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CN104877324A - 用于薄壁制品的阻燃级聚碳酸酯复合材料及其产品 - Google Patents

用于薄壁制品的阻燃级聚碳酸酯复合材料及其产品 Download PDF

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CN104877324A
CN104877324A CN201410072933.1A CN201410072933A CN104877324A CN 104877324 A CN104877324 A CN 104877324A CN 201410072933 A CN201410072933 A CN 201410072933A CN 104877324 A CN104877324 A CN 104877324A
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flame
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陈冠华
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Mitac Precision Technology Kunshan Ltd
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Abstract

本发明揭示一种用于薄壁制品的阻燃级聚碳酸酯复合材料及其产品，该复合材料按重量份数表示包括：热塑性树脂，其包含第一PC树脂45～55份及第二PC树脂35～45份，所述第一PC树脂与所述第二PC树脂具有不同的流动性；填充材料，其包含壳结构增韧剂1～3份及磺酸盐阻燃剂母粒0.1～4份；阻燃剂，6～10份。本发明的PC/ABS阻燃级复合材料及其产品，用磺酸盐系阻燃剂与磷系阻燃剂、聚硅氧烷做为聚碳酸酯的防火剂来做协成阻燃效应，搭配不同MI值的聚碳酸酯，制成同时具有良好的更高流动性、更佳的冲击强度、防火度的树脂组合物。

