CN104861620A - 无卤阻燃增强pc/pbt合金及其制备方法 - Google Patents

无卤阻燃增强pc/pbt合金及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种无卤阻燃增强PC/PBT合金及其制备方法。本发明的无卤阻燃增强PC/PBT合金，其组分按质量百分数配比为：PC 30%～60%、PBT 20%～30%、相容剂1%～4%、亚磷酸三苯酯0.1%～1%、无卤阻燃母粒3%～12%、玻璃纤维8%～15%、增韧剂4%～8%、抗氧剂0.1%～0.5%、润滑剂0.1%～1%。本发明的有益效果是，本发明在具有PC的优异抗冲击性能和PBT的良好耐化学品性能的同时，还具有优异的抗冲击性和保持较高的力学强度，而且阻燃性能好，满足无卤、低烟、高效和UL94 V-0级的阻燃要求，从而大大提升了PC/PBT合金的应用效果和应用领域。

Description

无卤阻燃增强PC/PBT合金及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说是一种无卤阻燃增强PC/PBT合金及其制备方法。
背景技术
PC/PBT（聚碳酸酯/聚对苯二甲酸丁二醇酯）合金材料具有高的耐热性、良好的冲击性能和优良的耐化学性等优点，目前已在许多领域中得到了广泛的应用。但未经改性的PC/PBT却存在相容性不好、阻燃性差的问题，这将大大地限制了其的应用范围。
发明内容
本发明的目的在于提供一种力学性能好、阻燃性能优异的无卤阻燃增强PC/PBT合金及其制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：无卤阻燃增强PC/PBT合金，其组分按质量百分数配比为：PC 30%～60%、PBT 20%～30%、相容剂1%～4%、亚磷酸三苯酯0.1%～1%、无卤阻燃母粒3%～12%、玻璃纤维8%～15%、增韧剂4%～8%、抗氧剂0.1%～0.5%、润滑剂0.1%～1%。
所述PC为双酚A型芳香族聚碳酸酯，重均分子量为20000～30000g/mol。
所述PBT为聚对苯二甲酸丁二醇酯，其特征粘度为0.8～1.5dL/g。
所述相容剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯-苯乙烯-丙烯腈三元共聚物GMA-St-AN，且甲基丙烯酸缩水甘油酯占1 wt%～5 wt%、丙烯腈占27 wt%～30 wt%。
所述无卤阻燃母粒是由PBT树脂30wt%、聚二甲基硅氧烷60wt%、苯磺酰基苯磺酸钾2wt%、聚四氟乙烯3wt%和季戊四醇硬脂酸酯5wt%组成而制得的无卤阻燃母粒。
所述玻璃纤维为表面经过硅烷偶联剂改性处理、且直径在8～12μm、长度在3～6mm范围内的无碱玻璃纤维。
所述增韧剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物MBS、甲基丙烯酸酯-丙烯酸酯共聚物ACR、热塑性聚酯弹性体TPEE、聚烯烃弹性体POE中的一种。
所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1010或抗氧剂1076与抗氧剂168的复配物中的一种。
所述润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯或改性乙撑双脂肪酸酰胺。
上述的无卤阻燃增强PC/PBT合金的制备方法，包括以下步骤：
（1）、将PC在鼓风干燥机中于110℃～130℃温度下干燥3～4小时，PBT在130℃～150℃下干燥3～4小时，待用；
（2）、制备无卤阻燃母粒：将按重量配比称取PBT树脂30wt%、聚二甲基硅氧烷60wt%、苯磺酰基苯磺酸钾2wt%、聚四氟乙烯3wt%和季戊四醇硬脂酸酯5wt%，加入高速混合器中搅拌均匀后，出料加入双螺杆挤出机中熔融挤出、冷却造粒并干燥后制得无卤无磷阻燃母粒，待用；
（3）、将按重量配比称取干燥的PC和PBT加入高速混合机中，同时按重量配比加入相容剂、亚磷酸三苯酯、增韧剂、抗氧剂、润滑剂，并按重量配比加入步骤（2）制得的无卤阻燃母粒，使一起搅拌3～15分钟，待充分混合均匀后出料；
（4）、将步骤（3）的混合料加入双螺杆挤出机的主喂料口，同时从双螺杆挤出机的侧喂料口加入按重量配比称取的玻璃纤维，通过双螺杆挤出机熔融混炼1～2分钟，螺杆转速控制在150～600r/min，加工温度在210℃～260℃范围，然后挤出造粒，即得本发明的无卤阻燃增强PC/PBT合金。
