CN105647142B - 无卤阻燃聚碳酸酯复合材料及其产品 - Google Patents
无卤阻燃聚碳酸酯复合材料及其产品 Download PDFInfo
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Abstract
一种无卤阻燃聚碳酸酯复合材料,其按重量份数表示包括:聚碳酸酯树脂40‑65份;玻璃纤维短切原丝5‑15份;玻璃鳞片25‑35份;增韧剂1‑3份;阻燃剂4‑5份;协效阻燃剂0.2‑0.3份;润滑剂0.2‑0.5份;抗氧剂0.03‑0.05份。本发明的无卤阻燃聚碳酸酯复合材料,通过在聚碳酸酯树脂中添加一定比例的玻璃纤维短切原丝、玻璃鳞片、阻燃剂及协效阻燃剂等组分,使该复合材料成型后的产品不仅具有良好的阻燃性,还具有良好的机械性能。
Description
【技术领域】
本发明属于材料技术领域,具体涉及一种无卤阻燃聚碳酸酯复合材料及其产品。
【背景技术】
聚碳酸酯树脂(PC)是一种无色透明的无定型热塑性材料,由于其具有容易加工,适合于注射、挤塑、吹塑等多种成型方法,而且具有较好的力学、光学性能,广泛应用于包装、日用品、电子电器、玩具、仪表、运输和机器制造等许多领域中。
聚碳酸酯树脂的缺点是成型制品易应力集中导致开裂、表面硬度较低,不阻燃。由于聚碳酸酯树脂在燃烧时会释放出大量烟雾,产生有毒气体,且这些有害气体扩散速度远大于火焰扩散速度,火灾现场人们受到烟气的伤害远大于火焰本身对人的伤害,由于烟气易使人窒息,从而丧失宝贵的逃生时间,因此在一些领域中聚碳酸酯树脂的使用受到了限制。
为了改善聚碳酸酯树脂的阻燃性,会在聚碳酸酯中加入阻燃剂。然而,加入阻燃剂后的聚碳酸酯虽然达到了阻燃的效果,但在其他机械性能方面并不优良,如刚性、翘曲性及尺寸稳定性等方面。
有鉴于此,实有必要开发一种无卤阻燃聚碳酸酯复合材料,以解决上述问题。
【发明内容】
因此,本发明的目的在于提供一种无卤阻燃聚碳酸酯复合材料及其产品,采用该复合材料成型后的产品不仅具有良好的阻燃性,还具有高刚性、低翘曲性及较佳的尺寸稳定性。
为了达到上述目的,本发明提供了一种无卤阻燃聚碳酸酯复合材料,其按重量份数表示包括:
较佳的,所述玻璃纤维短切原丝的长度为3毫米,单丝直径为13微米。
较佳的,所述玻璃鳞片的平均颗粒尺寸为600微米,厚度为2-6微米。
较佳的,所述增韧剂为丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物。
较佳的,所述阻燃剂为磷系阻燃剂。
较佳的,所述协效阻燃剂为聚四氟乙烯。
较佳的,所述润滑剂为聚乙烯蜡。
较佳的,所述抗氧剂为抗氧剂1010。
另外,本发明还提供一种产品,所述产品为经所述无卤阻燃聚碳酸酯复合材料成型后产生的产品。
相较于现有技术,本发明的无卤阻燃聚碳酸酯复合材料,通过在聚碳酸酯树脂中添加一定比例的玻璃纤维短切原丝、玻璃鳞片、阻燃剂、协效阻燃剂、增韧剂、润滑剂及抗氧剂,制成高刚性、低翘曲性、较佳的尺寸稳定性的产品,其中阻燃等级可达UL94-V0,高刚性方面弯曲模量可达到12000MPa,而且由于高填充的玻璃纤维短切原丝及玻璃鳞片,产品成型收缩率仅为0.1-0.15%,产品平面度也很小,能确保材料具有较佳的尺寸稳定性和低翘曲性。
【具体实施方式】
为对本发明的目的、功效及技术手段有进一步的了解,现结合实施例对本发明做以下说明。
所述实施例中采用的组分如下所述:
聚碳酸酯树脂为日本帝人化成市售,型号为L-1225Y或L-1225L;
玻璃纤维短切原丝为巨石市售,型号为ECS-13-03-510;
玻璃鳞片为日本板硝子市售,型号为REFG-101;
增韧剂为PARALOID市售,型号为EXL-2330;
阻燃剂为大八化学市售,型号为PX-200;
润滑剂为克莱恩市售,型号为PE-520;
抗氧剂为汽巴化学市售。
实施例1
将64.27份聚碳酸酯树脂、2份增韧剂、4.9份阻燃剂、0.3份协效阻燃剂、0.5份润滑剂以及0.03份抗氧剂依次加入到高速混合机中高速预混3-5分钟;然后用双螺杆挤出机挤出造粒,其中5份的玻璃纤维短切原丝通过计量机在主料斗中送入挤出机,23份的玻璃鳞片通过计量机从侧喂料机强制送入挤出机;双螺杆挤出机的工艺参数为:一区温度230-250℃,二区温度300-320℃,三区温度300℃-320℃,四区温度300-320℃,五区温度290-300℃,六区温度290-300℃,七区温度290-300℃,八区温度290-300℃,九区温度290-300℃,十区温度290-300℃,模头温度290-300℃。主机转速为400转/分钟,侧喂料机转速为200转/分钟,熔融挤出造粒。
