CN114276662A - 一种高性能阻燃pc/pbt合金及其制品 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高性能阻燃PC/PBT合金及其制品，包括以下质量份的组分：PC，60～85份；PBT，10～20份；磷氮烯阻燃剂，5～10份；有机硅阻燃剂，0.3～2份；抑制酯交换剂，0.5～1份；相容剂，2～5份；抗滴落剂，0.1～1份。本发明在PC/PBT合金中加入磷氮烯阻燃剂，在没有降低其阻燃效果的情况下，不仅减少了阻燃剂的用量，而且使得该材料的冲击强度更高。
Description
【技术领域】
本发明涉及复合材料技术领域，尤其是一种高性能阻燃PC/PBT合金及其制品。
【背景技术】
聚碳酸酯(Polycarbonate，简称PC)熔体粘度大,单纯使用PC无法注塑径厚比较大的产品,而聚对苯二甲酸丁二醇酯(Polybutylene terephthalate，简称PBT)熔体流动性好、磨擦磨耗性能优良，因此PC/PBT合金可得到良好的加工性。
然而PBT的加入会降低PC的阻燃性能，为了提高PC/PBT合金的阻燃性能，往往会在PC/PBT合金中加入磷酸酯阻燃剂，但过多的磷酸酯阻燃剂加入会使材料的冲击强度降低，这限制了PC/PBT的应用。
因此，有必要对现有的技术进行改进。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题是：为了解决将过多的磷酸酯阻燃剂加入PC/PBT 合金中会使材料冲击强度降低的问题。本发明提供了一种高性能阻燃PC/PBT合金及其制品来解决上述问题。
本发明解决其技术问题的方案是：一种高性能阻燃PC/PBT合金，包括以下质量份的组分：
PC，60～85份；
PBT，10～20份；
磷氮烯阻燃剂，5～10份；
有机硅阻燃剂，0.3～2份；
抑制酯交换剂，0.5～1份；
相容剂，2～5份；
抗滴落剂，0.1～1份。
作为优选，所述PC为双酚A型聚碳酸酯，所述PC的重均分子量在25000～ 50000之间；所述PC的分子量分布在1～2之间。
作为优选，所述PBT的重均分子量在40000～90000之间，所述PBT的分子量分布在1～2之间。
作为优选，在相同温度和负荷下，所述PC与所述PBT的熔体质量流动速率之差小于等于10g/10min。
作为优选，所述磷氮烯阻燃剂为苯氧基环磷腈，所述磷氮烯阻燃剂的磷含量大于13％、氮含量含量大于5.8％、杂离子浓度小于0.01％、重均分子量693、纯度大于99％。
作为优选，所述有机硅阻燃剂为乙烯苯基硅烷，所述有机硅阻燃剂的分子量在2000～3000之间、熔融温度在35℃～50℃之间、凝胶质量份数在0.1％以下。
作为优选，所述抑制酯交换剂为亚磷酸三苯酯、正硅酸乙酯或磷酸二异辛酯。
作为优选，所述相容剂为丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯的共聚物。
本发明还提供了一种制品，所述制品采用上述的高性能阻燃PC/PBT合金制得。
本发明的有益效果是：本发明在PC/PBT合金中加入磷氮烯阻燃剂，在没有降低其阻燃效果的情况下，不仅减少了阻燃剂的用量，而且使得该材料的冲击强度更高。
【具体实施方式】
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的实施例进行详细描述。
本发明提供了一种高性能阻燃PC/PBT合金，包括以下质量份的组分：
PC，60～85份；
PBT，10～20份；
磷氮烯阻燃剂，5～10份；
有机硅阻燃剂，0.3～2份；
抑制酯交换剂，0.5～1份；
相容剂，2～5份；
抗滴落剂，0.1～1份。
具体的，该高性能阻燃PC/PBT合金中，PC为双酚A型聚碳酸酯，PC的重均分子量在25000～50000之间。PC的分子量分布在1～2之间。
该高性能阻燃PC/PBT合金中，PBT的重均分子量在40000～90000之间，PBT 的分子量分布在1～2之间。
该高性能阻燃PC/PBT合金中，在相同温度和负荷下，PC与PBT的熔体质量流动速率之差小于等于10g/10min。
该高性能阻燃PC/PBT合金中，磷氮烯阻燃剂为苯氧基环磷腈，磷氮烯阻燃剂的磷含量大于13％、氮含量含量大于5.8％、杂离子浓度小于0.01％、重均分子量693、纯度大于99％。
