固定式電氣裝置開關用阻燃抗菌碳酸酯組合物及其製作方法

2023-06-12 09:41:11 2

專利名稱：固定式電氣裝置開關用阻燃抗菌碳酸酯組合物及其製作方法
技術領域：
本發明涉及一種阻燃抗菌聚碳酸酯材料，特別是一種固定式電氣裝置開關用阻燃抗菌碳酸酯組合物及其製作方法。
背景技術：
隨著我國經濟的高速發展，工程塑料在電子電器行業的應用獲得了迅速增長。家用及類似用途固定式電氣裝置開關俗稱牆壁開關，屬於建築電氣，連接電源和電氣設備等必不可少，在家庭、公共場所等大量使用。國內牆壁開關行業近10年來發展速度特別快，年均增長率超過20%，發展前景非常看好。牆壁開關的應用非常廣，其安全性能優劣將直接關係到人們的生命、財產及周圍環境的安全，因此牆壁開關用原材料的選擇也有嚴格的規範。聚碳酸酯(Polycarbonate，以下簡稱PC)是一種優質的工程塑料，也是發展最快的工程塑料之一。PC具有優良的衝擊強度、耐蠕變性、耐熱耐寒性、耐老化性、電絕緣性及透光性等，廣泛應用於電氣電子零部件、 機械紡織工業零部件、建築結構件、航空透明材料及零部件、泡沫結構材料等。因其具有的上述特性，使其成為牆壁開關面板的首選材料。隨著現代社會不斷地發展，對材料的要求也越來越高，牆壁開關同樣如此。隨著電器工作電流的提高，對材料的阻燃性要求也越高，尤其是薄壁產品對材料的阻燃要求越來越高；而隨著生活水平的提高，人們對健康的關注度越來越高，為了避免塑料材質的細菌繁殖，提高產品的安全性，目前會根據產品需求在聚碳酸酯中加入抗菌劑。公開號為CN 1454932A的中國發明專利食品級抗菌聚碳酸酯塑料及其製造方法中公開了一種由聚碳酸酯和無機納米抗菌劑製備的材料，但該材料無阻燃性能，不符合GB2099. 1-2008中灼熱絲阻燃要求，需要提高其阻燃性能，尤其是對於薄壁的產品。 因此開發一種家用及類似用途固定式電氣裝置開關用，能夠滿足IEC 60884-1-2006和 GB2099. 1-2008中灼熱絲阻燃標準的抗菌材料是一種社會趨勢。

發明內容
本發明的目的就是提供一種滿足IEC 60884-1-2006和GB2099. 1-2008中灼熱絲阻燃標準，同時又能抗菌的一種家用及類似用途的固定式電氣裝置開關用阻燃抗菌碳酸酯組合物，尤其是當產品的壁厚小於2mm以下時，能夠滿足其阻燃要求。本發明的另一目的是提供該組合物的製備方法。本發明的目的可以通過以下技術方案來實現一種固定式電氣裝置開關用阻燃抗菌碳酸酯組合物，其特徵在於所述的固定式電氣裝置開關用阻燃抗菌碳酸酯組合物的原料重量份配比為聚碳酸酯50-90份，抗菌劑 0. 5-10份，阻燃劑0. 01-10份，阻燃協效劑0. 01-5份。所述聚碳酸酯包括脂肪族聚碳酸酯、脂肪-芳香族聚碳酸酯和芳香族聚碳酯，其中特別優選雙酚A型芳香族聚碳酸酯，其數均分子量為22000-38000。所述抗菌劑包括無機抗菌劑和有機抗菌劑。其中無機抗菌劑選自銀離子、銅離子、鋅離子類抗菌劑和氧化鋅、氧化銅、磷酸二氫銨、碳酸鋰等其中的一種或幾種；其中優選銀離子類抗菌劑、氧化鋅抗菌劑，更優選銀離子類抗菌劑。有機抗菌劑選自香草醛或乙基香草醛類化合物、醯基苯胺類、咪唑類、噻唑類、異噻唑酮衍生物、季銨鹽類、雙呱類、酚類等中的一種或幾種；其中優選香草醛或乙基香草醛類化合物、醯基苯胺類，更優選醯基苯胺類。所述阻燃劑為溴系阻燃劑，選自溴化環氧樹脂、四溴雙酚A、四溴雙酚A聚碳酸酯齊聚物、溴化環氧樹脂齊聚物、三(三溴苯基)氰尿酸酯、十溴二苯乙烷等中的一種或幾種， 其中優選四溴雙酚A聚碳酸酯齊聚物、溴化環氧樹脂齊聚物、三(三溴苯基)氰尿酸酯，更優選四溴雙酚A聚碳酸酯齊聚物、三(三溴苯基)氰尿酸酯。