实施例2
将52.57份聚碳酸酯树脂、2份增韧剂、4.6份阻燃剂、0.3份协效阻燃剂、0.5份润滑剂以及0.03份抗氧剂依次加入到高速混合机中高速预混3-5分钟;然后用双螺杆挤出机挤出造粒,其中10份的玻璃纤维短切原丝通过计量机在主料斗中送入挤出机,30份的玻璃鳞片通过计量机从侧喂料机强制送入挤出机;双螺杆挤出机的工艺参数为:一区温度230-250℃,二区温度300-320℃,三区温度300℃-320℃,四区温度300-320℃,五区温度290-300℃,六区温度290-300℃,七区温度290-300℃,八区温度290-300℃,九区温度290-300℃,十区温度290-300℃,模头温度290-300℃。主机转速为400转/分钟,侧喂料机转速为200转/分钟,熔融挤出造粒。
实施例3
将42.77份聚碳酸酯树脂、2份增韧剂、4.5份阻燃剂、0.2份协效阻燃剂、0.5份润滑剂以及0.03份抗氧剂依次加入到高速混合机中高速预混3-5分钟;然后用双螺杆挤出机挤出造粒,其中15份的玻璃纤维短切原丝通过计量机在主料斗中送入挤出机,35份的玻璃鳞片通过计量机从侧喂料机强制送入挤出机;螺杆挤出机的工艺参数为:一区温度230-250℃,二区温度300-320℃,三区温度300℃-320℃,四区温度300-320℃,五区温度290-300℃,六区温度290-300℃,七区温度290-300℃,八区温度290-300℃,九区温度290-300℃,十区温度290-300℃,模头温度290-300℃。主机转速为400转/分钟,侧喂料机转速为200转/分钟,熔融挤出造粒。
以上各实施例熔融挤出造粒后,然后在注塑机上注塑成型ASTM标准测试样条,按ASTM标准测试所得样条的机械性能,其中按照ASTM D256测试冲击强度,按照ASTM D638测试断裂应力及断裂伸长率,按照ASTM D790测试弯曲强度及弯曲模量,按照ASTM D955测试成型收缩率,按照UL-94标准测试阻燃性,并测试平面度,测试结果如表1所示:
表1:各实施例的测试结果
测试项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
冲击强度(KJ/m2) | 4.2 | 4.3 | 5.0 |
断裂应力(Mpa) | 72 | 82 | 91 |
断裂伸长率(%) | 1.9 | 1.5 | 1.1 |
弯曲强度(Mpa) | 140 | 150 | 165 |
弯曲模量(Mpa) | 7700 | 10200 | 12800 |
成型收缩率(%) | 0.12 | 0.11 | 0.10 |
阻燃性(1.5mm) | V-0 | V-0 | V-0 |
平面度(mm) | 0.68 | 0.55 | 0.43 |
通过表1可以得出:在聚碳酸酯树脂中添加一定比例的玻璃纤维短切原丝、玻璃鳞片、阻燃剂、协效阻燃剂、增韧剂、润滑剂及抗氧剂,使该复合材料成型后的产品不仅具有良好的阻燃性,还具有良好的机械性能,其中阻燃性可达V-0,在高刚性方面弯曲模量可达到12000MPa,而且由于高填充的玻璃纤维短切原丝及玻璃鳞片,能确保材料具有较佳的尺寸稳定性和低翘曲性,在尺寸稳定性方面产品成型收缩率仅为0.1-0.15%,在低翘曲性方面平面度特别小。
另外,本发明还提供一种产品,所述产品为经所述无卤阻燃聚碳酸酯复合材料成型后产生的产品,如上所述,所述产品不仅具有良好的阻燃性,还具有高刚性、低翘曲性及较佳的尺寸稳定性。
Claims (5)
1.一种无卤阻燃聚碳酸酯复合材料,其特征在于,其按重量份数表示包括:
所述玻璃纤维短切原丝的长度为3毫米,单丝直径为13微米,所述玻璃鳞片的平均颗粒尺寸为600微米,厚度为2-6微米;所述阻燃剂为磷系阻燃剂,所述协效阻燃剂为聚四氟乙烯。
2.根据权利要求1所述的无卤阻燃聚碳酸酯复合材料,其特征在于,所述增韧剂是丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物。
3.根据权利要求1所述的无卤阻燃聚碳酸酯复合材料,其特征在于,所述润滑剂为聚乙烯蜡。
4.根据权利要求1所述的无卤阻燃聚碳酸酯复合材料,其特征在于,所述抗氧剂为抗氧剂1010。
5.一种产品,其特征在于,所述产品为经权利要求1至4中任一项所述的无卤阻燃聚碳酸酯复合材料成型后产生的产品。
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