CN104693712A - 一种高性能增韧增强阻燃pc/pet合金 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高性能增韧增强阻燃PC/PET合金，其组分按质量百分数配比为：PC40%～60%、PET10%～30%、增强剂5%～15%、增韧剂5%～10%、阻燃剂2%～6%、相容剂2%～5%、偶联剂0.1%～1%、抗氧剂0.1%～0.5%、分散剂0.1%～1%、其它助剂0～1%。本发明的有益效果是，与现有技术相比，本发明制得的PC/PET合金，不仅兼具有PC和PET各自的优点，而且大大提高了缺口冲击强度、拉伸强度、刚度和耐热性能等，还具有优良的阻燃性能，并满足无卤、高效、安全、环保和UL94V-0级的阻燃要求。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说是一种高性能增韧增强阻燃PC/PET合金。
背景技术
PC/PET合金（聚碳酸酯/聚对苯二甲酸乙二醇酯）是一种综合性能较为理想的工程塑料，它具有PC、PET单组分不具备的优异性能，在很多场合均可使用。然而，由于PET是结晶聚合物，PC是非结晶聚合物，PC/PET属于典型的非晶/结晶共混体系，两者共混的相容性比较差，导致共混PC/PET合金的韧性比较差，其强度不高，阻燃性也不好，从而限制其在某些场合中的应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高性能增韧增强阻燃PC/PET合金。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高性能增韧增强阻燃PC/PET合金，其组分按质量百分数配比为：PC 40%～60%、PET 10%～30%、增强剂5%～15%、增韧剂5%～10%、阻燃剂2%～6%、相容剂2%～5%、偶联剂0.1%～1%、抗氧剂0.1%～0.5%、分散剂0.1%～1%、其它助剂0～1%。
所述的PC为双酚A型芳香族聚碳酸酯，重均分子量为20000～40000g/mol。
所述的PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯，其特征粘度为0.6～0.9dL/g。
所述的增强剂为粒径在0.5～5μm之间的重质碳酸钙或沉淀硫酸钡。
所述的增韧剂为马来酸酐接枝乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物（E/MAK-g-MAH）。
所述的阻燃剂为质量比99：1的聚二甲基硅氧烷（PDMS）和全氟磺酸钾（KFBS）的复配阻燃剂。
所述的相容剂为乙烯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三嵌段共聚物（E-MA-GMA）。
所述的偶联剂为铝钛复合偶联剂。
所述的抗氧剂为质量比1：1的受阻酚类抗氧剂1010或1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物。
所述的分散剂为季戊四醇硬脂酸酯（PETS）。
所述的其它助剂为光稳定剂和耐水解剂的一种或两种。
上述的一种高性能增韧增强阻燃PC/PET合金的制备方法，包括以下步骤：
（1）、将PC在鼓风干燥机中于110℃～130℃温度下干燥3～4小时，PET在130℃～150℃下干燥3～4小时，增强剂、阻燃剂各自分别在70℃～85℃下干燥30～45分钟，待用；
（2）、按重量配比称取干燥的增强剂和偶联剂，加入超声振荡发生器或转速不低于3000转/分钟的高速混合机中，于100℃～120℃温度下搅拌10～60分钟，得到表面改性增强剂，然后冷却至低于40℃出料，待用；
（3）、将按重量配比称取干燥的PET和阻燃剂，加入高速混合机中，搅拌1～3分钟，然后加入按重量配比称取的抗氧剂、分散剂，继续搅拌3～10分钟，使充分混合均匀后，出料加入双螺杆挤出机中，在270℃～290℃下熔融共混后挤出、冷却造粒，并干燥后制得PET阻燃母粒，待用；
（4）、将按重量配比称取干燥的PC和步骤（3）制得的PET阻燃母粒加入高速混合机中，同时加入步骤（2）得到的表面改性增强剂，以及按重量配比称取的增韧剂、相容剂和其它助剂，使一起搅拌3～15分钟预混后，出料加入双螺杆挤出机中，在260℃～290℃下经塑化共混后挤出、冷却造粒，即得本发明的一种高性能增韧增强阻燃PC/PET合金。
