CN101759977B - 一种无卤阻燃增强型聚碳酸酯组合物 - Google Patents

一种无卤阻燃增强型聚碳酸酯组合物 Download PDF

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本发明涉及一种无卤阻燃增强型聚碳酸酯组合物，属于高分子合金领域。其组成和配比为：PC基础树脂606～805重量份、玻璃纤维100～300重量份、主阻燃剂40～60重量份、增韧剂20～40重量份、抗滴落剂3重量份、润滑剂5～10重量份、抗氧剂4～6重量份。根据以上技术方案提出的无卤阻燃增强聚碳酸酯组合物，由于不仅具有刚性高、耐热性和尺寸稳定性好的特点、并且具备良好的加工性以及阻燃性，而且具有良好的外观，无玻璃纤维外露，所以可作为电器产品的专用材料。

Description

一种无卤阻燃增强型聚碳酸酯组合物
技术领域
本发明涉及一种无卤阻燃增强型聚碳酸酯组合物，属于高分子合金领域。
背景技术
本申请涉及使玻纤增强的聚碳酸酯树脂具有阻燃性能的方法，涉及用于该方法的组合物，及通过该方法生产的这类阻燃聚碳酸酯树脂。
玻纤增强的聚碳酸酯树脂有很高的强度，良好的外观，广泛用于各种电器的外壳，尤其适用于薄壁部件的注射成型。然而，玻璃纤维增强的聚碳酸酯树脂自身具有可燃性且材料还可以受热熔化而滴落，引起邻近材料着火。因此，为了在很多应用中安全地使用玻璃纤维增强的聚碳酸酯，必须在材料中添加有效的阻燃剂。阻燃剂需要不会大幅度影响材料的性能，并且不会大量提高材料的成本。已经描述了用于生产阻燃和/或防滴聚碳酸酯组合物的多种不同材料。在美国专利US3 971756、4 025 297、4130 530、5218 027和5 508 323中描述了这些材料的例子。虽然有各种各样的公开，但这些材料要么价格昂贵，要么性能不太好，仍有改善阻燃的玻纤增强的聚碳酸酯树脂组合物配方的余地。
商业上广泛用于阻燃聚碳酸酯树脂组合物的这些添加剂是有机氟化合物。氟化合物价格昂贵，而且这些材料单独与玻纤增强的聚碳酸酯树脂使用效果不是很好，而且实际上需要另外的添加剂，一般用含溴的阻燃剂。由于玻纤增强PC的加工温度较高，所以用于PC的阻燃剂要求有比较高的热分解温度，多为溴化高聚物，如溴化聚碳酸酯等，因而价格昂贵。
随着欧盟ROHS指令的推行，对材料无卤化的呼声越来越高，越来越多的厂家要求电器产品中不能含有卤素，因此近年来各大材料生产厂商都对增强聚酯的无卤阻燃进行了研究并推出了自己的商品，但普遍价格昂贵。
发明内容
本发明目的是为了提供一种具有优异机械性能、具有良好外观、成本适中的无卤阻燃增强型聚碳酸酯组合物，可广泛用于各种电器产品。
本发明的上述目的可以通过以下技术方案实现：
这种无卤阻燃增强型聚碳酸酯组合物，由PC基础树脂、玻纤、主阻燃剂、抗滴落剂PTFE、增韧剂、润滑剂以及抗氧剂受阻酚类和亚磷酸酯类组成，其组成和配比为：PC基础树脂606～805重量份、玻璃纤维100～300重量份、主阻燃剂40～60重量份、增韧剂20～40重量份、抗滴落剂3重量份、润滑剂5～10重量份、抗氧剂4～6重量份。
所述的PC基础树脂为熔融指数为5-24的一种PC或几种PC的混合物。
所述的玻璃纤维为无捻粗纱，直径为8-15微米。
所述的主阻燃剂为BDP和RDXP中的一种。BDP(双酚A双磷酸酯)是粘稠液体，需要用液体侧向加料；RDXP是RDP(间苯二酚双磷酸酯)的聚合物，热稳定性高，磷含量高，而且因为是固体，加工方便。
所述的抗滴落剂为AS(丙烯腈苯乙烯共聚物)包覆的PTFE微粉，PTFE含量为50-80％。
所述的增韧剂为HDPE、LLDPE中的一种，优选HDPE。
所述的润滑剂为OP蜡、PETS、乙烯-丙烯酸共聚物和硅酮粉中的一种或几种。
所述的抗氧剂为有机受阻酚类、胺类、亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或两种，受阻酚类为1076，1098，1010等，亚磷酸酯类为168，626等。
本发明所述的阻燃增强聚碳酸酯组合物可选择双螺杆挤出机，一般加工温度范围可控制在240—250℃之间。
根据以上技术方案提出的无卤阻燃增强聚碳酸酯组合物，由于不仅具有刚性高、耐热性和尺寸稳定性好的特点、并且具备良好的加工性以及阻燃性，而且具有良好的外观，无玻璃纤维外露，所以可作为电器产品的专用材料。
具体实施方式
下面结合实施例进一步阐述本发明的技术特点，但所述实施例仅用于说明本发明而不是限制本发明。
PC树脂和各种添加剂经高混机高速混匀后，经双螺杆挤出机进行熔融挤出，玻纤由侧向玻纤加料口加入，BDP由侧向液体加料口加入，再经过冷却造粒就可得该组合物，工艺温度为230—250℃。对照例加工温度为250～260℃。
采用下列物料：
PC日本帝人，牌号100C
PC美国陶氏，牌号301—5
玻纤巨石集团生产，牌号ER—988
溴化聚碳酸酯  美国大湖  牌号BC—52
BDP南京恒桥工贸公司
RDXP 日本大八
PTFE上海尚聚化工生产，PTFE含量75％
HDPE 6070 大庆石化
乙烯丙稀酸共聚物  美国Honeywell公司  牌号 TR065
PETS 广州合成工贸公司
抗氧剂1076  瑞士Ciba生产的Irganox 1076
抗氧剂619F  美国Chemtura公司生产的619F
拉伸强度根据ASTM D638测试。
弯曲强度和模量按ASTM D790测试。
冲击强度和缺口冲击强度按ASTM D256测试。
热变形温度按ASTM D1525测试
根据美国UL94标准测试垂直燃烧性能。
实施例1～3的配方
 
