一種高耐熱阻燃pc合金材料及其製備方法
2023-05-02 03:25:01 2
一種高耐熱阻燃pc合金材料及其製備方法
【專利摘要】本發明涉及到一種高耐熱阻燃PC合金材料，其特徵在於包括下述重量百分數的組分：PC樹脂55-70％，ACS樹脂18-25％，苯乙烯-丙烯腈-N-苯基馬來醯亞胺-環戊烯共聚物10-20％，潤滑劑0.5-1.5％，抗氧劑0.6-1.0％。與現有技術相比，本發明所提供的高耐熱阻燃PC合金材料採用PC、ACS樹脂作為基體樹脂，創新性採用含N-苯基馬來醯亞胺基團的SAN樹脂作為協效阻燃樹脂提供氮氣源，充分發揮了氯-氮協效阻燃效應，在不添加專用阻燃劑的前提下，解決了傳統阻燃PC樹脂耐熱性能、機械性能較差的缺點。
【專利說明】一種高耐熱阻燃PC合金材料及其製備方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明屬於高聚物改性領域，具體涉及一種高耐熱阻燃PC合金材料，及該PC合金材料的製備方法。
【背景技術】
[0002]聚碳酸酯(以下簡稱PC)在具有突出的衝擊韌性以及良好的透明性、尺寸穩定性和綜合力學性能的同時，還具有使用溫度範圍寬、耐蠕變、耐候、無毒等優良特點。丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(以下簡稱ABS)是一種強度高、韌性好、易於加工成型的熱塑型高分子材料結構。PC/ABS結合了 PC與ABS的優異性能，現在已應用在各個領域，但由於ABS材料自身的耐老化性能差，不具有阻燃性，在阻燃方面的應用需要添加大量阻燃劑來達到阻燃效果，增加了材料加工的複雜性和成本。目前最常見的阻燃PC/ABS為滷系阻燃PC/ABS及磷系無滷阻燃PC/ABS。但滷系阻燃劑的加入會大大降低材料的力學性能，並且燃燒時會產生發煙急劇增加，腐蝕加工設備；其次是磷系阻燃劑，這種阻燃劑會降低PC的力學性能和熱性能。因為一般的磷阻燃劑耐高溫特性很差，常溫下為液體，添加不方便還容易析出材料表面。
[0003]ACS樹脂是丙烯睛、氯化聚乙烯、苯乙烯的三元共聚物。ACS樹脂採用飽和的CPE橡膠替代了 ABS樹脂中的不飽和的聚丁二烯橡膠，雖然在物理性質方面與ABS相似，但在阻燃性能、耐候性、抗粉塵靜電沉積性及熱變質性等方面優於ABS。ACS對灰塵靜電沉積有固有的抵抗力，並且它是所有外殼用模塑材料中阻燃能力最高的。通過PC與ACS樹脂共混可以綜合二者的優良性能，在性能上形成互補，它既具有PC的耐熱性、尺寸穩定性和力學性能，又具有良好的加工流動性、阻燃性等優點。
[0004]如公布號為CN103497497A的中國專利申請《一種高阻燃聚碳酸酯合金材料及其製備方法》公開了添加有ACS的PC合金材料，ACS的添加在一定程度上提高了該材料的阻燃性能，但由於添加量的限制，及單一阻燃組分的阻燃能力有限，該材料的阻燃表現也並不令人滿意，尤其當添加了 20%重量百分比的ACS後，材料的阻燃等級依舊為UL94V-2等級。
[0005]苯乙烯-丙烯腈-N-苯基馬來醯亞胺-環戊烯共聚物是一種高耐熱改性添加劑，它與各種樹脂的相容性、熱穩定性好，並且無毒。在PC-ACS基體樹脂中添加該物質，一方面可以提高樹脂的耐熱性能，一方面可以提高樹脂的阻燃性。它在材料燃燒時產生氮元素與ACS中的氯元素及PC中的羧基能形成阻燃協同作用，從而減少阻燃劑的使用，既降低了成本，又保持了 PC合金樹脂的良好機械性能。
