熱絲起燃溫度PC/PBT複合材料，所述的增韌劑為核-殼結構的甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯結構抗衝改性劑；所述的相容劑為二醇改性環己烷二甲醇與對苯二酸均聚物或對苯二甲酸乙二醇酯及對苯二甲酸-1，2-環己烷二甲醇酯共聚物；所述的潤滑劑為乙烯基雙硬脂醯胺；所述的抗氧劑為四[β-<3，5-二特丁基-4-羥基苯基〉 丙酸]季四醇酯或三 亞磷酸酯；所述的阻燃抗滴落劑為聚苯乙烯包覆的聚四氟乙烯粉末。以上所述的高灼熱絲起燃溫度PC/PBT複合材料及其製備方法，按重量百分比由以下的組分組成PC70 --72% ；
PBT8 12% ；
主阻燃劑10 --14% ；
協效助燃劑0. 7 1. 2%
增韌劑3 4% ；
相容劑1 2% ；
潤滑劑0. 5 0. 8% ；
抗氧劑0. 1 2% ；
阻燃抗滴落劑0. 2 0. 3%。一種上述高灼熱絲起燃溫度PC/PBT複合材料的製備方法的技術方案，包括以下步驟a)按權利要求1所述的重量百分比稱取原料，將原料在高速配料攪拌機中攪拌混合均勻；b)將攪拌好的混合物置於雙螺杆機中熔融擠出造粒。工藝條件為雙螺杆一段溫度220 230°C、二段溫度230 240°C、三段溫度240 260°C，模具溫度60 100°C，停留時間1 2分鐘、壓力為10 15MPa。以上所述的製備方法，所述助劑包括增韌劑、相容劑、潤滑劑、抗氧劑和阻燃抗滴落劑，所述助劑按高灼熱絲起燃溫度PC/PBT複合材料的重量百分比，增韌劑3 8% ；相容劑1 5% ；潤滑劑0. 5-2% ；抗氧劑0. 1 2% ；阻燃抗滴落劑0. 1 ；在步驟a)中， 先按重量百分比將烘乾的PC、PBT在高速混合機中預混合3-5分鐘，再加入相容劑，主阻燃劑，抗氧劑，潤滑劑，增韌劑，阻燃抗滴落劑，最後加入協效阻燃劑，繼續攪拌5-10分鐘。本發明高灼熱絲起燃溫度PC/PBT複合材料與現有技術相比，衝模流動性好，加工性能良好，有較高的熱變形溫度，能通過105°C球壓測試；本發明引用了高效溴氮互配阻燃劑與液體矽系阻燃劑協效，綠色環保，阻燃效果良好，能夠通過澳洲暖風機新標準，為高端電子電器產品出口到歐盟或其它國家提供了技術保證。
5[具體實施方式
]下面通過實施例對本發明進行進一步闡述在以下的實施例中，聚碳酸酯的折射率為1.58 1.61，透射率為88% 90%，熔融指數為10-30g/10min (測試條件300°C /1. 2Kg)，可以選用日本帝人的PC1250Y,日本出光的PC IR2200，德國拜耳的PC 2405 ；聚對苯二甲酸丁二醇酯的熔點為223_227°C，特性粘度0. 6-1. 0dl/g，可以選用臺灣長春的PBTl 100-211M，日本東麗PBT1100M，江蘇南通PBT 1084。主阻燃劑為高效溴氮復配阻燃劑，選用溴氮三嗪RDT-8 ；協效阻燃劑為液體有機矽無滷阻燃劑，選用有機矽阻燃劑DC-8008 ；增韌劑為核-殼結構的甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯結構抗衝改性劑(羅門哈斯公司的或C-223A)；相容劑為二醇改性環己烷二甲醇與對苯二酸均聚物PCTG (DSM公司的THG-6018)或對苯二甲酸乙二醇酯及對苯二甲酸-1，2-環己烷二甲醇酯共聚物PETG (伊斯曼公司的AN004)；潤滑劑為乙烯基雙硬脂醯胺；抗氧劑為四[β _ 丙酸]季四醇酯或三 亞磷酸酯；阻燃抗滴落劑為聚苯乙烯包覆的聚四氟乙烯粉末(安特洛普SN3300B2)。實施例1 按重量百分比將烘乾的65% PC 1250Υ*10%ΡΒΤ 1100Μ加入到高速混合機中預混5分鐘，然後加入阻燃劑RDT-8 15%、阻燃抗滴落劑SN3300B2 0. 5%、增韌劑C-223A 5 %、潤滑劑EBS 0. 3%，相容劑ΑΝ004 3 %，抗氧劑1010 0. 