CN102850762A

CN102850762A - 一种无卤阻燃的高耐热易加工聚碳酸酯合金

Info

Publication number: CN102850762A
Application number: CN2012103652510A
Authority: CN
Inventors: 文睿; 杨春华; 罗明华; 辛敏琦
Original assignee: Shanghai Kumho Sunny Plastics Co Ltd
Current assignee: Shanghai Kumho Sunny Plastics Co Ltd
Priority date: 2012-09-26
Filing date: 2012-09-26
Publication date: 2013-01-02
Anticipated expiration: 2032-09-26
Also published as: CN102850762B

Abstract

本发明公开了一种无卤阻燃的高耐热易加工聚碳酸酯合金，它包括以下重量百分数的原料组分：聚碳酸酯50%～85%，苯乙烯基树脂5%～25%，高聚合度磷酸酯阻燃剂5%～20%，丙烯酸酯接枝物1%～5%，抗氧剂0.1%～0.5%，防滴落剂0.1%～1%。本发明通过使用高聚合度磷酸酯阻燃剂来满足合金的阻燃要求，表现出良好的阻燃效果，制备的合金具有高耐热性，能有效改善生产过程中加料困难现状。

Description

一种无卤阻燃的高耐热易加工聚碳酸酯合金

技术领域

本发明涉及聚碳酸酯合金技术领域，具体地说，是一种无卤阻燃的高耐热易加工聚碳酸酯合金。

背景技术

聚碳酸酯（PC）塑料具有高韧性，低温冲击性，尺寸稳定性，高耐热，透明性等优点，但聚碳酸酯流动性差，易应力开裂。目前常用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂（ABS）与其共混得到高流动性、抗应力开裂性及低成本的PC/ABS合金，而合金中具有阻燃要求的PC/ABS占了很大的部分。通常添加卤素化合物以提供阻燃性，含卤阻燃的PC/ABS组合物具有优异的性能，但由于含卤素化合物阻燃的树脂在燃烧时会释放出大量的烟和有害气体，卤素阻燃剂的使用日益受到限制，使用无卤阻燃剂是目前发展的方向。

目前常用的阻燃剂虽然能够为PC/ABS合金提供优良的阻燃性能，但是常用的有机磷系阻燃剂如磷酸三甲基酯会对合金产生增塑作用，从而降低热变形温度，且普通有机磷系阻燃剂均为液体阻燃剂，造成加料困难。

中国专利文献CN200710171579.8，公开日2008年6月25日，公开了一种聚碳酸酯树脂/苯乙烯基树脂无卤阻燃复合材料，包括聚碳酸酯、苯乙烯基树脂、相容剂、磷系阻燃剂、抗氧剂、润滑剂，其使用纳米高岭土协助磷系阻燃剂阻燃，具有阻燃增效作用。但是该发明使用的磷系阻燃剂是单磷酸酯、双磷酸酯、低聚磷酸酯，且增加了原料组分，不利于实际生产操作。

关于高聚合度磷酸酯阻燃剂在聚碳酸酯合金制备中的使用还未见报道。有鉴于此，实有必要提供一种阻燃效率高、较少降低材料热变形温度及改善加料困难这一现状的阻燃剂。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种无卤阻燃的高耐热易加工聚碳酸酯合金。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种无卤阻燃的高耐热易加工聚碳酸酯合金，所述聚碳酸酯合金包括以下重量百分数的原料组分：