本发明的有益效果是，与现有技术相比，本发明制得的PC/PET合金，不仅兼具有PC和PET各自的优点，而且大大提高了缺口冲击强度、拉伸强度、刚度和耐热性能等，还具有优良的阻燃性能，并满足无卤、高效、安全、环保和UL94 V-0级的阻燃要求，是一种综合性能优良和具有极大潜力的工程塑料，可广泛应用于汽车、电子电器、通讯、医疗器械、化工、军事、航天航空、建筑结构等领域。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1：
一种高性能增韧增强阻燃PC/PET合金，其组分按质量百分数配比为：PC 40%、PET 30%、粒径在0.5～5μm之间的重质碳酸钙10%、马来酸酐接枝乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物（E/MAK-g-MAH）10%、阻燃剂5%、乙烯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三嵌段共聚物（E-MA-GMA）3%、铝钛复合偶联剂0.5%、质量比1：1的受阻酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物0.2%、季戊四醇硬脂酸酯（PETS）0.8%、光稳定剂0.5%。其中，所述的PC为双酚A型芳香族聚碳酸酯，重均分子量为20000～40000g/mol；所述的PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯，其特征粘度为0.6～0.9dL/g；所述的阻燃剂为质量比99：1的聚二甲基硅氧烷（PDMS）和全氟磺酸钾（KFBS）的复配阻燃剂。
制备方法：（1）、将PC在鼓风干燥机中于110℃～130℃温度下干燥3～4小时，PET在130℃～150℃下干燥3～4小时，粒径在0.5～5μm之间的重质碳酸钙、阻燃剂各自分别在70℃～85℃下干燥30～45分钟，待用；（2）、按重量配比称取干燥的粒径在0.5～5μm之间的重质碳酸钙和铝钛复合偶联剂，加入超声振荡发生器或转速不低于3000转/分钟的高速混合机中，于100℃～120℃温度下搅拌10～60分钟，得到表面改性重质碳酸钙，然后冷却至低于40℃出料，待用；（3）、将按重量配比称取干燥的PET和阻燃剂，加入高速混合机中，搅拌1～3分钟，然后加入按重量配比称取的质量比1：1的受阻酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物、季戊四醇硬脂酸酯（PETS），继续搅拌3～10分钟，使充分混合均匀后，出料加入双螺杆挤出机中，在270℃～290℃下熔融共混后挤出、冷却造粒，并干燥后制得PET阻燃母粒，待用；（4）、将按重量配比称取干燥的PC和步骤（3）制得的PET阻燃母粒加入高速混合机中，同时加入步骤（2）得到的表面改性重质碳酸钙，以及按重量配比称取的马来酸酐接枝乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物（E/MAK-g-MAH）、乙烯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三嵌段共聚物（E-MA-GMA）和光稳定剂，使一起搅拌3～15分钟预混后，出料加入双螺杆挤出机中，在260℃～290℃下经塑化共混后挤出、冷却造粒，即得本发明的一种高性能增韧增强阻燃PC/PET合金。
实施例2：
一种高性能增韧增强阻燃PC/PET合金，其组分按质量百分数配比为：PC 54%、PET 25%、粒径在0.5～5μm之间的沉淀硫酸钡8%、马来酸酐接枝乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物（E/MAK-g-MAH）5%、阻燃剂2%、乙烯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三嵌段共聚物（E-MA-GMA）5%、铝钛复合偶联剂0.3%、质量比1：1的受阻酚类抗氧剂1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物0.2%、季戊四醇硬脂酸酯（PETS）0.5%。其中，所述的PC为双酚A型芳香族聚碳酸酯，重均分子量为20000～40000g/mol；所述的PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯，其特征粘度为0.6～0.9dL/g；所述的阻燃剂为质量比99：1的聚二甲基硅氧烷（PDMS）和全氟磺酸钾（KFBS）的复配阻燃剂。