2 %，最後加入協效阻燃劑 DC-8008 在高速配料攪拌機中攪拌5分鐘，各個組分均為重量百分比。以備用。將攪拌好的混合物置於雙螺杆機中熔融擠出造粒，其工藝條件為雙螺杆一段溫度220 230°C、 二段溫度230 240°C、三段溫度240 260°C，模具溫度60 100°C，停留時間1 2分鐘、壓力為10 I5MPa ；實施例2:按重量百分比將烘乾的70%PC IR2200和8%PBT 1084加入到高速混合機中預混 5分鐘，然後加入阻燃劑FR-M5 14%、阻燃抗滴落劑SN3300B2 0. 3%、增韌劑4%, 潤滑劑TAF 0. 5%，相容劑THG-6018 2%，抗氧劑168 0. 5%，最後加入協效阻燃劑DC-8008 0.7%在高速配料攪拌機中攪拌5分鐘，各個組分均為重量百分比。以備用。將攪拌好的混合物置於雙螺杆機中熔融擠出造粒，其工藝條件為雙螺杆一段溫度220 230°C、二段溫度230 240°C、三段溫度240 260°C，模具溫度60 100°C，停留時間1 2分鐘、壓力為 10 15MPa ；實施例3 按重量百分比將烘乾的72% PC 2405和12% PBT 1100-211M加入到高速混合機中預混5分鐘，然後加入阻燃劑FR-M5 10%、阻燃抗滴落劑SN3300B2 0. 2%、增韌劑 C-223A 3%、潤滑劑EBS120 0. 8%，相容劑AN004 1%，抗氧劑1010 0.8%，最後加入協效阻燃劑DC-8008 1.2%在高速配料攪拌機中攪拌5分鐘，各個組分均為重量百分比。以備用。將攪拌好的混合物置於雙螺杆機中熔融擠出造粒，其工藝條件為雙螺杆一段溫度 220 230°C、二段溫度230 240°C、三段溫度240 260°C，模具溫度60 100°C，停留時間1 2分鐘、壓力為10 15MPa ；實施例四
6
按重量百分比將烘乾的74% PC 1250Y*9%PBT 1084加入到高速混合機中預混5分鐘，然後加入阻燃劑RDT-8 11%、阻燃抗滴落劑SN3300B2 0. 1%、增韌劑2691A 3%、潤滑劑EBS120 0.9%，相容劑THG-6018 0.5%，抗氧劑168 1%，最後加入協效阻燃劑DC-8008 0.5%在高速配料攪拌機中攪拌5分鐘，各個組分均為重量百分比。以備用。 將攪拌好的混合物置於雙螺杆機中熔融擠出造粒，其工藝條件為雙螺杆一段溫度220 230°C、二段溫度230 240°C、三段溫度240 洸0°C，模具溫度60 100°C，停留時間1 2分鐘、壓力為10 15MPa ；性能測試拉伸強度按ASTM D638標準進行檢驗。試樣類型為I型，樣條尺寸(mm) 170 (長)X (20士0. 2)(端部寬度)X 0士0· 2)(厚度)，拉伸速度為50mm/min ；彎曲強度和彎曲模量按ASTM D790標準進行檢驗。試樣類型為試樣尺寸(mm) (80 士 2) X (10 士0. 2) X (4士0. 2)，彎曲速度為 20mm/min ；懸臂梁衝擊按ASTM D256標準檢測，樣條尺寸為63. 5mm* 12. 7mm*3. 2mm，缺口剩餘寬度為10. 71mm ；阻燃性按UL 94標準檢測，試樣類型為試樣尺寸(mm) (80 士 2) X (10 士 0. 2) X (4 士 0. 2)；熔融指數按照ASTM D1238檢測，測試條件為260°C /5KG ；熱變形溫度標準ASTM D648/載荷1. 82MPa,樣條尺寸為U8mm*13mm*6. 4mm。灼熱絲測試按照IEC 60695-2-11標準，測試條件850°C /30s。球壓測試按照EN-60335-1標準，測試條件105°C /2h。表1為本發明的高灼熱絲起燃溫度PC/PBT複合材料的三個實施例的配方及性能表表1性能表
權利要求
1. 一種高灼熱絲起燃溫度PC/PBT複合材料，其特徵在於，按重量百分比由以下的組分組成PC65 --75%PBT8 18% ；主阻燃劑10 --22%協效助燃劑0. 1 2%助劑3 12%。