所述的阻燃協效劑為聚四氟乙烯(PTFE)和三氧化二銻的組合物，兩者的重量比 1 100-1 1，優選的重量比1 50-1 10，更優選1 20-1 15。隨著聚四氟乙烯和三氧化二銻的添加量的提高，對組合物本身的性能造成負面影響，兩者複合使用，可以起到協效阻燃、減少添加量的作用。一種用於所述的一種固定式電氣裝置開關用阻燃抗菌碳酸酯組合物的製備方法， 其特徵在於將聚碳酸酯(PC)在120°C乾燥4小時後，與阻燃劑、阻燃協效劑、抗菌劑一起加入到高速混合機攪拌使其混合均勻得到混合物，將上述混合物投入到雙螺杆擠出機主餵料鬥中，經過雙螺杆擠出機的擠出、拉條、冷卻和切粒製得粒料，即高阻燃抗菌聚碳酸酯。與現有技術相比，本發明的組合物既具有較強的抗菌活性和良好的難燃性，又具有良好的抗衝擊性和機械強度，更加適合在薄壁的家用及類似用途固定式電氣裝置開關使用，既安全又抗菌。同時本產品加工工藝簡單，應用更加廣泛，符合社會發展的大趨勢。
具體實施例方式見表1中的實施例1和實施例2。將聚碳酸酯(PC)在120°C乾燥4小時後，與阻燃劑、阻燃協效劑、抗菌劑一起加入到高速混合機攪拌5分鐘使其混合均勻得到混合物，將上述混合物投入到雙螺杆擠出機主餵料鬥中，經過雙螺杆擠出機的擠出、拉條、冷卻和切粒製得粒料，即高阻燃抗菌聚碳酸酯。雙螺杆擠出機的工作溫度可為250-290°C，螺杆轉速為150-400RPM，長徑比(L/D)為 1 40。將上述粒料在普通烘箱中120°C乾燥4小時，然後用注塑機按照ISO塑料測試標準要求製備測試樣條。本發明實施例所採用原料均為聚碳酸酯PC J41R(Sabic IP)￠1 =Bactekiller BM-502HC(Kanebo Chemicallndustries, Co. ，Ltd)阻燃劑溴化聚碳酸酯齊聚物，BC-58 (Great Lake)；阻燃協效劑三氧化二銻聚四氟乙烯D210C
由表2和表3的數據對比分析可見，依據本發明製備方法製成的阻燃抗菌聚碳酸酯材料，具有優越的阻燃效果，同時具有廣譜抗菌性，對黴菌、金黃葡萄球菌、大腸桿菌等都有抗菌效果；而所添加的阻燃協效劑降低了阻燃劑的用量，對於樹脂的機械性能影響少。與未加阻燃協效劑的材料對比，在達到相同阻燃效果的前提下，產品具有較高的抗衝擊強度， 更加適用於注塑家用及類似用途固定式電氣裝置開關等相關產品。以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明作任何形式上的限制，本領域技術人員利用上述揭示的技術內容做出些許簡單修改、等同變化或修飾，均落在本發明的保護範圍內。表1實施例和對比例配方及其工藝表
權利要求
1.一種固定式電氣裝置開關用阻燃抗菌碳酸酯組合物，其特徵在於所述的固定式電氣裝置開關用阻燃抗菌碳酸酯組合物的原料重量份配比為聚碳酸酯50-90份，抗菌劑 0. 5-10份，阻燃劑0. 01-10份，阻燃協效劑0. 01-5份。
2.根據權利要求1所述的一種固定式電氣裝置開關用阻燃抗菌碳酸酯組合物，其特徵在於所述聚碳酸酯包括脂肪族聚碳酸酯、脂肪-芳香族聚碳酸酯和芳香族聚碳酸酯，其中特別優選雙酚A型芳香族聚碳酸酯，其數均分子量為22000-38000。
3.根據權利要求1或2所述的一種固定式電氣裝置開關用阻燃抗菌碳酸酯組合物， 其特徵在於所述的抗菌劑是無機抗菌劑和有機抗菌劑中的一種或幾種組合物；其中無機抗菌劑選自銀離子、銅離子、鋅離子類抗菌劑和氧化鋅、氧化銅、磷酸二氫銨、碳酸鋰等其中的一種或幾種，優選銀離子類抗菌劑、氧化鋅抗菌劑，更優選銀離子類抗菌劑；有機抗菌劑選自香草醛或乙基香草醛類化合物、醯基苯胺類、咪唑類、噻唑類、異噻唑酮衍生物、季銨鹽類、雙呱類、酚類等中的一種或幾種，優選香草醛或乙基香草醛類化合物、醯基苯胺類，更優選醯基苯胺類。
