CN103694662B - 一种高cti无卤阻燃光扩散改性pc及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高CTI无卤阻燃光扩散改性PC组合物，所述材料包括以下重量百分比含量的各组分：PC 80-90%，光扩散剂 0.5-10.0%，聚烯烃 1-10%，抗氧剂 0.1-0.5%，光稳定剂0.1-0.4%,分散剂 0.1-1.0%，阻燃剂 0.1-2.0%；本发明还涉及前述组合物的制备方法，包括如下步骤：按重量百分数称取各组分，放入高混机中混合，出料，然后用双螺杆挤出机挤出造粒。与现有技术相比，本发明的组合物具有优异的光扩散效果，同时具有半透明效果，具有极佳的透光性,本发明制作简单，可适用于制件厚度较高的光扩散PC家电等领域。

Description

一种高CTI无卤阻燃光扩散改性PC及其制备方法

技术领域

    本发明涉及一种高分子材料领域，尤其涉及一种高CTI无卤阻燃光扩散改性PC及其制备方法。

背景技术

随着LED等冷光源的技术发展和普及，同时为改善此类光源发光点集中引发的诸多弊端，以及人们为满足对灯饰材料的外观设计上的要求，开发了具有光扩散效果的PC,PMMA等材料。透明PC材料具有冲击强度较高，化学稳定性好，尺寸稳定性好,表面硬度高,透光性好的特点。但是目前光扩散PC改性材料在厚度较大（如2cm）领域在具有较好的光扩散效果时其透光性较差、光线的穿透性较差；在具有较好的光线穿透性时光扩散效果又较差，对光源的隐蔽性不佳。

随着人们安全环保意识的增强，对所用材料的要求越来越高，尤其是对材料的安全性能的要求逐步提高。如无人看管的电子元器件根据应用环境的不同通常有CTI 的要求，IEC 组织提出对于无人看管的电子器件要求CTI ≥ 300V，而PC的CTI一般为150～ 250V，所以开发具有高CTI的阻燃光扩散树脂组合物具有广阔的市场空间。

现有的发明中，更多的关注于阻燃性能和光扩散性能，对材料的CTI值并未明确指出，如专利US20090258170A1 公布了一种以PC 为基体的阻燃光扩散组合物，加入有机光扩散剂和有机硅阻燃剂，达到光扩散性和阻燃性，达到V1 级；专利CN101906244A 公布了一种PC为基体的阻燃光扩散PC组合物，加入光扩散母粒，以磺酸盐和有机硅复配阻燃，达到(1.6mm)V0 阻燃级，但上述两篇专利并没有说明所发明的材料的CTI值，不能满足特定场合的需求。 同时目前提高CTI的方法主要是通过添加片状无机填料或选择不同的阻燃剂进行复配来实现，这些技术方案虽然能在一定程度上实现CTI值的提高，同时，材料的机械性能下降，而对于光扩散PC来讲，最大的缺陷在于对光源产生了遮蔽效果，不能实现材料的光扩散。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种高CTI无卤阻燃光扩散改性PC组合物及其制备方法。本发明的PC材料在制件厚度较大时具有优异的光扩散效果同时实现的光扩散PC材料的阻燃和高CTI值。本发明制作简单，成本远低于光扩散PC、PMMA等材料，可适用于家电、开关指示灯等领域。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

第一方面，本发明涉及一种高CTI无卤阻燃光扩散改性PC组合物，按重量百分比该组合物由以下组分组成：

  聚碳酸酯         80-90%；

光扩散剂         0.5-10.0%；

聚烯烃           1-10.0%

抗氧剂           0.1-0.5%；

光稳定剂         0.1-0.4%；

分散剂           0.1-1.0%；

阻燃剂           0.1-2.0%。

优选地，所述的聚碳酸酯为高透明聚碳酸酯。

优选地，所述的光扩散剂为无机类光扩散剂，可以为碳酸钙，玻璃微珠，硫酸钡。

优选地，所述的聚烯烃为聚异丁烯，分子量400-2400。

优选地，所述的抗氧剂为亚磷酸酯类和酚类复配。

优选地，所述的光稳定剂为受阻胺类。

优选地，所述的阻燃剂为有机磺酸盐类阻燃剂，可选用3M公司生产的FR2025。

优选地，所述的分散剂可以为PE蜡，也可以为EBS即乙撑双硬脂酰胺。

第二方面，本发明还涉及前述的高CTI无卤阻燃光扩散改性聚碳酸酯的制备方法，所述方法包括如下步骤：

⑴按重量百分比含量称取原料；

⑵将步骤⑴中混合后的原料放入双螺杆机种挤出造粒，双螺杆机的转速为200-400转/分，温度为240-260℃。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：本发明的PC材料在制件厚度较大时具有优异的光扩散效果同时实现的光扩散PC材料的阻燃和高CTI值，能够满足IEC 组织提出对于无人看管的电子器件要求CTI ≥ 300V的要求。本发明制作简单，可适用于家电、电子电器、开关指示灯等领域。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

需要说明的是，以下实施例中：

所述的聚碳酸酯为高透明聚碳酸酯；

所述的光扩散剂为无机类光扩散剂硫酸钡；

所述的阻燃剂为磺酸盐阻燃剂，选用的为美国3M公司生产的FR2025；

所述的聚异丁烯，分子量为400-2400，优选的分子量为680，选用的为韩国大林公司生产的PB680 (PB680是韩国大林公司的牌号，中文名称就是聚异丁烯)；

所述的抗氧剂为亚磷酸酯类和受阻酚类复配，优选168 (三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯)，1010 (四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯)复配；