Description

用于薄壁制品的阻燃级聚碳酸酯复合材料及其产品
【技术领域】
本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种用于薄壁制品的阻燃级聚碳酸酯复合材料及其产品。
【背景技术】
PC/FR，为一种阻燃级的Polycarbonate resin，使用非氯系、非溴系或磷酸盐系的阻燃剂，符合国际环保标准。它具有尺寸安定性，适合用在计算机、电器、电机和信息设备的注塑成型。PC自身有很好的阻燃性能，LOI为25％，属自熄级。
目前用于PC的无卤阻燃剂主要有磷系阻燃剂、磺酸盐系阻燃剂、硅系阻燃剂、硼系等。上述无卤阻燃剂基本上都可以使材料达到3.2mm的UL94V0等级，PC在很多场合需要更高级别的阻燃，如1.2mm以下的薄壁制品的无卤阻燃但也因为在薄壁制品时须具有良好的流动性；否则会造成射出成型的困难；若使用高流动PC原料虽能改善流动性但也会造成冲击强度低与防火等级下降的问题。
有鉴于此，实有必要开发一种复合材料及其产品，以解决现行聚碳酸酯复合材料存在流动性与冲击强度、防火等级不能兼顾的缺陷。
【发明内容】
因此，本发明的目的是提供一种用于薄壁制品的阻燃级聚碳酸酯复合材料及其产品，该复合材料同时具有良好的流动性、冲击强度、防火度。
为了达到上述目的，本发明的用于薄壁制品的阻燃级聚碳酸酯复合材料，其按重量份数表示包括：
热塑性树脂，其包含第一PC树脂45～55份及第二PC树脂35～45份，所述第一PC树脂与所述第二PC树脂具有不同的流动性；
填充材料，其包含壳结构增韧剂1～3份及磺酸盐阻燃剂母粒0.1～4份；
阻燃剂，6～10份。
可选地，所述第一PC树脂的吸水率为0.06～0.10%，玻璃转化温度为140～170℃，粘均分子量为18000～22000。
可选地，所述第二PC树脂的吸水率为0.06～0.10%，玻璃转化温度为140～170℃，粘均分子量为18000～22000。
可选地，所述壳结构增韧剂，其核为丁二烯-苯乙烯橡胶、外壳为聚甲基丙烯酸甲酯。
可选地，所述阻燃剂包含有机磷系阻燃剂和有机硅阻燃剂，所述有机磷系阻燃剂包含单磷酸酯化合物、磷酸酯低聚物化合物、膦酸酯低聚物化合物、膦酰胺化合物至少一种，所述有机硅阻燃剂包含有机硅化合物。
可选地，所述用于薄壁制品的阻燃级聚碳酸酯复合材料还包括含氟防滴落剂。
可选地，所述含氟防滴落剂为聚四氟乙烯（简称PTFE）或四氟乙烯系共聚物。
可选地，所述用于薄壁制品的阻燃级聚碳酸酯复合材料还包含稳定剂、脱模剂、抗菌剂、分散剂、光催化剂系防污剂、光致变色剂、色母中至少一种。
可选的，所述用于薄壁制品的阻燃级聚碳酸酯复合材料还包括所述第一PC树脂及所述第二PC树脂以外的热塑性树脂、橡胶质聚合物、流动改性剂中至少一种。
可选的，所述稳定剂为磷系稳定剂、受阻酚系抗氧剂、紫外线吸收剂、光稳定剂中至少一种。
另外，本发明还提供一种产品，所述产品为经所述用于薄壁制品的阻燃级聚碳酸酯复合材料成型后产生的产品。
相较于现有技术，本发明的所述用于薄壁制品的阻燃级聚碳酸酯复合材料及其产品，用磺酸盐系阻燃剂与磷系阻燃剂、聚硅氧烷做为聚碳酸酯的防火剂来做协成阻燃效应，搭配不同MI值的聚碳酸酯，制成同时具有良好的更高流动性、更佳的冲击强度、防火度的树脂组合物。
【具体实施方式】
为了达到上述目的，本发明的用于薄壁制品的阻燃级聚碳酸酯复合材料，其按重量份数表示包括：
热塑性树脂，其包含第一PC树脂45～55份及第二PC树脂35～45份，所述第一PC树脂与所述第二PC树脂具有不同的流动性；所述第一PC树脂及所述第二PC树脂的吸水率为0.06～0.10%，玻璃转化温度为140～170℃，粘均分子量为18000～22000；聚碳酸酯聚合物自身的耐水解性良好，并且成型后的低翘曲性也格外优异；
填充材料，其包含壳结构增韧剂1～3份及磺酸盐阻燃剂母粒0.1～4份；壳结构增韧剂，其核为丁二烯-苯乙烯橡胶、外壳为聚甲基丙烯酸甲酯（硬壳）；
阻燃剂，6～10份；所述阻燃剂包含有机磷系阻燃剂和有机硅阻燃剂，所述有机磷系阻燃剂包含单磷酸酯化合物、磷酸酯低聚物化合物、膦酸酯低聚物化合物、膦酰胺化合物至少一种，所述有机硅阻燃剂包含有机硅化合物；
含氟防滴落剂，0～1份；所述含氟防滴落剂为聚四氟乙烯或四氟乙烯系共聚物；通过将该含氟滴落剂与上述阻燃剂并用，能够获得更良好的阻燃性，该含氟防滴落剂亦可为美国专利第4379910号公报中所示的部分氟化聚合物、由氟化双酚制造的聚碳酸酯树脂；
其它助剂，可以为使成型加工时的分子量降低、低色调稳定的稳定剂、脱模剂、抗菌剂、液体石蜡之类的分散剂、光催化剂系防污剂、光致变色剂、色母（AS为载体的黑色母、特殊配色的色粉）中至少一种；所述稳定剂为磷系稳定剂、受阻酚系抗氧剂、紫外线吸收剂、光稳定剂中至少一种；所述其它助剂还可以包括所述第一PC树脂与所述第二PC树脂以外的热塑性树脂、橡胶质聚合物、流动改性剂中至少一种。
为对本发明的目的、技术手段及功能效果有进一步的了解，现结合具体实施例对本发明作以下说明。
实施例1：
将第一PC树脂及第二PC树脂分别在带有除湿干燥机烘箱中干燥；称取干燥后的第一PC树脂及第二PC树脂并混合；称取壳结构增韧剂、磺酸盐阻燃剂母粒、阻燃剂、聚四氟乙烯及其他助剂，然后加入到高速混合机中高速预混；将上述步骤中混合物加入到双螺杆挤出机上熔融挤出造粒。
实施例2：
将第一PC树脂及第二PC树脂分别在带有除湿干燥机烘箱中干燥；称取干燥后的第一PC树脂及第二PC树脂并混合；称取壳结构增韧剂、磺酸盐阻燃剂母粒、阻燃剂、聚四氟乙烯及其他助剂，然后加入到高速混合机中高速预混；将上述步骤中混合物加入到双螺杆挤出机上熔融挤出造粒。
实施例3：
将第一PC树脂及第二PC树脂分别在带有除湿干燥机烘箱中干燥；称取干燥后的第一PC树脂及第二PC树脂并混合；称取壳结构增韧剂、磺酸盐阻燃剂母粒、阻燃剂、聚四氟乙烯及其他助剂，然后加入到高速混合机中高速预混；将上述步骤中混合物加入到双螺杆挤出机上熔融挤出造粒。
以上各实施例熔融挤出造粒后，然后在注塑机上注塑成型ASTM标准测试样条，按ASTM标准测试所得材料的机械性能，其中按照ASTM D256测试冲击强度，按照ASTM D638测试拉伸强度，按照ASTM D790测试弯曲强度及弯曲模量，按照ASTM D1238测试流动性MI值，按照UL-94标准测试阻燃性，测试结果如表1所示：
表1：实施例的测试结果
测试项目 单位 实施例1 实施例2 实施例3
冲击强度 KJ/m2 6.5 6.8 8.3
拉伸强度 Mpa 59 62 65
弯曲强度 Mpa 92 94 96
弯曲模量 Mpa 2460 2500 2515
MI 260℃,2.16KG 20 22 26
阻燃性 1.0mm V1 V1 V0
通过表1可以得出：用于薄壁制品的阻燃级聚碳酸酯复合材料同时具有良好的流动性、冲击强度、防火度。
于本发明中，本发明得到的复合材料与Styron公司相关复合材料做了比较，测试结果如下表2所示：
表2:对比测试结果
通过表2可以得出，本发明所得的复合材料具有更高流动性、更佳的冲击强度且防火度等级亦未下降。
本发明还提供一种产品，所述产品为经所述用于薄壁制品的阻燃级聚碳酸酯复合材料成型后产生的产品。
综上所述，本发明的所述用于薄壁制品的阻燃级聚碳酸酯复合材料及其产品，用磺酸盐系阻燃剂与磷系阻燃剂、聚硅氧烷做为聚碳酸酯的防火剂来做协成阻燃效应，搭配不同MI值的聚碳酸酯，制成同时具有良好的更高流动性、更佳的冲击强度、防火度的树脂组合物。适合用在计算机、电器、电机和信息设备的注塑成型。