4.根據權利要求1或2所述的一種固定式電氣裝置開關用阻燃抗菌碳酸酯組合物，其特徵在於所述阻燃劑為溴系阻燃劑，選自溴化環氧樹脂、四溴雙酚A、四溴雙酚A聚碳酸酯齊聚物、溴化環氧樹脂齊聚物、三(三溴苯基)氰尿酸酯、十溴二苯乙烷等中的一種或幾種， 其中優選四溴雙酚A聚碳酸酯齊聚物、溴化環氧樹脂齊聚物、三(三溴苯基)氰尿酸酯，更優選四溴雙酚A聚碳酸酯齊聚物、三(三溴苯基)氰尿酸酯。
5.根據權利要求3所述的一種固定式電氣裝置開關用阻燃抗菌碳酸酯組合物，其特徵在於所述阻燃劑為溴系阻燃劑，選自溴化環氧樹脂、四溴雙酚A、四溴雙酚A聚碳酸酯齊聚物、溴化環氧樹脂齊聚物、三(三溴苯基)氰尿酸酯、十溴二苯乙烷等中的一種或幾種，其中優選四溴雙酚A聚碳酸酯齊聚物、溴化環氧樹脂齊聚物、三(三溴苯基)氰尿酸酯，更優選四溴雙酚A聚碳酸酯齊聚物、三(三溴苯基)氰尿酸酯。
6.根據權利要求1或2所述的一種固定式電氣裝置開關用阻燃抗菌碳酸酯組合物，其特徵在於所述的阻燃協效劑為聚四氟乙烯(PTFE)和三氧化二銻的組合物，兩者的重量比 1 100-1 1，優選的重量比 1 50-1 10，更優選 1 20-1 15。
7.根據權利要求3所述的一種固定式電氣裝置開關用阻燃抗菌碳酸酯組合物，其特徵在於所述的阻燃協效劑為聚四氟乙烯(PTFE)和三氧化二銻的組合物，兩者的重量比 1 100-1 1，優選的重量比 1 50-1 10，更優選 1 20-1 15。
8.根據權利要求4所述的一種固定式電氣裝置開關用阻燃抗菌碳酸酯組合物，其特徵在於所述的阻燃協效劑為聚四氟乙烯(PTFE)和三氧化二銻的組合物，兩者的重量比 1 100-1 1，優選的重量比 1 50-1 10，更優選 1 20-1 15。
9.根據權利要求5所述的一種固定式電氣裝置開關用阻燃抗菌碳酸酯組合物，其特徵在於所述的阻燃協效劑為聚四氟乙烯(PTFE)和三氧化二銻的組合物，兩者的重量比 1 100-1 1，優選的重量比 1 50-1 10，更優選 1 20-1 15。
10.一種用於權利要求1所述的一種固定式電氣裝置開關用阻燃抗菌碳酸酯組合物的製備方法，其特徵在於將聚碳酸酯(PC)在120°c乾燥4小時後，與阻燃劑、阻燃協效劑、抗菌劑一起加入到高速混合機攪拌使其混合均勻得到混合物，將上述混合物投入到雙螺杆擠出機主餵料鬥中，經過雙螺杆擠出機的擠出、拉條、冷卻和切粒製得粒料，即高阻燃抗菌聚碳酸酯。
11.根據權利要求10所述的製備方法，其特徵在於雙螺杆擠出機的工作溫度可為 250-290°C，螺杆轉速為 150-400RPM，長徑比(L/D)為 1 40。
全文摘要
一種固定式電氣裝置開關用阻燃抗菌碳酸酯組合物，其特徵在於所述的固定式電氣裝置開關用阻燃抗菌碳酸酯組合物的原料重量份配比為聚碳酸酯50-90份，抗菌劑0.5-10份，阻燃劑0.01-10份，阻燃協效劑0.01-5份。與現有技術相比，本發明的組合物既具有較強的抗菌活性和良好的難燃性，又具有良好的抗衝擊性和機械強度，更加適合在薄壁的家用及類似用途固定式電氣裝置開關使用，既安全又抗菌。同時本產品加工工藝簡單，應用更加廣泛，符合社會發展的大趨勢。
文檔編號C08L27/18GK102250463SQ20111019451
公開日2011年11月23日 申請日期2011年7月11日 優先權日2011年7月11日
發明者秦學濤 申請人:蒼南縣慧豐塑料有限公司