TW202208548A

TW202208548A - 一種高流動性阻燃聚碳酸酯材料及其製品

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Publication number: TW202208548A
Application number: TW109129225A
Authority: TW
Inventors: 李佩航
Original assignee: 大陸商漢達精密電子（昆山）有限公司
Priority date: 2020-08-26
Filing date: 2020-08-26
Publication date: 2022-03-01
Also published as: TWI792048B

Abstract

本發明涉及高分子材料技術領域，尤其涉及一種高流動性阻燃聚碳酸酯材料及其製品。該高流動性阻燃聚碳酸酯材料，每100重量份的材料成品，包括以下重量份的組分：聚碳酸酯94.4份～96.75份；流動改質劑3份～5份；阻燃劑，0.2份～0.5份；以及抗滴落劑0.05份～0.1份。本發明的高流動性阻燃聚碳酸酯材料及其製品，透過在聚碳酸酯材料中添加流動改質劑、阻燃劑及抗滴落劑，可獲得具有高流動性及高阻燃等級的聚碳酸酯材料，可廣泛用於電子電器薄壁製品的注塑加工中。

Description

一種高流動性阻燃聚碳酸酯材料及其製品

本發明涉及高分子材料技術領域，尤其涉及一種高流動性阻燃聚碳酸酯材料及其製品。

聚碳酸酯（Polycarbonate，PC）具有透光率高、物性高的特性，被廣泛應用於電子電器産品中。然而，聚碳酸酯的熔體粘度大，無法注塑成型大型薄壁産品。爲了改善這種情况，在以聚碳酸酯爲基材的材料中，通常的方法是加入流動改質劑等低分子量物質改善流動性，但是加入流動改質劑後成品材料易降解，導致聚碳酸酯材料在燃燒時易滴落，阻燃無法達到UL94 V-0的阻燃等級，又限制了高流動性聚碳酸酯的應用。

因此，實有必要開發一種高流動性阻燃聚碳酸酯材料及其製品，以解决上述問題。

本發明的目的在於提供一種高流動性阻燃聚碳酸酯材料及其製品，所述材料具有較好的流動性及阻燃性。

爲了實現上述目的，本發明採用如下的技術方案：

一種高流動性阻燃聚碳酸酯材料，每100重量份的材料成品，包括以下重量份的組分：聚碳酸酯，94.4份～96.75份；流動改質劑，3份～5份；阻燃劑，0.2份～0.5份；以及抗滴落劑，0.05份～0.1份。

作爲本發明的優選，聚碳酸酯爲雙酚A型綫性聚碳酸酯，使用光氣法合成，重均分子量在30000～50000之間，分子量分布在1～2之間。

作爲本發明的優選，在環境溫度爲300℃，負荷重量爲1.2Kg時，聚碳酸酯的熔體質量流動速率爲10g/10min～15g/10min。

作爲本發明的優選，流動改質劑爲苯氧基環磷腈。

進一步地，苯氧基環磷腈中磷含量大於13%，氮含量大於5.8%，雜離子濃度小於0.01%，重均分子量爲693，純度大於99%。

作爲本發明的優選，阻燃劑由磺酸鹽阻燃劑和有機矽阻燃劑組成，每100重量份的材料成分中，磺酸鹽阻燃劑添加量爲0.1份～0.2份，有機矽阻燃劑的添加量爲0.1份～0.3份。

進一步地，磺酸鹽阻燃劑包括苯磺醯基苯磺酸鉀、全氟丁基磺酸鉀、2，4，5-三氯苯基磺酸鈉及其衍生物中的至少一種。有機矽系阻燃劑包括聚矽氧烷、乙烯苯基矽烷及其衍生物中的至少一種。

作爲本發明的優選，抗滴落劑爲包覆型聚四氟乙烯，其粒徑尺寸在400奈米以下，苯乙烯-丙烯腈共聚物的包覆含量爲50%。

一種聚碳酸酯製品，採用上述的高流動性阻燃聚碳酸酯材料成型製得。

本發明的有益效果是：本發明的高流動性阻燃聚碳酸酯材料及其製品，透過在聚碳酸酯材料中添加流動改質劑、阻燃劑及抗滴落劑，可獲得具有高流動性及高阻燃等級的聚碳酸酯材料，可廣泛用於電子電器薄壁製品的注塑加工中。