聚碳酸酯 50%～85%，

苯乙烯基树脂 5%～25%，

高聚合度磷酸酯阻燃剂 5%～20%，

丙烯酸酯接枝物 1%～5%，

抗氧剂 0.1%～0.5%，

防滴落剂 0.1%～1%。

所述聚碳酸酯合金包括以下重量百分数的原料组分：

聚碳酸酯 58%，

苯乙烯基树脂 23%，

高聚合度磷酸酯阻燃剂 17%，

丙烯酸酯接枝物 1.5%，

抗氧剂 0.2%，

防滴落剂 0.3%。

所述的聚碳酸酯合金包括以下重量百分数的原料组分：

聚碳酸酯 68%，

苯乙烯基树脂 15%，

高聚合度磷酸酯阻燃剂 15%，

丙烯酸酯接枝物 1.5%，

抗氧剂 0.2%，

防滴落剂 0.3%。

所述聚碳酸酯合金包括以下重量百分数的原料组分：

聚碳酸酯 81%，

苯乙烯基树脂 8%，

高聚合度磷酸酯阻燃剂 9%，

丙烯酸酯接枝物 1.5%，

抗氧剂 0.2%，

防滴落剂 0.3%。

所述的聚碳酸酯是双酚A型聚碳酸酯。

所述的苯乙烯基树脂是苯乙烯-丙烯腈-丁二烯共聚物。

所述的高聚合度磷酸酯阻燃剂是高聚合度双酚A-双（二苯基磷酸酯）齐聚物，其结构式如下：

其中，n表示聚合度。

所述的高聚合度磷酸酯阻燃剂的聚合度n为30。

所述的丙烯酸酯接枝物是甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丁二烯共聚物。

本发明优点在于：

本发明一种无卤阻燃的高耐热易加工聚碳酸酯合金，通过使用高聚合度磷酸酯阻燃剂来满足合金的阻燃要求，表现出良好的阻燃效果，制备的合金具有高耐热性，能有效改善生产过程中加料困难现状。

具体实施方式

下面对本发明提供的具体实施方式作详细说明。

以下实施例中，

双酚A型聚碳酸酯、聚亚乙基碳酸酯、聚碳酸酯PC-300-15，购自LG公司。

苯乙烯-丙烯腈-丁二烯树脂ABS8391、苯乙烯-丙烯腈树脂，购自上海高桥石化公司。

高聚合度阻燃剂：双酚A-双（二苯基磷酸酯）齐聚物，双酚S双（二苯基磷酸酯），双酚S-二(5,5-二甲基-1,3-二氧杂己内磷酸酯)，购自江苏雅克。阻燃剂磷酸三甲基酯、磷酸三乙基酯和间苯二酚双（二苯基磷酸酯）购自江苏常余化工有限公司。

甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丁二烯接枝共聚物M521，丙烯酸丁酯-苯乙烯共聚物、丙烯酸丁酯-丙烯腈共聚物，购自日本钟渊化学。

阻酚类抗氧剂245和抗氧剂168，购自CIBA精化有限公司；亚磷酸酯类抗氧剂磷酸三辛酯，购自上海英婷实业有限公司。

防滴落剂A3800购自日本三菱丽阳。

实施例1

按照以下重量百分数称取各原料：双酚A型聚碳酸酯为50%，苯乙烯-丙烯腈-丁二烯树脂为25%，双酚A-双（二苯基磷酸酯）齐聚物（聚合度n=30）为20%，甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丁二烯接枝共聚物为3.5%，抗氧剂245为0.2%，抗氧剂168为0.3%，防滴落剂A3800为1%。

所称取的原料混合均匀后，将共混料投置于双螺杆挤出机中，所述的双螺杆挤出机包括十个温度区，温控1-2区的温度为200℃，温控3-4区的温度为230℃，温控5-6区的温度为240℃，温控7-8区的温度为250℃，温控9-10区的温度为250℃。双螺杆挤出机转速为450转/分钟，共混料经双螺杆挤出机挤出后，挤出料条经水冷后切粒，将所得样品在85℃条件下干燥并注塑成样条，即得到产品。

实施例2

按照以下重量百分数称取各原料：聚碳酸酯PC-300-15为85%，苯乙烯-丙烯腈树脂为5%，双酚A-双（二苯基磷酸酯）齐聚物（聚合度n=40）为5%，甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丁二烯接枝共聚物为4%，抗氧剂磷酸三辛酯为0.2%，防滴落剂A3800为0.8%。