配方 对照例 实施例1 实施例2 实施例3
基础树脂 100C 690 710 610 510
基础树脂 301-22 95 93 96
增强剂 玻纤 200 100 200 300
阻燃剂 BDP 60 50 40
阻燃剂 BC—52 70
抗滴落剂 SN3300 3 5 4 3
增韧剂 HDPE 30 20 30 40
润滑剂 PETS 3 3 3 3
润滑剂 TR065 3 5 2
抗氧剂 619F 3 3 3 3
抗氧剂 1076 1 1 2 3
所得材料的测试结果如下：
 
对照例 实施例1 实施例2 实施例3
拉伸强度(MPa) 100 98 108 120
弯曲强度(MPa) 110 100 115 130
弯曲模量(MPa) 5600 3790 5420 6850
冲击强度(KJ/m2) 60 55 52 50
缺口冲击强度(KJ/m2) 12 11 9.5 10
热变形温度1.82MPa 135 130 131 132
阻燃性UL94，1.6mm V0 V1 V0 V0
颜色 白 白 白 白
外观 有外露 好 好 好
实施例4～6的配方
 
配方 对照例 实施例4 实施例5 实施例6
基础树脂 100C 620 710 610 510
基础树脂 301-22 99 95 93 96
增强剂 玻纤 200 100 200 300
阻燃剂 RDXP 60 50 40
阻燃剂 十溴二苯乙烷 40
抗滴落剂 SN3300 3 5 4 3
增韧剂 HDPE 30 20 30 40
润滑剂 PETS 3 3 3 3
润滑剂 TR065 3 5 2
抗氧剂 619F 3 3 3 3
抗氧剂 1076 2 1 2 3
所得材料的测试结果如下：
 
对照例 实施例4 实施例5 实施例6
拉伸强度(MPa) 100 102 110 120
弯曲强度(MPa) 110 100 115 130
弯曲模量(MPa) 5600 3800 5500 7000
冲击强度(KJ/m2) 55 50 52 50
缺口冲击强度(KJ/m2) 12 11 9.5 10
热变形温度1.82MPa 135 130 132 135
阻燃性UL94，1.6mm V0 V0 V0 V1
颜色 白 白 白 白
外观 有外露 好 好 好
由上表知实施例与对照例相比机械性能下降不多，实施例有好的外观，而且实施例为无卤阻燃，有更高的经济效益。而且BDP和RDXP加入大大提高了流动性，使加工温度下降了10—20度，降低了生产成本，提高了生产率，和合理的润滑剂和相容剂配合使用，大大改善了产品外观，减少了玻纤外露。

Claims (9)

1.一种无卤阻燃增强型聚碳酸酯组合物，其组成和配比为：PC基础树脂606～805重量份、玻璃纤维100～300重量份、主阻燃剂40～60重量份、增韧剂20～40重量份、抗滴落剂3重量份、润滑剂5～10重量份、抗氧剂4～6重量份。
2.根据权利要求1所述的一种无卤阻燃增强型聚碳酸酯组合物，其特征在于：所述的PC基础树脂为熔融指数为5-24的一种PC或几种PC的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种无卤阻燃增强型聚碳酸酯组合物，其特征在于：所述的玻璃纤维为无捻粗纱，直径为8-15微米。
4.根据权利要求1所述的一种无卤阻燃增强型聚碳酸酯组合物，其特征在于：所述的主阻燃剂为BDP和RDXP中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种无卤阻燃增强型聚碳酸酯组合物，其特征在于：所述的抗滴落剂为AS包覆的PTFE微粉，其中PTFE含量为50-80％。
6.根据权利要求1所述的一种无卤阻燃增强型聚碳酸酯组合物，其特征在于：所述的增韧剂为HDPE和LLDPE中的一种。
7.根据权利要求6所述的一种无卤阻燃增强型聚碳酸酯组合物，其特征在于：所述的增韧剂为HDPE。
8.根据权利要求1所述的一种无卤阻燃增强型聚碳酸酯组合物，其特征在于：所述的润滑剂为OP蜡、PETS、乙烯-丙烯酸共聚物和硅酮粉中的一种或几种。
9.根据权利要求1所述的一种无卤阻燃增强型聚碳酸酯组合物，其特征在于：所述的抗氧剂为有机受阻酚类、胺类和亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或两种。
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