本發明提供一種高流動性阻燃聚碳酸酯材料，每100重量份的材料成品，包括以下重量份的組分：聚碳酸酯，94.4份～96.75份；流動改質劑，3份～5份；阻燃劑，0.2份～0.5份；以及抗滴落劑，0.05份～0.1份。

具體地，該流動性阻燃聚碳酸酯材料中，聚碳酸酯爲雙酚A型綫性聚碳酸酯，使用光氣法合成，重均分子量在30000～50000之間，分子量分布在1～2之間。在環境溫度爲300℃，負荷重量爲1.2Kg時，聚碳酸酯的熔體質量流動速率（即流動指數）爲10g/10min～15g/10min，優選爲10g/10min、11g/10min、12g/10min、13g/10min、14g/10min或15g/10min。

具體地，流動改質劑爲苯氧基環磷腈，苯氧基環磷腈中磷含量大於13%，氮含量大於5.8%，雜離子濃度小於0.01%，重均分子量爲693，純度大於99%。

具體地，所述阻燃劑由磺酸鹽阻燃劑和有機矽阻燃劑組成，每100重量份的材料成分中，磺酸鹽阻燃劑添加量爲0.1份～0.2份，有機矽阻燃劑的添加量爲0.1份～0.3份，磺酸鹽阻燃劑的添加量優選爲0.1份、0.12份、0.14份、0.16份、0.18份或0.2份，有機矽阻燃劑的添加量優選爲0.1份、0.15份、0.2份、0.25份或0.3份。在高流動性阻燃聚碳酸酯材料中添加上述阻燃劑，能夠實現在不影響聚碳酸酯材料流動性的前提下使材料的阻燃等級達到0.8mmV-0等級。

進一步地，磺酸鹽阻燃劑包括苯磺醯基苯磺酸鉀、全氟丁基磺酸鉀、2，4，5-三氯苯基磺酸鈉及其衍生物中的至少一種，優選爲苯磺醯基苯磺酸鉀。有機矽系阻燃劑包括聚矽氧烷、乙烯苯基矽烷及其衍生物中的至少一種，優選爲乙烯基矽氧烷。

具體地，抗滴落劑爲包覆型聚四氟乙烯，其粒徑尺寸在400奈米以下，苯乙烯-丙烯腈共聚物（SAN）的包覆含量爲50%。

爲對本發明的目的、技術功效及技術手段有進一步的瞭解，下面通過具體實施例來進一步說明本發明的技術方案。 [實施例1]

一種高流動性阻燃聚碳酸酯材料，每100重量份的材料成品，包括96.75份聚碳酸酯、3份流動改質劑、0.2份阻燃劑及0.05份抗滴落劑。

具體地，實施例1中，在環境溫度爲300℃，負荷重量爲1.2Kg時，聚碳酸酯的熔體質量流動速率爲12g/10min，流動改質劑爲苯氧基環磷腈；阻燃劑由0.1份苯磺醯基苯磺酸鉀及0.1份乙烯苯基矽烷組成；抗滴落劑爲聚四氟乙烯。

製備高流動性阻燃聚碳酸酯材料時，按照上述配比稱取相應重量份的組分，將各組分混合均勻後熔融擠出造粒。 [對比例1]

一種聚碳酸酯材料，每100重量份的材料成品，包括99.95份的聚碳酸酯及0.05份抗滴落劑。

具體地，對比例1中，在環境溫度爲300℃，負荷重量爲1.2Kg時，所述聚碳酸酯的熔體質量流動速率爲12g/10min，所述抗滴落劑爲聚四氟乙烯。

該聚碳酸酯材料的製備方法與實施例1相同。 [實施例2]

一種高流動性阻燃聚碳酸酯材料，每100重量份的材料成品，包括92.55份聚碳酸酯、7份流動改質劑、0.4份阻燃劑及0.05份抗滴落劑。

具體地，實施例2中，在環境溫度爲300℃，負荷重量爲1.2Kg時，聚碳酸酯的熔體質量流動速率爲12g/10min，流動改質劑爲苯氧基環磷腈；阻燃劑由0.1份苯磺醯基苯磺酸鉀及0.3份乙烯苯基矽烷組成；抗滴落劑爲聚四氟乙烯。

製備高流動性阻燃聚碳酸酯材料時，按照上述配比稱取相應重量份的組分，將各組分混合均勻後熔融擠出造粒。 [對比例2]

