CN105111659B - 一种可红外穿透的透明阻燃复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及树脂组合物制备技术领域，尤其涉及一种可红外穿透的透明阻燃复合材料及其制备方法，所述复合材料包括以下重量份的原料组份：MABS树脂70‑83份、溴代三嗪10‑20份、低聚芳基磷酸酯1‑5份、增韧剂3‑8份、激光雕刻助剂0.1‑0.5份、抗氧剂0.2‑0.5份、聚酰胺蜡0.9‑2份、色粉0‑2.0份。本发明制得的ABS复合材料，不仅符合环保要求，还具有优异的激光雕刻功能、红外线穿透效果、高透明度和阻燃性能和优异的注塑加工性能；在遥控电器领域拥有广泛的用途，可替代市场上通用的红外穿透聚碳酸酯材料。
Description
技术领域
本发明涉及树脂组合物制备技术领域，尤其涉及一种可红外穿透的透明阻燃复合材料及其制备方法。
背景技术
红外线透过材料能够允许某一特定波长范围内的红外线穿过，而且不会产生吸收和反射。作为红外技术中的关键材料，红外线透过材料广泛用于红外线遥控器接收，红外线感应器、眼镜、夜视仪器、红外线等。传统红外线透过材料一般为PC、PMMA、MABS和PS等透明材料制成，虽然PC具有高的透明度和阻燃性能，但是PC熔融温度高，难加工，不耐化学试剂，且注塑成型的产品内应力大，容易开裂，限制了其在家电领域的应用。而PMMA、MABS、PS虽然同样具有高透明度，易加工的优势，但是这些材料均为易燃材料，严重限制了这些材料在电器领域的应用。
金发专利CN103289293 和CN103289294 中分别提供了一种透明阻燃ABS 材料和透明阻燃抗静电材料。但是这两种材料均需要主动添加氧化锑才能达到阻燃性能，而锑本身是不可再生资源，又是属于重金属，不利于环境的保护，专利虽然制备的材料具有高透明度，但是该专利制得的材料不具备红外线穿过和激光雕刻功能。
因此，业内亟需开发一种环保的、具有激光雕刻功能和可红外穿透的透明阻燃材料。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种可红外穿透的透明阻燃复合材料及其制备方法，制得的ABS复合材料中重金属锑含量小于1000ppm，不仅符合环保要求，还具有优异的激光雕刻功能、红外线穿透效果、高透明度、良好的阻燃性能和优异的注塑加工性能；广泛用于红外线遥控器接收，红外线感应器、眼镜、夜视仪器、红外线等。
本发明是通过以下技术方案来实现的。
一种可红外穿透的透明阻燃复合材料，包括以下重量份的原料组份：
MABS树脂 70-83份
溴代三嗪 10-20份
低聚芳基磷酸酯 1-5份
增韧剂 3-8份
激光雕刻助剂 0.1-0.5份
抗氧剂 0.2-0.5份
聚酰胺蜡 0.9-2份。
本发明制得的材料的透明度，透明度越高，红外穿透性能越好，且本发明选用的溴代三嗪、低聚芳基磷酸酯、增韧剂、激光雕刻助剂、抗氧剂、聚酰胺蜡以及色粉等均为透明的小颗粒材料，对光线和红外线的散射与阻隔效果强，制得的材料的透明度高，红外穿透性能好。
优选地，一种可红外穿透的透明阻燃复合材料，包括以下重量份的原料组份：
MABS树脂 70-80份
溴代三嗪 12-18份
低聚芳基磷酸酯 2-4份
增韧剂 3-6份
激光雕刻助剂 0.1-0.2份
抗氧剂 0.2-0.4份
聚酰胺蜡 0.9-1.8份。
更优选地，一种可红外穿透的透明阻燃复合材料，包括以下重量份的原料组份：
MABS树脂 70-83份
溴代三嗪 10-20份
低聚芳基磷酸酯 1-5份
增韧剂 3-8份
激光雕刻助剂 0.1-0.5份
抗氧剂 0.2-0.5份
聚酰胺蜡 0.9-2份
色粉 0.1-2.0份。
更进一步优选地，一种可红外穿透的透明阻燃复合材料，包括以下重量份的原料组份：
MABS树脂 70-80份
溴代三嗪 12-18份
低聚芳基磷酸酯 2-4份
增韧剂 3-6份
激光雕刻助剂 0.1-0.2份
抗氧剂 0.2-0.4份
聚酰胺蜡 0.9-1.8份