所述的光稳定剂为含三嗪受阻胺缩聚物；

所述的分散剂为PE蜡。

实施例1

按以下重量百分比含量称取原料：

PC                 85.7%

光扩散剂           10.0%

聚异丁烯           2.0%

有机磺酸盐         0.5%

抗氧剂             0.5%

光稳定剂           0.3%

分散剂             1.0%

将上述原料一起放入高混机中混合5min，出料；再将该混合料放入双螺杆挤出机中挤出造粒，制得光扩散改性PC组合物。其中，工艺温度在240℃，螺杆转速在200转/分。

实施例2

按以下重量百分比含量称取原料：

PC                 80.0%

光扩散剂           6.6%

聚异丁烯           10.0%

有机磺酸盐         2.0%

抗氧剂             0.3%

光稳定剂           0.1%

分散剂             1.0%

将上述原料一起放入高混机中混合2min，出料；再将该混合料放入双螺杆挤出机中挤出造粒，制得光扩散改性PC组合物。其中，工艺温度在260℃，螺杆转速在400转/分。

实施例3

按以下重量百分比含量称取原料：

PC                 90.0%

光扩散剂           0.5%

聚异丁烯           7.7%

有机磺酸盐         1.5%

抗氧剂             0.1%

光稳定剂           0.1%

分散剂             0.1%

将上述原料一起放入高混机中混合3min，出料；再将该混合料放入双螺杆挤出机中挤出造粒，制得光扩散改性PC组合物。其中，工艺温度在250℃，螺杆转速在300转/分。

实施例4

按以下重量百分比含量称取原料：

PC                 88.5%

光扩散剂           9.0%

聚异丁烯           1.0%

有机磺酸盐         0.1%

抗氧剂             0.5%

光稳定剂           0.4%

分散剂             0.5%

将上述原料一起放入高混机中混合5min，出料；再将该混合料放入双螺杆挤出机中挤出造粒，制得光扩散改性PC组合物。其中，工艺温度在260℃，螺杆转速在300转/分。

实施例5

按以下重量百分比含量称取原料：

PC                 87.4%

光扩散剂           5.0%

聚异丁烯           5.0%

有机磺酸盐         1.8%

抗氧剂             0.3%

光稳定剂           0.2%

分散剂             0.3%

将上述原料一起放入高混机中混合3min，出料；再将该混合料放入双螺杆挤出机中挤出造粒，制得光扩散改性PC组合物。其中，工艺温度在260℃，螺杆转速在400转/分。

对比例1

按以下重量百分比含量称取原料：

PC                 89.2%

光扩散剂           9.0%

有机磺酸盐         1.0%

抗氧剂             0.3%

光稳定剂           0.1%

分散剂             0.4%

将上述原料一起放入高混机中混合3min，出料；再将该混合料放入双螺杆挤出机中挤出造粒，制得光扩散改性PC组合物。其中，工艺温度在260℃，螺杆转速在400转/分。

表1列出了实施例1-5和对比例1的具体组分，表2是制得高CTI无卤阻燃光扩散PC的透光率、雾度、老化后黄色指数变化、阻燃性能及CTI值的测试对比结果。其中，黄色指数变化Yi为340nm 168h 50-60℃照射后测量；阻燃性能测试按UL94标准测试，样条厚度为1.6mm；CTI值按IEC60112标准测试。

表1

上述实施例1～5制备的材料及对比例1制得的材料测试的性能见下表2。

表2

 

  与普通的无卤阻燃光扩散聚碳酸酯相比（对比例1），所制备的高CTI无卤阻燃光扩散聚碳酸酯CTI值大幅度提高，满足IEC组织对无人看管电子电器制品CTI≥300的要求；同时本发明的制备的高CTI无卤阻燃聚碳酸酯材料，具有优异的透光率和阻燃性，且本发明制作简单，可适用于家用电器、电子电器等领域。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (8)

1.一种高CTI无卤阻燃光扩散改性PC组合物，其特征在于，按重量百分比该组合物由以下组分组成：

聚碳酸酯         80-90%；

光扩散剂         0.5-10.0%；

聚烯烃           1-10.0%；

抗氧剂           0.1-0.5%；

光稳定剂         0.1-0.4%；

分散剂           0.1-1.0%；

阻燃剂           0.1-2.0%；

所述的聚烯烃为聚异丁烯，分子量400-2400。

2.根据权利要求1所述的PC组合物，其特征在于，所述的聚碳酸酯为高透明聚碳酸酯。

3.根据权利要求1所述的PC组合物，其特征在于，所述的光扩散剂为无机类光扩散剂，可以为碳酸钙，玻璃微珠，硫酸钡。

4.根据权利要求1所述的PC组合物，其特征在于，所述的抗氧剂为亚磷酸酯类和酚类复配。

5.根据权利要求1所述的PC组合物，其特征在于，所述的光稳定剂为受阻胺类。

6.根据权利要求1所述的PC组合物，其特征在于，所述的阻燃剂为有机磺酸盐类阻燃剂。

7.根据权利要求1所述的PC组合物，其特征在于，所述的分散剂选自PE蜡或乙撑双硬脂酰胺。

8.根据权利要求1-7任一所述的高CTI阻燃光扩散改性聚碳酸酯的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括以下步骤：

⑴按重量百分比含量称取原料；

⑵将步骤⑴中混合后的原料放入双螺杆机种挤出造粒，双螺杆机的转速为200-400转/分，温度为240-260℃。