Claims (11)

1.一种用于薄壁制品的阻燃级聚碳酸酯复合材料，其特征在于，其按重量份数表示包括：
热塑性树脂，其包含第一PC树脂45～55份及第二PC树脂35～45份，所述第一PC树脂与所述第二PC树脂具有不同的流动性；
填充材料，其包含壳结构增韧剂1～3份及磺酸盐阻燃剂母粒0.1～4份；
阻燃剂，6～10份。
2.如权利要求1所述的用于薄壁制品的阻燃级聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述第一PC树脂的吸水率为0.06～0.10%，玻璃转化温度为140～170℃，粘均分子量为18000～22000。
3.如权利要求1所述的用于薄壁制品的阻燃级聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述第二PC树脂的吸水率为0.06～0.10%，玻璃转化温度为140～170℃，粘均分子量为18000～22000。
4.如权利要求1所述的用于薄壁制品的阻燃级聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述壳结构增韧剂，其核为丁二烯-苯乙烯橡胶、外壳为聚甲基丙烯酸甲酯。
5.如权利要求1所述的用于薄壁制品的阻燃级聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述阻燃剂包含有机磷系阻燃剂和有机硅阻燃剂，所述有机磷系阻燃剂包含单磷酸酯化合物、磷酸酯低聚物化合物、膦酸酯低聚物化合物、膦酰胺化合物至少一种，所述有机硅阻燃剂包含有机硅化合物。
6.如权利要求1所述的用于薄壁制品的阻燃级聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述PC/ABS阻燃级复合材料还包括含氟防滴落剂。
7.如权利要求6所述的用于薄壁制品的阻燃级聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述含氟防滴落剂为聚四氟乙烯或四氟乙烯系共聚物。
8.如权利要求1所述的用于薄壁制品的阻燃级聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述PC/ABS阻燃级复合材料还包含稳定剂、脱模剂、抗菌剂、分散剂、光催化剂系防污剂、光致变色剂、色母中至少一种。
9.如权利要求1所述的用于薄壁制品的阻燃级聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述PC/ABS阻燃级复合材料还包括所述第一PC树脂及所述第二PC树脂以外的热塑性树脂、橡胶质聚合物、流动改性剂中至少一种。
10.如权利要求8所述的用于薄壁制品的阻燃级聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述稳定剂为磷系稳定剂、受阻酚系抗氧剂、紫外线吸收剂、光稳定剂中至少一种。
11.一种产品，其特征在于，所述产品为经权利要求1至10中任一项所述的用于薄壁制品的阻燃级聚碳酸酯复合材料成型后产生的产品。
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