色粉 0.5-2.0份。
所述色粉为各种颜色的染料；因为颜料是以物理分散方式混和于媒体中，染料是溶解于媒体中。颜料存在媒体里是粒子状，染料是分子状。这些色粉在塑胶基体中的存在方式，直接影响材料的透明度和红外线穿透率。具体地，所述色粉包括BLUE RRFG、G绿、3G橙、5B紫、H3G红、136黄的一种或多种。根据客户颜色需求调整色粉种类与添加量。其中，所述激光雕刻助剂为锑与氧化锡的混合物，锑与氧化锡的质量比为1-2:8-9，其粒径小于1μm，锑含量小于1000ppm。锑与氧化锡的粒径均小于1μm，该激光雕刻助剂的牌号为YX001，生产厂家为银禧工程塑料有限公司。
该激光雕刻助剂的制备方法是：按比例称取锑与氧化锡，然后研磨细化，过10000目筛网，混合物表面使用偶联剂进行表面处理，干燥即可得到YX001激光雕刻助剂。
激光雕刻又称为镭雕，是利用高能量密度的激光对工件进行局部照射，使表层材料汽化或发生颜色变化的化学反应，从而留下永久性标记的一种打标方法。锑与氧化锡可以有效提激光能量的吸收，将光能转化为热能，材料表面更容易发生化学变化，起到标记作用，锑与氧化锡配制的激光雕刻助剂在雕刻过程中，使得雕刻字体更清晰，图案效果更好。当激光雕刻助剂的粒径大于1μm时，会降低材料的透明度，降低红外线穿透率，本发明的激光雕刻助剂的粒径小于1μm，有利于保证材料的透明度和红外线穿透率，且激光雕刻性能优异。
其中，所述MABS树脂的熔融指数为20-30g/10min，缺口冲击强度大于15KJ/M2，透明度大于85。该MABS树脂是LG 化学有限公司生产的牌号为TR557的产品。
甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物简称MABS，具有高透明度，易加工的优势，其熔融指数高达20-30 g/10min，制得的材料具有高流动性，免喷涂效果好，另外，材料的强度高、透明度高达85，确保制得的复合材料具有高透明度和优异的注塑加工性能，可广泛用于红外线遥控器接收，红外线感应器、眼镜、夜视仪器、红外线等。
其中，所述溴代三嗪的粒径小于5μm，优选地，溴代三嗪的粒径为1-5μm。溴代三嗪的牌号为SR245，生产厂家为日本第一工业制药公司。
溴代三嗪为一种具有溴/氮协效作用的新型阻燃剂，因为材料中添加颗粒状物质，对光线和红外线有散射和阻隔作用，颗粒物粒径大于5μm，对光线和红外线的散射与阻隔效果越强，透明度越差，红外线穿透率越小。若粒径太小，容易团聚，不易分散，影响阻燃效果。本发明的溴代三嗪的粒径优选为1-5μm，确保其对光线和红外线的散射与阻隔效果强，透明度高，红外线穿透率高，且不易团聚，阻燃效果好。
其中，所述低聚芳基磷酸酯是熔点大于90℃的粉末状物质。低聚芳基磷酸酯属于磷系阻燃剂,牌号为PX-2202，生产厂家为浙江万盛股份有限公司。
低聚芳基磷酸是一种熔点大于90℃的粉末状低聚芳基磷酸酯； 选取高熔点的低聚芳基磷酸酯，是因为在高速搅拌过程中，混合物温度会升高，若熔点过低，容易导致混合物结块，影响混合效果和堵塞下料管道。低聚芳基磷酸与溴代三嗪形成协效作用，提高阻燃效率。具体地，所述低聚芳基磷酸酯包括多聚芳基磷酸酯。
其中，所述增韧剂为具有核-壳结构的甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物，其粒径小于200nm。
本发明的甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物即MBS的牌号为M711，生产厂家为日本钟渊。MBS树脂是甲基丙烯酸甲酯（M），丁二烯（B）及苯乙烯（S）的三元共聚物，它具有典型的核-壳结构。当MBS树脂与MABS树脂等共混熔融以后，材料的相容性好，有利于提升材料的透明均匀性，且使其制品的抗冲击强度提高，同时还可以改善制品的耐寒性和加工流动性。MBS树脂的粒径只有小于200nm，光线才能通过，不会产生散射效应，提高复合材料的透明度。