该高性能阻燃PC/PBT合金中，有机硅阻燃剂为乙烯苯基硅烷，有机硅阻燃剂的分子量在2000～3000之间、熔融温度在35℃～50℃之间、凝胶质量份数在 0.1％以下。
该高性能阻燃PC/PBT合金中，抑制酯交换剂为亚磷酸三苯酯、正硅酸乙酯或磷酸二异辛酯。抑制酯交换剂的加入能够提高该材料的HDT。
该高性能阻燃PC/PBT合金中，相容剂为丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯的共聚物。相容剂的加入能够提高该材料的综合力学性能(体现为冲击强度)。
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
一种高性能阻燃PC/PBT合金，包括以下质量份的组分：80.9份的PC、10 份的PBT、5份的磷氮烯阻燃剂、0.3份的有机硅阻燃剂、0.5份的抑制酯交换剂、3份的相容剂和0.3份的抗滴落剂。
具体的，PC为双酚A型聚碳酸酯，PC的重均分子量在25000～50000之间。 PC的分子量分布在1～2之间。PBT的重均分子量在40000～90000之间，PBT的分子量分布在1～2之间。在相同温度和负荷下，PC与PBT的熔体质量流动速率之差小于等于10g/10min。
磷氮烯阻燃剂为苯氧基环磷腈，磷氮烯阻燃剂的磷含量大于13％、氮含量含量大于5.8％、杂离子浓度小于0.01％、重均分子量693、纯度大于99％。
有机硅阻燃剂为乙烯苯基硅烷，有机硅阻燃剂的分子量在2000～3000之间、熔融温度在35℃～50℃之间、凝胶质量份数在0.1％以下。
抑制酯交换剂为亚磷酸三苯酯。
相容剂为丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯的共聚物(ACR-g-GMA)。
抗滴落剂为聚四氟乙烯。
制备该高性能阻燃PC/PBT合金时，按照上述配比称取相应质量份的组分，将各组分混合均匀后熔融挤出造粒。
对比例1
一种PC/PBT合金，包括以下质量份的组分：81.4份的PC、10份的PBT、5 份的磷氮烯阻燃剂、0.3份的有机硅阻燃剂、3份的相容剂、0.3份的抗滴落剂。
具体的，PC为双酚A型聚碳酸酯，PC的重均分子量在25000～50000之间。 PC的分子量分布在1～2之间。PBT的重均分子量在40000～90000之间，PBT的分子量分布在1～2之间。在相同温度和负荷下，PC与PBT的熔体质量流动速率之差小于等于10g/10min。
磷氮烯阻燃剂为苯氧基环磷腈，磷氮烯阻燃剂的磷含量大于13％、氮含量含量大于5.8％、杂离子浓度小于0.01％、重均分子量693、纯度大于99％。
有机硅阻燃剂为乙烯苯基硅烷，有机硅阻燃剂的分子量在2000～3000之间、熔融温度在35℃～50℃之间、凝胶质量份数在0.1％以下。
相容剂为丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯的共聚物(ACR-g-GMA)。
抗滴落剂为聚四氟乙烯。
该合金的制备方法与实施例1相同。
实施例2
一种高性能阻燃PC/PBT合金，包括以下质量份的组分：67.9份的PC、20 份的PBT、8份的磷氮烯阻燃剂、0.3份的有机硅阻燃剂、0.5份的抑制酯交换剂、3份的相容剂和0.3份的抗滴落剂。
具体的，PC为双酚A型聚碳酸酯，PC的重均分子量在25000～50000之间。 PC的分子量分布在1～2之间。PBT的重均分子量在40000～90000之间，PBT的分子量分布在1～2之间。在相同温度和负荷下，PC与PBT的熔体质量流动速率之差小于等于10g/10min。
磷氮烯阻燃剂为苯氧基环磷腈，磷氮烯阻燃剂的磷含量大于13％、氮含量含量大于5.8％、杂离子浓度小于0.01％、重均分子量693、纯度大于99％。
有机硅阻燃剂为乙烯苯基硅烷，有机硅阻燃剂的分子量在2000～3000之间、熔融温度在35℃～50℃之间、凝胶质量份数在0.1％以下。
抑制酯交换剂为亚磷酸三苯酯。
相容剂为丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯的共聚物(ACR-g-GMA)。