2.根據權利要求1所述的高灼熱絲起燃溫度PC/PBT複合材料，其特徵在於，所述PC是折射率為1. 58 1. 61，透射率為88% 90%，熔融指數為10-30g/10min的聚碳酸酯。
3.根據權利要求1所述的高灼熱絲起燃溫度PC/PBT複合材料，其特徵在於，所述的 PBT熔點為223-227，特性粘度0. 6-1. 0dl/g的聚對苯二甲酸丁二醇酯。
4.根據權利要求1所述的高灼熱絲起燃溫度PC/PBT複合材料，其特徵在於，所述的主阻燃劑為溴氮復配阻燃劑。
5.根據權利要求1所述的高灼熱絲起燃溫度PC/PBT複合材料，其特徵在於，所述的協效阻燃劑為液體有機矽無商阻燃劑。
6.根據權利要求1所述的高灼熱絲起燃溫度PC/PBT複合材料，其特徵在於，所述助劑包括增韌劑、相容劑、潤滑劑、抗氧劑和阻燃抗滴落劑，所述助劑中各組分按高灼熱絲起燃溫度PC/PBT複合材料的重量百分比是增韌劑 3 8%;相容劑 0.5 5%;潤滑劑 0.5 2%;抗氧劑0.1 2%;阻燃抗滴落劑 0. 1 1%。
7.根據權利要求6所述的高灼熱絲起燃溫度PC/PBT複合材料，其特徵在於，所述的增韌劑為核-殼結構的甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯結構抗衝改性劑；所述的相容劑為二醇改性環己烷二甲醇與對苯二酸均聚物或對苯二甲酸乙二醇酯及對苯二甲酸-1，2-環己烷二甲醇酯共聚物；所述的潤滑劑為乙烯基雙硬脂醯胺；所述的抗氧劑為四[β_ 丙酸]季四醇酯或三 亞磷酸酯；所述的阻燃抗滴落劑為聚苯乙烯包覆的聚四氟乙烯粉末。
8.根據權利要求6所述的高灼熱絲起燃溫度PC/PBT複合材料及其製備方法，其特徵在於，按重量百分比由以下的組分組成PC70 --72% ；PBT8 12% ；主阻燃劑10 --14% ；協效助燃劑0. 7 1. 2%增韌劑3 4% ；相容劑1 2% ；潤滑劑0. 5 0. 8%抗氧劑0. 1 2% ；阻燃抗滴落劑0.2 0.3%。
9.一種權利要求1所述高灼熱絲起燃溫度PC/PBT複合材料的製備方法，其特徵在於， 包括以下步驟a)按權利要求1所述的重量百分比稱取原料，將原料在高速配料攪拌機中攪拌混合均勻；b)將攪拌好的混合物置於雙螺杆機中熔融擠出造粒，工藝條件為雙螺杆機一段溫度 220 230°C、二段溫度230 240°C、三段溫度240 260°C，模具溫度60 100°C，停留時間1 2分鐘、壓力為10 15MPa。
10.根據權利要求9所述的製備方法，其特徵在於，所述助劑包括增韌劑、相容劑、潤滑劑、抗氧劑和阻燃抗滴落劑，所述助劑按高灼熱絲起燃溫度PC/PBT複合材料的重量百分比，增韌劑3 8% ；相容劑1 5% ；潤滑劑0. 5-2% ；抗氧劑0. 1 2% ；阻燃抗滴落劑 0. 1 ；在步驟a)中，先按重量百分比將烘乾的PC、PBT在高速混合機中預混合3-5分鐘，再加入相容劑，主阻燃劑，抗氧劑，潤滑劑，增韌劑，阻燃抗滴落劑，最後加入協效阻燃劑，繼續攪拌5-10分鐘。
全文摘要
本發明公開了一種高灼熱絲起燃溫度PC/PBT複合材料及其製備方法。高灼熱絲起燃溫度PC/PBT複合材料按重量百分比由以下的組分組成PC65～75％；PBT8～18％；主阻燃劑10～22％；協效助燃劑0.1～2％；助劑3～12％。本發明與現有技術相比，衝模流動性好，加工性能良好，有較高的熱變形溫度，能通過105℃球壓測試；本發明引用了高效溴氮互配阻燃劑與液體矽系阻燃劑協效，綠色環保，阻燃效果良好，能夠通過澳洲暖風機新標準，為高端電子電器產品出口到歐盟或其它國家提供了技術保證。
文檔編號C08K5/526GK102329491SQ201110144138
公開日2012年1月25日 申請日期2011年5月31日 優先權日2011年5月31日
發明者何杰, 徐東, 徐永 申請人:深圳市科聚新材料有限公司