其中，所述抗氧剂为主抗氧剂和辅抗氧剂按质量百分比为1:1的混合物，主抗氧剂为抗氧剂1010或抗氧剂1076，辅助抗氧剂为抗氧剂168或抗氧剂626。
双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯简称抗氧剂626，不仅对氢过氧化物分解能力强、含有有效磷量高、符合抗氧剂高分子量化的趋势,而且在改善制品加工稳定性、提高耐候性、赋予优良色泽等方面都表现出优异的效果。
本发明采用主抗氧剂和辅抗氧剂以特定质量比配置而成的抗氧剂可以提高材料的抗氧化性能，且不影响材料的红外穿透性能和激光雕刻性能，抗氧化效果好，制得的复合材料的加工性能更优异。
其中，所述抗氧剂由巴斯夫IRGANOX1010和IRGANOX168按重量比1:1的比例混合而成。
巴斯夫IRGANOX1010和IRGANOX168配置成的抗氧剂能够延缓或抑制本发明氧化过程的进行，从而阻止本发明的老化并延长其使用寿命。
其中，所述聚酰胺蜡的滴点为35-145℃，酸值为5-7mgkoh/g，皂化值为0。
本发明的聚酰胺蜡的牌号为FA1，生产厂家为科莱恩化学股份有限公司。聚酰胺蜡是一种触变性添加剂。其已通过溶剂有效的活化，在油漆系统中形成强大的网络结构，其优异的触变性能，具有优异的防流挂能力、防沉降能力。选取特定滴点、酸值和皂化值的聚酰胺蜡用于本发明中，能改进本发明的流动性和脱模性，防止原料在挤出机内粘着而产生鱼眼等缺陷，并且提升复合材料的高流动性能和透明度，有利于提升复合材料的红外穿透性能。
一种可红外穿透的透明阻燃复合材料的制作方法，包括以下步骤：
步骤（1）、按比例准确称量上述原料，将其放入高速混合机中充分搅拌5-10 分钟形成混合料，物料混拌转速为180-220转/min；
步骤（2）、将混合料加入到双螺杆挤出机中，经过熔融、挤出、造粒和干燥后，即得成品；其中，挤出机包括九个加工区，每个加工区的加工温度为180-230℃，挤出机的真空度≥0.08MPa，挤出机的长径比为25-40，挤出机的螺杆转速为300-600转/分钟。所述双螺杆挤出机为瑞亚公司生产的65双螺杆挤出机生产。
本发明的有益效果为：
（1）本发明的激光雕刻助剂由锑与氧化锡混合制成，可以有效提激光能量的吸收，将光能转化为热能，材料表面更容易发生化学变化，起到标记作用，在雕刻过程中，使得雕刻字体更清晰，图案效果更好。当激光雕刻助剂的粒径大于1μm时，会降低材料的透明度，降低红外线穿透率，本发明的激光雕刻助剂的粒径小于1μm，有利于保证材料的透明度和红外线穿透率，且激光雕刻性能优异。
（2）本发明的溴代三嗪的粒径优选为1-5μm，确保其对光线和红外线的散射与阻隔效果强，透明度高，红外线穿透率高，且不易团聚，阻燃效果好；低聚芳基磷酸酯是一种熔点大于90℃的粉末状低聚芳基磷酸酯。选取高熔点的低聚芳基磷酸酯，是因为在高速搅拌过程中，混合物温度会升高，若熔点过低，容易导致混合物结块，影响混合效果和堵塞下料管道。低聚芳基磷酸与溴代三嗪形成协效作用，提高阻燃效率。
本发明采用粒径小于5μm的溴代三嗪与熔点大于90℃的低聚芳基磷酸酯配伍使用，有利于显著提高复合材料的阻燃性能，阻燃等级为V0-V2级，且有利于提升红外线穿透率，红外线穿透率高达70-85%，提高复合材料的透明度，透明度高达75-83%。
（3）本发明中锑含量小于1000ppm，不仅符合环保要求，还具有优异的激光雕刻功能、高透明度、高红外线穿透效果、阻燃性能和优异的注塑加工性能；在遥控电器领域拥有广泛的用途，可替代市场上通用的红外穿透聚碳酸酯材料。
（4）遥控装置作为现代生活中必不可少的用品，给生活带来了很多便利；而遥控器产生不同的编码脉冲，输出各种以红外线为媒介的控制脉冲信号，接收器将收到的红外信号后控制电器。而信号传输过程中，电器外壳是对信号屏蔽与衰减的主要因素，而本发明的ABS复合材料，不仅具有70%以上的透明度和75%以上的红外线穿透率，满足UL94阻燃要求，应用在遥控装置中，完全不影响电器的遥控使用，而且优异的镭雕效果，为客户的产品设计，使用功能说明提供了便利。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1。