【發明內容】
[0006] 針對現有技術中的不足，本發明提供了一種高耐熱阻燃PC合金材料，解決了傳統阻燃PC樹脂耐熱性能、機械性能較差的缺點，本發明同時提供了該PC合金材料的製備方法。
[0007] 本發明通過以下技術方案實現:
[0008]一種高耐熱阻燃PC合金材料，其特徵在於包括下述重量百分比的組分:
[0009]
【權利要求】
1.一種高耐熱阻燃PC合金材料，其特徵在於包括下述重量百分比的組分:PC樹脂55~70%;ACS 樹脂18-25%;苯乙烯-1Aj烯臘-N-苯廟4來醯亞胺-環戊烯Λ聚物10-20%；潤滑劑0,5?4,5%;抗V〔劑0.6 ~1.0%。
2.根據權利要求1所述的一種高耐熱阻燃PC合金材料，其特徵在於，所述PC樹脂為雙酚A型PC樹脂，熔體流動速率為15-20g/10min ； 所述的ACS樹脂的熔體流動速率為18-25g/10min ； 所述的苯乙烯-丙烯腈-N-苯基馬來醯亞胺-環戊烯共聚物的重均分子量為22000-26000 ； 所述的潤滑劑為季戊四醇酯； 所述的抗氧劑為B215與412S的復配物。
3.根據權利要 求2所述的一種高耐熱阻燃PC合金材料，其特徵在於，所述苯乙烯-丙烯腈-N-苯基馬來醯亞胺-環戊烯共聚物中N-苯基馬來醯亞胺重量百分比含量為20~25%,環戍烯重量百分比含量為10~15%。
4.根據權利要求3所述的一種高耐熱阻燃PC合金材料，其特徵在於，所述苯乙烯-丙烯腈-N-苯基馬來醯亞胺-環戍烯共聚物熔體流動速率為20-30g/10min。
5.上述權利要求任一項中所述的一種高耐熱阻燃PC合金的製備方法，其特徵在於，包括下述步驟: (1)PC、ACS、苯乙烯-丙烯腈-N-苯基馬來醯亞胺-環戊烯共聚物預先烘乾處理； (2)取PC、ACS、苯乙烯-丙烯腈-N-苯基馬來醯亞胺-環戊烯共聚物、潤滑劑和抗氧劑，進行混合； (3)將混合的原料放入擠出機中擠出造粒； (4)經拉條，冷卻，切粒，最後得到成品。
6.根據權利要求5所述的一種高耐熱阻燃PC合金材料，其特徵在於，所述步驟(1)中PC、ACS、苯乙烯-丙烯腈-N-苯基馬來醯亞胺-環戊烯共聚物預先烘乾處理後三者的水分含量在0.02%以下。
7.根據權利要求5所述的一種高耐熱阻燃PC合金材料，其特徵在於，所述步驟(2)中，將原料和助劑放入高混機中進行混合併出料，轉速為100rpm混合時間為5_10分鐘。
8.根據權利要求5所述的一種高耐熱阻燃PC合金材料，其特徵在於，所述步驟(3)中，所述擠出機為同向雙螺杆擠出機，所述雙螺杆擠出機的螺杆的長徑比為36，螺杆機的轉速為150-300rpm，各段螺杆溫度控制為160_245°C之間，停留時間1-2分鐘。
9.根據權利要求8所述的一種高耐熱阻燃PC合金材料，其特徵在於，所述雙螺杆擠出機中加料段溫度為160-190°C，熔融段溫度為200-240°C，均化段溫度為235_245°C，機頭溫度為235-245℃。
【文檔編號】C08L25/12GK104072970SQ201410337171
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年7月15日 優先權日:2014年7月15日
【發明者】餘健爾, 傅建永, 於海洋, 沈曙光, 邱琪浩, 徐小武 申請人:寧波浙鐵大風化工有限公司