抗滴落剂为聚四氟乙烯。
制备该高性能阻燃PC/PBT合金时，按照上述配比称取相应质量份的组分，将各组分混合均匀后熔融挤出造粒。
对比例2
一种PC/PBT合金，包括以下质量份的组分：60.9份的PC、20份的PBT、 0.3份的有机硅阻燃剂、15份的磷酸酯阻燃剂、0.5份的抑制酯交换剂、3份的相容剂、0.3份的抗滴落剂
具体的，PC为双酚A型聚碳酸酯。
有机硅阻燃剂为乙烯苯基硅烷。
抑制酯交换剂为亚磷酸三苯酯。
相容剂为丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯的共聚物(ACR-g-GMA)。
抗滴落剂为聚四氟乙烯。
该合金的制备方法与实施例2相同。
以上实施例1、对比例1、实施例2及对比例2熔融挤出造粒后，然后将各实施例中的粒子在注塑机上注塑成型标准测试样条，按标准测试所得材料的机械性能，测试结果如表1所示：
表1测试结果
| 测试项目 | 测试标准 | 实施例1 | 对比例1 | 实施例2 | 对比例2 |
| 冲击强度(kJ/m2) | ISO 180 | 7 | 5.6 | 4.3 | 2.1 |
| HDT | ISO 75-2 | 100 | 85 | 92 | 78 |
| 阻燃 | UL94 | 1.0mmV-0 | 1.0mmV-0 | 1.0mmV-0 | 1.0mmV-0 |
从实施例1、对比例1、实施例2以及对比例2的测试结果可知：相对于现有技术中在PC/PBT合金中加入较多的磷酸酯阻燃剂来说，本发明在PC/PBT合金中加入磷氮烯阻燃剂，在没有降低其阻燃效果的情况下，不仅减少了阻燃剂的用量，而且使得该材料的冲击强度更高。
另外，根据实施例及对比例1的测试结果可知：抑制酯交换剂的加入能够提高材料的HDT。
本发明还提供了一种制品，其采用上述的高性能阻燃PC/PBT合金制得，具有良好的阻燃性能和冲击强度。
需指出的是，本发明不限于上述实施方式，任何熟悉本专业的技术人员基于本发明技术方案对上述实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，都落入本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种高性能阻燃PC/PBT合金，其特征在于，包括以下质量份的组分：
PC，60～85份；
PBT，10～20份；
磷氮烯阻燃剂，5～10份；
有机硅阻燃剂，0.3～2份；
抑制酯交换剂，0.5～1份；
相容剂，2～5份；
抗滴落剂，0.1～1份。
2.如权利要求1所述的一种高性能阻燃PC/PBT合金，其特征在于：
所述PC为双酚A型聚碳酸酯，所述PC的重均分子量在25000～50000之间；所述PC的分子量分布在1～2之间。
3.如权利要求1所述的一种高性能阻燃PC/PBT合金，其特征在于：
所述PBT的重均分子量在40000～90000之间，所述PBT的分子量分布在1～2之间。
4.如权利要求1所述的一种高性能阻燃PC/PBT合金，其特征在于：
在相同温度和负荷下，所述PC与所述PBT的熔体质量流动速率之差小于等于10g/10min。
5.如权利要求1所述的一种高性能阻燃PC/PBT合金，其特征在于：
所述磷氮烯阻燃剂为苯氧基环磷腈，所述磷氮烯阻燃剂的磷含量大于13％、氮含量含量大于5.8％、杂离子浓度小于0.01％、重均分子量693、纯度大于99％。
6.如权利要求1所述的一种高性能阻燃PC/PBT合金，其特征在于：
所述有机硅阻燃剂为乙烯苯基硅烷，所述有机硅阻燃剂的分子量在2000～3000之间、熔融温度在35℃～50℃之间、凝胶质量份数在0.1％以下。
7.如权利要求1所述的一种高性能阻燃PC/PBT合金，其特征在于：
所述抑制酯交换剂为亚磷酸三苯酯、正硅酸乙酯或磷酸二异辛酯。
8.如权利要求1所述的一种高性能阻燃PC/PBT合金，其特征在于：
所述相容剂为丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯的共聚物。
9.一种制品，其特征在于：
所述制品采用权利要求1～9任一项所述的高性能阻燃PC/PBT合金制得。
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