将70.0重量份的MABS，18.0重量份的溴代三嗪，1.8重量份的聚酰胺蜡；4.0重量份的低聚芳基磷酸酯； 0.2重量份的抗氧剂；6.0重量份的MBS；0.3重量份的激光雕刻助剂；在高速混合器中将上述组分在室温下混合均匀，之后在双螺杆挤出机生产。加工条件：物料混拌转速为：180转/分钟；一区温度：180℃，二区温度：190℃，三区温度：200℃，四区温度：210℃，五区温度：220℃，六区温度：220℃，七区温度：210℃，八区温度：210℃，九区温度：220℃，螺杆转速：400转/分钟，挤出机的真空度为0.08MPa，挤出机的长径比为25。
其中，所述激光雕刻助剂为锑与氧化锡的混合物，锑与氧化锡的质量比为1:8；所述MABS树脂的熔融指数为20g/10min，缺口冲击强度15.5KJ/M2，透明度86；所述溴代三嗪的粒径为4.5μm；所述低聚芳基磷酸酯的熔点为91℃；所述MBS的粒径为195nm；所述聚酰胺蜡的滴点为35℃，酸值为5mgkoh/g，皂化值为0；所述抗氧剂由巴斯夫IRGANOX1010和IRGANOX168按重量比1:1的比例混合而成。
实施例2。
将74.1重量份的MABS，16.0重量份的溴代三嗪，1.5重量份的聚酰胺蜡；3.0重量份的低聚芳基磷酸酯； 0.3重量份的抗氧剂；5.0重量份的MBS；0.1重量份的激光雕刻助剂；在高速混合器中将上述组分在室温下混合均匀，之后在双螺杆挤出机生产。加工条件：物料混拌转速为：190转/分钟；一区温度：180℃，二区温度：185℃，三区温度：190℃，四区温度：200℃，五区温度：210℃，六区温度：220℃，七区温度：210℃，八区温度：210℃，九区温度：230℃，螺杆转速：300转/分钟，挤出机的真空度为0.09MPa，挤出机的长径比为30。
其中，所述激光雕刻助剂为锑与氧化锡的混合物，锑与氧化锡的质量比为1:9；所述MABS树脂的熔融指数为22g/10min，缺口冲击强度17KJ/M2，透明度87；所述溴代三嗪的粒径为4μm；所述低聚芳基磷酸酯是熔点92℃多聚芳基磷酸酯；所述MBS的粒径为180nm；所述聚酰胺蜡的滴点为50℃，酸值为6mgkoh/g，皂化值为0；所述抗氧剂为主抗氧剂和辅抗氧剂按质量百分比为1:1的混合物，主抗氧剂为抗氧剂1010，辅助抗氧剂为抗氧剂168。
实施例3。
将77.3重量份的MABS，14.0重量份的溴代三嗪，1.2重量份的聚酰胺蜡；3.0重量份的低聚芳基磷酸酯； 0.4重量份的抗氧剂；4.0重量份的MBS；0.1重量份的激光雕刻助剂；在高速混合器中将上述组分在室温下混合均匀，之后在双螺杆挤出机生产。加工条件：物料混拌转速为：200转/分钟；一区温度：180℃，二区温度：200℃，三区温度：210℃，四区温度：210℃，五区温度：230℃，六区温度：220℃，七区温度：210℃，八区温度：210℃，九区温度：220℃，螺杆转速：500转/分钟，挤出机的真空度为0.1MPa，挤出机的长径比为35。
其中，所述激光雕刻助剂为锑与氧化锡的混合物，锑与氧化锡的质量比为2:8；所述MABS树脂的熔融指数为25g/10min，缺口冲击强度18KJ/M2，透明度大于89；所述溴代三嗪的粒径为3μm；所述低聚芳基磷酸酯是熔点为91℃的多聚芳基磷酸酯；所述MBS的粒径为150nm；所述聚酰胺蜡的滴点为100℃，酸值为7mgkoh/g，皂化值为0；所述抗氧剂为主抗氧剂和辅抗氧剂按质量百分比为1:1的混合物，主抗氧剂为抗氧剂1076，辅助抗氧剂为抗氧剂168。
实施例4。