本发明的有益效果是，本发明在具有PC的优异抗冲击性能和PBT的良好耐化学品性能的同时，还具有优异的抗冲击性和保持较高的力学强度，而且阻燃性能好，满足无卤、低烟、高效和UL94 V-0级的阻燃要求，从而大大提升了PC/PBT合金的应用效果和应用领域。
具体实施方式
下面结合具体的优选实施例来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1：
一种无卤阻燃增强PC/PBT合金，其组分按质量百分数配比为：PC 41%、PBT 20%、相容剂2.5%、亚磷酸三苯酯0.5%、无卤阻燃母粒12%、玻璃纤维15%、MBS 8%、抗氧剂1010 0.2%、改性乙撑双脂肪酸酰胺0.8%，所述PC的重均分子量为20000～30000g/mol，所述PBT的特征粘度为0.8～1.5dL/g；所述相容剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯-苯乙烯-丙烯腈三元共聚物GMA-St-AN，且甲基丙烯酸缩水甘油酯占1 wt%～5 wt%、丙烯腈占27 wt%～30 wt%；所述无卤阻燃母粒是由PBT树脂30wt%、聚二甲基硅氧烷60wt%、苯磺酰基苯磺酸钾2wt%、聚四氟乙烯3wt%和季戊四醇硬脂酸酯5wt%组成而制得的无卤阻燃母粒；所述玻璃纤维为表面经过硅烷偶联剂改性处理、且直径在8～12μm、长度在3～6mm范围内的无碱玻璃纤维。
制备方法：（1）、将PC在鼓风干燥机中于110℃～130℃温度下干燥3～4小时，PBT在130℃～150℃下干燥3～4小时，待用；（2）、制备无卤阻燃母粒：将按重量配比称取PBT树脂30wt%、聚二甲基硅氧烷60wt%、苯磺酰基苯磺酸钾2wt%、聚四氟乙烯3wt%和季戊四醇硬脂酸酯5wt%，加入高速混合器中搅拌均匀后，出料加入双螺杆挤出机中熔融挤出、冷却造粒并干燥后制得无卤无磷阻燃母粒，待用；（3）、将按重量配比称取干燥的PC和PBT加入高速混合机中，同时按重量配比加入相容剂、亚磷酸三苯酯、MBS、抗氧剂1010、改性乙撑双脂肪酸酰胺，并按重量配比加入步骤（2）制得的无卤阻燃母粒，使一起搅拌3～15分钟，待充分混合均匀后出料；（4）、将步骤（3）的混合料加入双螺杆挤出机的主喂料口，同时从双螺杆挤出机的侧喂料口加入按重量配比称取的玻璃纤维，通过双螺杆挤出机熔融混炼1～2分钟，螺杆转速控制在150～600r/min，加工温度在210℃～260℃范围，然后挤出造粒，即得本发明的无卤阻燃增强PC/PBT合金。
实施例2：
一种无卤阻燃增强PC/PBT合金，其组分按质量百分数配比为：PC 42%、PBT 30%、相容剂4%、亚磷酸三苯酯1%、无卤阻燃母粒8%、玻璃纤维8%、TPEE 6%、抗氧剂1076与抗氧剂168的复配物0.2%、改性乙撑双脂肪酸酰胺0.8%，所述PC的重均分子量为20000～30000g/mol，所述PBT的特征粘度为0.8～1.5dL/g；所述相容剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯-苯乙烯-丙烯腈三元共聚物GMA-St-AN，且甲基丙烯酸缩水甘油酯占1 wt%～5 wt%、丙烯腈占27 wt%～30 wt%；所述无卤阻燃母粒是由PBT树脂30wt%、聚二甲基硅氧烷60wt%、苯磺酰基苯磺酸钾2wt%、聚四氟乙烯3wt%和季戊四醇硬脂酸酯5wt%组成而制得的无卤阻燃母粒；所述玻璃纤维为表面经过硅烷偶联剂改性处理、且直径在8～12μm、长度在3～6mm范围内的无碱玻璃纤维。
制备方法：（1）、将PC在鼓风干燥机中于110℃～130℃温度下干燥3～4小时，PBT在130℃～150℃下干燥3～4小时，待用；（2）、制备无卤阻燃母粒：将按重量配比称取PBT树脂30wt%、聚二甲基硅氧烷60wt%、苯磺酰基苯磺酸钾2wt%、聚四氟乙烯3wt%和季戊四醇硬脂酸酯5wt%，加入高速混合器中搅拌均匀后，出料加入双螺杆挤出机中熔融挤出、冷却造粒并干燥后制得无卤无磷阻燃母粒，待用；（3）、将按重量配比称取干燥的PC和PBT加入高速混合机中，同时按重量配比加入相容剂、亚磷酸三苯酯、TPEE、抗氧剂1076与抗氧剂168的复配物、改性乙撑双脂肪酸酰胺，并按重量配比加入步骤（2）制得的无卤阻燃母粒，使一起搅拌3～15分钟，待充分混合均匀后出料；（4）、将步骤（3）的混合料加入双螺杆挤出机的主喂料口，同时从双螺杆挤出机的侧喂料口加入按重量配比称取的玻璃纤维，通过双螺杆挤出机熔融混炼1～2分钟，螺杆转速控制在150～600r/min，加工温度在210℃～260℃范围，然后挤出造粒，即得本发明的无卤阻燃增强PC/PBT合金。