一種聚碳酸酯材料，每100重量份的材料成品，包括92.95份的聚碳酸酯及7份流動改質劑。

具體地，對比例2中，在環境溫度爲300℃，負荷重量爲1.2Kg時，聚碳酸酯的熔體質量流動速率爲12g/10min，流動改質劑爲苯氧基環磷腈。

聚碳酸酯材料的製備方法與實施例2相同。

以上實施例及對比例熔融擠出造粒後，然後將各實施例及對比例的粒子在注塑機上注塑成型標準測試樣條，按標準測試所得材料的機械性能，測試結果如表1所示：表1測試結果

測試項目	測試標準	實施例1	對比例1	實施例2	對比例2
流動指數（g/10min）	ISO 1133 （300℃、1.2Kg）	20	12	40	38
阻燃等級	UL-94	1.0mm V-0	1.0mm NG	0.8mm V-0	0.8mm NG
透光率（%）	ASTM D1003 (1.0mm)	88	92	85	86

將實施例1與對比例1、實施例2與對比例2對比可知：在聚碳酸酯材料中添加流動改質劑及阻燃劑後，在提高材料流動性的前提下，阻燃等級能夠達至0.8mmV-0等級，流動性能夠達至40g/10min，能夠注塑成型大型薄壁産品，且材料的透光率基本不受影響；從實施例1及實施例2中可以得到通過增加流動改質劑及阻燃劑的添加量，阻燃性及流動性具有更佳的效果。

本發明還提供一種聚碳酸酯製品，聚碳酸酯製品採用上述的高流動性阻燃聚碳酸酯材料成型製得，製品可廣泛用於電子電器薄壁製品的注塑加工中。

以上結合具體實施例描述了本發明的技術原理，這些描述只是爲了解釋本發明原理，不能以任何方式解釋爲對本發明專利申請範圍的限制。基於此處解釋，本領域技術人員不需要付出創造性的勞動即可聯想到本發明的其他具體實施方式，這些方式都將落入本發明的保護範圍之內。

無

Claims

一種高流動性阻燃聚碳酸酯材料，每100重量份的材料成品，包括以下重量份的組分：聚碳酸酯，94.4份～96.75份；一流動改質劑，3份～5份；一阻燃劑，0.2份～0.5份；以及一抗滴落劑，0.05份～0.1份。
如請求項1所述之高流動性阻燃聚碳酸酯材料，其中該聚碳酸酯爲雙酚A型綫性聚碳酸酯，使用光氣法合成，重均分子量在30000～50000之間，分子量分布在1～2之間。
如請求項1所述之高流動性阻燃聚碳酸酯材料，其中在環境溫度爲300℃，負荷重量爲1.2Kg時，該聚碳酸酯的熔體質量流動速率爲10g/10min～15g/10min。
如請求項1所述之高流動性阻燃聚碳酸酯材料，其中該流動改質劑爲苯氧基環磷腈。
如請求項4所述之高流動性阻燃聚碳酸酯材料，其中該苯氧基環磷腈中磷含量大於13%，氮含量大於5.8%，雜離子濃度小於0.01%，重均分子量爲693，純度大於99%。
如請求項1所述之高流動性阻燃聚碳酸酯材料，其中該阻燃劑由一磺酸鹽阻燃劑和一有機矽阻燃劑組成，每100重量份的材料成分中，該磺酸鹽阻燃劑添加量爲0.1份～0.2份，該有機矽阻燃劑的添加量爲0.1份～0.3份。
如請求項6所述之高流動性阻燃聚碳酸酯材料，其中該磺酸鹽阻燃劑包括苯磺醯基苯磺酸鉀、全氟丁基磺酸鉀、2，4，5-三氯苯基磺酸鈉及其衍生物中的至少一種；該有機矽系阻燃劑包括聚矽氧烷、乙烯苯基矽烷及其衍生物中的至少一種。
如請求項1所述之高流動性阻燃聚碳酸酯材料，其中該抗滴落劑爲包覆型聚四氟乙烯，其粒徑尺寸在400奈米以下，苯乙烯-丙烯腈共聚物的包覆含量爲50%。
一種聚碳酸酯製品，係由請求項1至8中任一項所述之高流動性阻燃聚碳酸酯材料成型製得。