将81.5重量份的MABS，12.0重量份的溴代三嗪，0.9重量份的聚酰胺蜡；2.0重量份的低聚芳基磷酸酯； 0.4重量份的抗氧剂；3.0重量份的MBS；0.2重量份的激光雕刻助剂；在高速混合器中将上述组分在室温下混合均匀，之后在双螺杆挤出机生产。加工条件：物料混拌转速为：210转/分钟；一区温度：180℃，二区温度：200℃，三区温度：210℃，四区温度：220℃，五区温度：230℃，六区温度：230℃，七区温度：210℃，八区温度：210℃，九区温度：230℃，螺杆转速：600转/分钟，挤出机的真空度为0.09MPa，挤出机的长径比为40。
其中，所述激光雕刻助剂为锑与氧化锡的混合物，锑与氧化锡的质量比为2:9；所述MABS树脂的熔融指数为28g/10min，缺口冲击强度大于20KJ/M2，透明度大于89；所述溴代三嗪的粒径为3μm；所述低聚芳基磷酸酯是熔点为91℃的多聚芳基磷酸酯；所述MBS的粒径为120nm；所述聚酰胺蜡的滴点为120℃，酸值为6mgkoh/g，皂化值为0；所述抗氧剂为主抗氧剂和辅抗氧剂按质量百分比为1:1的混合物，主抗氧剂为抗氧剂1010，辅助抗氧剂为抗氧剂626。
实施例5。
将78.0重量份的MABS，15.0重量份的溴代三嗪，1.5重量份的聚酰胺蜡；3.5重量份的低聚芳基磷酸酯； 0.3重量份的抗氧剂；4.0重量份的MBS；0.2重量份的激光雕刻助剂；1重量份的色粉。每份所述色粉为G绿、5B紫、H3G红、136黄以均等重量比混合而成。
其中，所述激光雕刻助剂为锑与氧化锡的混合物，锑与氧化锡的质量比为1.5:8.5；所述MABS树脂的熔融指数为30g/10min，缺口冲击强度21KJ/M2，透明度大于88；所述溴代三嗪的粒径为2.5μm；所述低聚芳基磷酸酯包括熔点为93℃；所述MBS的粒径为120nm；所述聚酰胺蜡的滴点为145℃，酸值为6mgkoh/g，皂化值为0；所述抗氧剂为主抗氧剂和辅抗氧剂按质量百分比为1:1的混合物，主抗氧剂为抗氧剂1010，辅助抗氧剂为抗氧剂626。
对比例1
将82.4重量份的MABS，12.0重量份的溴代三嗪，0重量份的聚酰胺蜡；2.0重量份的低聚芳基磷酸酯； 0.4重量份的抗氧剂；3.0重量份的MBS；0.2重量份的激光雕刻助剂；在高速混合器中将上述组分在室温下混合均匀，之后在双螺杆挤出机生产。加工条件：物料混拌转速为：220转/分钟；一区温度：180℃，二区温度：200℃，三区温度：210℃，四区温度：210℃，五区温度：220℃，六区温度：220℃，七区温度：210℃，八区温度：210℃，九区温度：220℃，螺杆转速：400转/分钟。
对比例2
将77.0重量份的MABS，16.0重量份的溴代三嗪，0.9重量份的聚酰胺蜡；2.0重量份的低聚芳基磷酸酯； 0.4重量份的抗氧剂；3重量份的MBS；0.2重量份的激光雕刻助剂；0.5重量份的市售99.8%纯度的三氧化二锑（宇星锑业提供），在高速混合器中将上述组分在室温下混合均匀，之后在双螺杆挤出机生产。加工条件：物料混拌转速为：200转/分钟；一区温度：180℃，二区温度：200℃，三区温度：210℃，四区温度：210℃，五区温度：220℃，六区温度：220℃，七区温度：210℃，八区温度：210℃，九区温度：220℃，螺杆转速：300转/分钟。
对比例3
将81.5重量份的MABS，12.0重量份的溴代三嗪，粒径为10μm；0.9重量份的聚酰胺蜡；2.0重量份的低聚芳基磷酸酯； 0.4重量份的抗氧剂；3.0重量份的MBS；0.2重量份的激光雕刻助剂；在高速混合器中将上述组分在室温下混合均匀，之后在双螺杆挤出机生产。加工条件：物料混拌转速为：200转/分钟；一区温度：180℃，二区温度：200℃，三区温度：210℃，四区温度：210℃，五区温度：220℃，六区温度：220℃，七区温度：210℃，八区温度：210℃，九区温度：220℃，螺杆转速：500转/分钟。
对比例4
将81.7重量份的MABS，12.0重量份的溴代三嗪，0.9重量份的聚酰胺蜡；2.0重量份的低聚芳基磷酸酯； 0.4重量份的抗氧剂；3.0重量份的MBS；0重量份的激光雕刻助剂；在高速混合器中将上述组分在室温下混合均匀，之后在双螺杆挤出机生产。加工条件：物料混拌转速为：200转/分钟；一区温度：180℃，二区温度：200℃，三区温度：210℃，四区温度：210℃，五区温度：220℃，六区温度：220℃，七区温度：210℃，八区温度：210℃，九区温度：220℃，螺杆转速：400转/分钟。