Claims (8)

1.一种无卤阻燃增强PC/PBT合金，其特征在于，其组分按质量百分数配比为：PC 30%～60%、PBT 20%～30%、相容剂1%～4%、亚磷酸三苯酯0.1%～1%、无卤阻燃母粒3%～12%、玻璃纤维8%～15%、增韧剂4%～8%、抗氧剂0.1%～0.5%、润滑剂0.1%～1%。
2.根据权利要求1所述的无卤阻燃增强PC/PBT合金，其特征在于，所述相容剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯-苯乙烯-丙烯腈三元共聚物GMA-St-AN，且甲基丙烯酸缩水甘油酯占1 wt%～5 wt%、丙烯腈占27 wt%～30 wt%。
3.根据权利要求1所述的无卤阻燃增强PC/PBT合金，其特征在于，所述无卤阻燃母粒是由PBT树脂30wt%、聚二甲基硅氧烷60wt%、苯磺酰基苯磺酸钾2wt%、聚四氟乙烯3wt%和季戊四醇硬脂酸酯5wt%组成而制得的无卤阻燃母粒。
4.根据权利要求1所述的无卤阻燃增强PC/PBT合金，其特征在于，所述玻璃纤维为表面经过硅烷偶联剂改性处理、且直径在8～12μm、长度在3～6mm范围内的无碱玻璃纤维。
5.根据权利要求1所述的无卤阻燃增强PC/PBT合金，其特征在于，所述增韧剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物MBS、甲基丙烯酸酯-丙烯酸酯共聚物ACR、热塑性聚酯弹性体TPEE、聚烯烃弹性体POE中的一种。
6.根据权利要求1所述的无卤阻燃增强PC/PBT合金，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1010或抗氧剂1076与抗氧剂168的复配物中的一种。
7.根据权利要求1所述的无卤阻燃增强PC/PBT合金，其特征在于，所述润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯或改性乙撑双脂肪酸酰胺。
8.根据权利要求1所述的无卤阻燃增强PC/PBT合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）、将PC在鼓风干燥机中于110℃～130℃温度下干燥3～4小时，PBT在130℃～150℃下干燥3～4小时，待用；
（2）、制备无卤阻燃母粒：将按重量配比称取PBT树脂30wt%、聚二甲基硅氧烷60wt%、苯磺酰基苯磺酸钾2wt%、聚四氟乙烯3wt%和季戊四醇硬脂酸酯5wt%，加入高速混合器中搅拌均匀后，出料加入双螺杆挤出机中熔融挤出、冷却造粒并干燥后制得无卤无磷阻燃母粒，待用；
（3）、将按重量配比称取干燥的PC和PBT加入高速混合机中，同时按重量配比加入相容剂、亚磷酸三苯酯、增韧剂、抗氧剂、润滑剂，并按重量配比加入步骤（2）制得的无卤阻燃母粒，使一起搅拌3～15分钟，待充分混合均匀后出料；
（4）、将步骤（3）的混合料加入双螺杆挤出机的主喂料口，同时从双螺杆挤出机的侧喂料口加入按重量配比称取的玻璃纤维，通过双螺杆挤出机熔融混炼1～2分钟，螺杆转速控制在150～600r/min，加工温度在210℃～260℃范围，然后挤出造粒，即得本发明的无卤阻燃增强PC/PBT合金。
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