实施例3

按照以下重量百分数称取各原料：聚亚乙基碳酸酯为60%，苯乙烯-丙烯腈-丁二烯树脂为20%，双酚S-二(5,5-二甲基-1,3-二氧杂己内磷酸酯)（聚合度n=50）为14.5%，丙烯酸丁酯-苯乙烯共聚物为5%，抗氧剂245为0.1%，防滴落剂A3800为0.4%。

实施例4

按照以下重量百分数称取各原料：双酚A型聚碳酸酯为80%，苯乙烯-丙烯腈树脂为10%，双酚S双（二苯基磷酸酯）（聚合度n=30）为7.5%，丙烯酸丁酯-丙烯腈共聚物为2%，抗氧剂168为0.4%，防滴落剂A3800为0.1%。

实施例5

按照以下重量百分数称取各原料：聚碳酸酯PC-300-15为70%，苯乙烯-丙烯腈-丁二烯树脂为18%，双酚A-双（二苯基磷酸酯）齐聚物（聚合度n=35）为10%，丙烯酸丁酯-苯乙烯共聚物为1%，抗氧剂245为0.3%，抗氧剂168为0.2%，防滴落剂A3800为0.5%。

需要说明的是，对实施例1-5得到的无卤阻燃的高耐热易加工聚碳酸酯合金进行性能测试，测试结果表明，高聚合度磷酸酯阻燃剂的使用满足合金的阻燃要求，表现出良好的阻燃效果，制备的合金具有高耐热性，能有效改善生产过程中加料困难现状。

实施例6

按照以下重量百分数称取各原料：双酚A型聚碳酸酯为58%，苯乙烯-丙烯腈-丁二烯树脂为23%，双酚A-双（二苯基磷酸酯）齐聚物（聚合度n=30）为17%，甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丁二烯接枝共聚物为1.5%，抗氧剂245为0.1%，抗氧剂168为0.1%，防滴落剂A3800为0.3%。

实施例7

按照以下重量百分数称取各原料：双酚A型聚碳酸酯为68%，苯乙烯-丙烯腈-丁二烯树脂为15%，双酚A-双（二苯基磷酸酯）齐聚物（聚合度n=30）为15%，甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丁二烯接枝共聚物为1.5%，抗氧剂245为0.1%，抗氧剂168为0.1%，防滴落剂A3800为0.3%。

实施例8

按照以下重量百分数称取各原料：双酚A型聚碳酸酯为81%，苯乙烯-丙烯腈-丁二烯树脂为8%，双酚A-双（二苯基磷酸酯）齐聚物（聚合度n=30）为9%，甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丁二烯接枝共聚物为1.5%，抗氧剂245为0.1%，抗氧剂168为0.1%，防滴落剂A3800为0.3%。

对比例1

按照以下重量百分数称取各原料：双酚A型聚碳酸酯为58%，苯乙烯-丙烯腈-丁二烯树脂为23%，阻燃剂磷酸三甲基酯为17%，甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丁二烯接枝共聚物为1.5%，抗氧剂245为0.1%，抗氧剂168为0.1%，防滴落剂A3800为0.3%。

对比例2

按照以下重量百分数称取各原料：双酚A型聚碳酸酯为68%，苯乙烯-丙烯腈-丁二烯树脂为15%，阻燃剂磷酸三乙基酯为15%，甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丁二烯接枝共聚物为1.5%，抗氧剂245为0.1%，抗氧剂168为0.1%，防滴落剂A3800为0.3%。

对比例3

按照以下重量百分数称取各原料：双酚A型聚碳酸酯为81%，苯乙烯-丙烯腈-丁二烯树脂为8%，阻燃剂间苯二酚双（二苯基磷酸酯）为9%，甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丁二烯接枝共聚物为1.5%，抗氧剂245为0.1%，抗氧剂168为0.1%，防滴落剂A3800为0.3%。