在实施例1-5中产品的性能测试标准如下：
比重按ASTM D792/(GB/T1033)标准进行测试；
缺口冲击强度按ASTM D256/(GB/T1843)标准进行测试；
拉伸性能测试按ASTM D638/(GB/T1040)标准进行测试；
弯曲性能测试按ASTM D790/(GB/T9341)标准进行测试；
阻燃性能测试按UL-94/(GB/T2408)标准进行测试；
熔融指数测试按ASTM D1238/(GB/T3682)标准进行测试；
红外线的穿透率的测定采用制备50mm×10mm×2mm的正方形注塑样板，通过TU-1810PC 型紫外-可见- 红外分光光度计测试；
透明度按测试按ASTM D1003/（GB/2410-80）标准进行测试；
激光标记设备选用上海镭天激光设备有限公司的MYDP-50L激光标记设备，激光波长为1064nm，平均功率为50W。
实施例与对比例性能比较如下表：
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | |
| 密度/g/cm3 | 1.2 | 1.18 | 1.16 | 1.15 | 1.17 |
| 熔融指数/g/10min | 5.5 | 6 | 6.3 | 7.1 | 6.7 |
| 拉伸强度/MPa | 42.6 | 43.3 | 45.5 | 46.5 | 44.2 |
| 断裂伸长率/% | 8.9 | 10.3 | 9.6 | 13.3 | 11.6 |
| 弯曲强度/MPa | 76.5 | 78.3 | 76.4 | 79.2 | 77.3 |
| 弯曲模量/MPa | 2335 | 2351 | 2286 | 2313 | 2346 |
| IZOD缺口冲击强度/KJ/M2 | 8.9 | 10.2 | 11.2 | 11.4 | 9.5 |
| 阻燃-1.6mm | V1 | V0 | V2 | V1 | V2 |
| 标记性 | 好 | 好 | 好 | 好 | 好 |
| 透明度/% | 70 | 73 | 77 | 82 | 83 |
| 红外线穿透率/% | 75 | 77 | 80 | 85 | 82 |
| 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 | 对比例4 | ||
| 密度/g/cm3 | 1.15 | 1.16 | 1.15 | 1.15 | |
| 熔融指数/g/10min | 7.1 | 6.1 | 7.2 | 7.1 | |
| 拉伸强度/MPa | 45.8 | 44.7 | 46.2 | 45.8 | |
| 断裂伸长率/% | 13.4 | 6.5 | 7.6 | 13.4 | |
| 弯曲强度/MPa | 78.6 | 75.5 | 77.3 | 78.6 | |
| 弯曲模量/MPa | 2336 | 2396 | 2287 | 2336 | |
| IZOD缺口冲击强度/KJ/M2 | 10.9 | 9.5 | 11.3 | 10.9 | |
| 阻燃-1.6mm | V2 | V2 | V2 | V2 | |
| 标记性 | 好 | 好 | 好 | 一般 | |
| 透明度/% | 62 | 35 | 42 | 71.6 | |
| 红外线穿透率/% | 55 | 20 | 23 | 71.1 |
从上表可以看出，本发明制得的复合材料的标记性好，透明度高达70-83%，且复合材料在具有高透明度的同时也兼具较高的红外线穿透率，红外线穿透率为75-85%。另外，阻燃剂的加入对具有激光雕刻和红外穿透功能的透明阻燃复合材料的力学性能和激光雕刻效果没有太大影响，主要影响它的透明度和红外线穿透率。