制备方法：（1）、将PC在鼓风干燥机中于110℃～130℃温度下干燥3～4小时，PET在130℃～150℃下干燥3～4小时，粒径在0.5～5μm之间的沉淀硫酸钡、阻燃剂各自分别在70℃～85℃下干燥30～45分钟，待用；（2）、按重量配比称取干燥的粒径在0.5～5μm之间的沉淀硫酸钡和铝钛复合偶联剂，加入超声振荡发生器或转速不低于3000转/分钟的高速混合机中，于100℃～120℃温度下搅拌10～60分钟，得到表面改性沉淀硫酸钡，然后冷却至低于40℃出料，待用；（3）、将按重量配比称取干燥的PET和阻燃剂，加入高速混合机中，搅拌1～3分钟，然后加入按重量配比称取的质量比1：1的受阻酚类抗氧剂1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物、季戊四醇硬脂酸酯（PETS），继续搅拌3～10分钟，使充分混合均匀后，出料加入双螺杆挤出机中，在270℃～290℃下熔融共混后挤出、冷却造粒，并干燥后制得PET阻燃母粒，待用；（4）、将按重量配比称取干燥的PC和步骤（3）制得的PET阻燃母粒加入高速混合机中，同时加入步骤（2）得到的表面改性沉淀硫酸钡，以及按重量配比称取的马来酸酐接枝乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物（E/MAK-g-MAH）、乙烯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三嵌段共聚物（E-MA-GMA），使一起搅拌3～15分钟预混后，出料加入双螺杆挤出机中，在260℃～290℃下经塑化共混后挤出、冷却造粒，即得本发明的一种高性能增韧增强阻燃PC/PET合金。
Claims (6)
1.一种高性能增韧增强阻燃PC/PET合金，其特征在于，其组分按质量百分数配比为：PC 40%～60%、PET 10%～30%、增强剂5%～15%、增韧剂5%～10%、阻燃剂2%～6%、相容剂2%～5%、偶联剂0.1%～1%、抗氧剂0.1%～0.5%、分散剂0.1%～1%、其它助剂0～1%。
2.根据权利要求1所述的一种高性能增韧增强阻燃PC/PET合金，其特征在于，所述的增强剂为粒径在0.5～5μm之间的重质碳酸钙或沉淀硫酸钡。
3.根据权利要求1所述的一种高性能增韧增强阻燃PC/PET合金，其特征在于，所述的增韧剂为马来酸酐接枝乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物（E/MAK-g-MAH）。
4.根据权利要求1所述的一种高性能增韧增强阻燃PC/PET合金，其特征在于，所述的阻燃剂为质量比99：1的聚二甲基硅氧烷（PDMS）和全氟磺酸钾（KFBS）的复配阻燃剂。
5.根据权利要求1所述的一种高性能增韧增强阻燃PC/PET合金，其特征在于，所述的相容剂为乙烯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三嵌段共聚物（E-MA-GMA）。
6.根据权利要求1所述的一种高性能增韧增强阻燃PC/PET合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）、将PC在鼓风干燥机中于110℃～130℃温度下干燥3～4小时，PET在130℃～150℃下干燥3～4小时，增强剂、阻燃剂各自分别在70℃～85℃下干燥30～45分钟，待用；
（2）、按重量配比称取干燥的增强剂和偶联剂，加入超声振荡发生器或转速不低于3000转/分钟的高速混合机中，于100℃～120℃温度下搅拌10～60分钟，得到表面改性增强剂，然后冷却至低于40℃出料，待用；
（3）、将按重量配比称取干燥的PET和阻燃剂，加入高速混合机中，搅拌1～3分钟，然后加入按重量配比称取的抗氧剂、分散剂，继续搅拌3～10分钟，使充分混合均匀后，出料加入双螺杆挤出机中，在270℃～290℃下熔融共混后挤出、冷却造粒，并干燥后制得PET阻燃母粒，待用；
（4）、将按重量配比称取干燥的PC和步骤（3）制得的PET阻燃母粒加入高速混合机中，同时加入步骤（2）得到的表面改性增强剂，以及按重量配比称取的增韧剂、相容剂和其它助剂，使一起搅拌3～15分钟预混后，出料加入双螺杆挤出机中，在260℃～290℃下经塑化共混后挤出、冷却造粒，即得本发明的一种高性能增韧增强阻燃PC/PET合金。
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