实施例9 性能测试

将实施例6-8和对比例1-3制备的无卤阻燃的高耐热易加工聚碳酸酯合金按美国标准ASTM D648、ASTM D638、ASTM D256、ASTM D790测试所得成品的机械性能及按美国电工协会UL94标准测试其阻燃性能，结果如表1所示。

表1 各聚碳酸酯合金性能测试结果

备注：热变形温度测试条件为120K/min、1.82 MPa，拉伸强度测试条件为50mm/min，弯曲强度和弯曲模量测试条件为3mm/min、50mm，阻燃性能测试条件为1.6mm。

从表中可看出，使用高聚合度磷酸酯阻燃剂得到的聚碳酸酯合金有较高耐热性，表现出良好的阻燃效果，随着高聚合度磷酸酯阻燃剂使用量的减少，热变形温度、拉伸强度有所提高，冲击强度略微下降，但是与对比例相比，合金性能仍然良好。

本发明一种无卤阻燃的高耐热易加工聚碳酸酯合金，使用高聚合度磷酸酯阻燃剂能满足合金的阻燃要求，表现出良好的阻燃效果，制备的合金具有高耐热性，能有效改善生产过程中加料困难现状。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种无卤阻燃的高耐热易加工聚碳酸酯合金，其特征在于，所述聚碳酸酯合金包括以下重量百分数的原料组分：

聚碳酸酯 50%～85%，

苯乙烯基树脂 5%～25%，

高聚合度磷酸酯阻燃剂 5%～20%，

丙烯酸酯接枝物 1%～5%，

抗氧剂 0.1%～0.5%，

防滴落剂 0.1%～1%。

2.根据权利要求1所述的无卤阻燃的高耐热易加工聚碳酸酯合金，其特征在于，所述聚碳酸酯合金包括以下重量百分数的原料组分：

聚碳酸酯 58%，

苯乙烯基树脂 23%，

高聚合度磷酸酯阻燃剂 17%，

丙烯酸酯接枝物 1.5%，

抗氧剂 0.2%，

防滴落剂 0.3%。

3.根据权利要求1所述的无卤阻燃的高耐热易加工聚碳酸酯合金，其特征在于，所述的聚碳酸酯合金包括以下重量百分数的原料组分：

聚碳酸酯 68%，

苯乙烯基树脂 15%，

高聚合度磷酸酯阻燃剂 15%，

丙烯酸酯接枝物 1.5%，

抗氧剂 0.2%，

防滴落剂 0.3%。

4.根据权利要求1所述的无卤阻燃的高耐热易加工聚碳酸酯合金，其特征在于，所述聚碳酸酯合金包括以下重量百分数的原料组分：

聚碳酸酯 81%，

苯乙烯基树脂 8%，

高聚合度磷酸酯阻燃剂 9%，

丙烯酸酯接枝物 1.5%，

抗氧剂 0.2%，

防滴落剂 0.3%。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的无卤阻燃的高耐热易加工聚碳酸酯合金，其特征在于，所述的聚碳酸酯是双酚A型聚碳酸酯。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的无卤阻燃的高耐热易加工聚碳酸酯合金，其特征在于，所述的苯乙烯基树脂是苯乙烯-丙烯腈-丁二烯共聚物。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的无卤阻燃的高耐热易加工聚碳酸酯合金，其特征在于，所述的高聚合度磷酸酯阻燃剂是高聚合度双酚A-双（二苯基磷酸酯）齐聚物，其结构式如下：

。

8.根据权利要求7所述的无卤阻燃的高耐热易加工聚碳酸酯合金，其特征在于，所述的高聚合度磷酸酯阻燃剂的聚合度n为30。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的无卤阻燃的高耐热易加工聚碳酸酯合金，其特征在于，所述的丙烯酸酯接枝物是甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丁二烯共聚物。