此外，从上表可以看出，随着阻燃剂添加量提高，阻燃效果是越来越好，但是透明度和红外线穿透率反而下降了。实施例3与对比例2相比，即使只加入0.5重量份的三氧化二锑，对材料的透明度和红外线穿透率产生严重影响，直接导致材料不透明，红外线穿透率下降。而实施例4与对比例1相比，聚酰胺蜡的加入可以有效分散配方中各种助剂，提高材料的透明度和红外线穿透率。而实施例4与对比例3相比，溴系阻燃剂的粒径对材料的透明度和红外线穿透率也会产生影响，粒径只有小于一定的尺寸，光线才能通过，不会产生散射效应，影响透明度。而实施例4与对比例4相比，激光雕刻助剂的加入，不影响材料透明度和红外线穿透率。实施例5中加入了色粉，对材料的透明度和红外线穿透率都有一定的提高。
以上所述实施方式，只是本发明的较佳实施方式，并非来限制本发明实施范围，故凡依本发明申请专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括本发明专利申请范围内。
Claims (8)
1.一种可红外穿透的透明阻燃复合材料，其特征在于：由以下重量份的原料组份组成：
所述激光雕刻助剂为锑与氧化锡的混合物，锑与氧化锡的质量比为1-2:8-9，粒径小于1μm，所述溴代三嗪的粒径小于5μm。
2.根据权利要求1所述的一种可红外穿透的透明阻燃复合材料，其特征在于：所述MABS树脂的熔融指数为20-30g/10min，缺口冲击强度大于15KJ/M2，透明度大于85。
3.根据权利要求1所述的一种可红外穿透的透明阻燃复合材料，其特征在于：所述低聚芳基磷酸酯是熔点大于90℃的粉末状物质，所述低聚芳基磷酸酯包括多聚芳基磷酸酯。
4.根据权利要求1所述的一种可红外穿透的透明阻燃复合材料，其特征在于：所述增韧剂为具有核-壳结构的甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物，其粒径小于200nm。
5.根据权利要求1所述的一种可红外穿透的透明阻燃复合材料，其特征在于：所述抗氧剂为主抗氧剂和辅抗氧剂按质量百分比为1:1的混合物，主抗氧剂为抗氧剂1010或抗氧剂1076，辅助抗氧剂为抗氧剂168或抗氧剂626。
6.根据权利要求1所述的一种可红外穿透的透明阻燃复合材料，其特征在于：所述抗氧剂由巴斯夫IRGANOX1010和IRGANOX168按重量比1:1的比例混合而成。
7.根据权利要求1所述的一种可红外穿透的透明阻燃复合材料，其特征在于：所述聚酰胺蜡的滴点为35-145℃，酸值为5-7mgkoh/g，皂化值为0。
8.如权利要求1-7中任意一项所述的一种可红外穿透的透明阻燃复合材料的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤(1)、按比例准确称量上述原料，将其放入高速混合机中充分搅拌5-10分钟形成混合料，物料混拌转速为180-220转/min；
步骤(2)、将混合料加入到双螺杆挤出机中，经过熔融、挤出、造粒和干燥后，即得成品；其中，挤出机包括九个加工区，每个加工区的加工温度为180-230℃，挤出机的真空度≥0.08MPa，挤出机的长径比为25-40，挤出机的螺杆转速为300-600转/分钟。
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| CN105111659A (zh) | 2015-12-02 |
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|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
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| C10 | Entry into substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |