一种环保阻燃玻纤增强聚酯合金材料及其制备方法

文档序号:3650536阅读:220来源:国知局

专利名称::一种环保阻燃玻纤增强聚酯合金材料及其制备方法
技术领域
:本发明涉及高分子材料
技术领域
,尤其涉及一种可拓宽纯聚碳酸酯的应用领域,能够广泛用于三相电表外壳、家电、汽车配件等领域的聚碳酸酯合金材料及其制备方法。
背景技术
:聚碳酸酯(PC)是一种非结晶型工程材料,具有优良的抗冲击强度、耐热性、透明度高、阻燃特性及抗污染性。但是因分子刚性及空间位阻较大,其熔融温度较高(270~320°C),加工困难,难以制得大型薄壁制品,且制品中残余应力大,易发生应力开裂。同时PC对缺口敏感,耐水解稳定性和耐溶剂性不好,这些缺陷使PC在实际应用中受到限制。聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)是一种结晶速度快的工程塑料,易于实现高速成型,且具有优异的耐溶剂性,化学稳定性、机械强度、电绝缘特性和热稳定性。但是其制品的成型收縮率大,存在缺口冲击强度低,高温下刚性不足的缺点。阻燃玻纤增强PC/PBT是聚碳酸酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯的混合物,具有PC和PBT二者的综合特性,如PC的高韧性和尺寸稳定性以及PBT的化学稳定性、热稳定性和润滑特性等,主要应用于家电领域三相电表盖。但是现有的环保阻燃PC/PBT合金专利中提到了阻燃剂选用的是芳香族磷酸酯,芳香族磷酸酯除了有阻燃作用外,还有增塑剂作用,因分子量较低,会大幅度降低PC/PBT合金的耐热温度,且上述专利技术实施成本高。
发明内容本发明要解决的技术问题是提供一种能够降低成本、提高表面光亮度,具有优异的耐水解性能,可广泛用于家电、汽车配件等领域的聚碳酸酯合金复合材料。本发明提供一种高透明聚碳酸酯合金复合材料,由下述重量百分比的原材料配制而成聚碳酸酯50—70%聚酯1040%相容剂3—5%阻燃剂3—6%润滑剂0.3—1%抗氧剂0.1—1%玻璃纤维3.5—10%其中,所述聚碳酸酯为双酚A型聚碳酸酯,其分子量为20000-30000;其中,所述聚酯为饱和线型聚酯,特性黏度为0.65-1.05DL/g,熔点为220-265。C;其中,所述聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯,或聚对苯二甲酸乙二醇酯与聚对苯二甲酸丁二醇酯的混合物;其中,所述相容剂为含有甲基丙烯酸酯的核壳类物质;其中,所述阻燃剂为含有含溴环保化物或非卤化合物;其中,所述抗氧剂为四[e-(3,5-二特丁基-4-羟基苯基)丙酸]正十八碳醇酯;其中,所述润滑剂为芥酸酰胺类化合物;其中,所述玻璃纤维为无碱连续纱或短切纤维。上述的高透明聚碳酸酯合金复合材料的制备方法,包括以下步骤A、.按照重量百分比称取所述原料;B、将聚碳酸酯、聚酯、相容剂、阻燃剂、抗氧剂、润滑剂在中速混合器中混合3-7分钟;C、将上述混好的原料投置于双螺杆挤出机中,在双螺杆挤出机的5-6区加入连续纱或短切纤维,经过熔融挤出,造粒;混合料在螺杆中输送时间为1_2分钟。其中双螺杆挤出机的温控1-2区温度为180-260°C,温控3-4区温度为180-260。C,温控5-6区温度为180-260。C,温控7-8区温度为180-260。C,温控9-10区温度为180-26(TC;所述双螺杆挤出机有两个抽真空处,两个抽真空处中的一处位于送料段的末端、熔融段的开始端;另一处抽真空设备位于计量段。本发明通过改进生产工艺,增加一个抽真空装置,使用两个抽真空设备一处位于送料段的末端,熔融段的开始端,另一处抽真空设备位于计量段,将小分子物质及时排走,使其对合金制品外观影响最小;并对螺杆的螺纹元件进行多次的排列组合;由上述改进确定了性价比高的环保阻燃玻纤增强聚酯合金材料;使得制备的聚碳酸酯合金复合材料具有表面光亮度高,并具有优异的耐水解性能,拓宽了聚碳酸酯的用途,能够广泛用于三相电表盖制作、家电、汽车配件等领域;同时使用的PBT、阻燃剂、润滑剂、抗氧剂、玻璃纤维均为国产,降低了生产成本,使制得的产品极具竞争优势;而且制备过程简单,生产工艺可控。具体实施方式下面结合具体实施例,对本发明作详细的阐述在下述所有实施例中,所选择的聚碳酸酯为双酚A型聚碳酸酯,分子量为20000-30000,帝人化学产L-1250Y;PBT的特性黏度为0.65-1.05Dl/g,国产PBT1100;相容剂为容剂为含有甲基丙烯酸酯的物质,MBS(C223A)阻燃剂为山东富通公司产溴化环氧,分子量为25000-30000,润滑剂为国产EBS,抗氧剂为四[3-(3,5-二特丁基-4-羟基苯基)丙酸]正十八碳醇酯,为CIBA公司生产。将聚碳酸酯PC(L-1250Y)重量百分比为50%,聚对苯二甲酸乙二醇酯(PBT)为40%,阻燃剂3%,相容剂剂3%,抗氧剂0.2%,润滑剂0.3,在中速搅拌机中混合5分钟。经过熔融温度为200-260'C双螺杆挤出机挤出,3.5%988#连续纱加入造粒。其中各区段温度为双螺杆挤出机1-2区温度为200-260。C,3-4区温度为200-260°C,5-6区温度为200-260°C,7-8区温度为200-260°C,9-10区温度为200-26(TC。混合料在螺杆中输送时间为90秒钟;实施例二将聚碳酸酯PC(L-1250Y)重量百分比为55%,聚对苯二甲酸乙二醇酯(PBT)为30%,阻燃剂5%,相容剂剂4%,抗氧剂0.2%,润滑剂0.4,在中速搅拌机中混合5分钟。经过熔融温度为200-26(TC双螺杆挤出机挤出,4.6%988#连续纱加入造粒。其中各区段温度为双螺杆挤出机1-2区温度为200-260。C,3-4区温度为200-260°C,5-6区温度为200-260°C,7-8区温度为200-260°C,9-10区温度为200-260°C。混合料在螺杆中输送时间为90秒钟;实施例三将聚碳酸酯PC(L-1250Y)重量百分比为64%,聚对苯二甲酸乙二醇酯(PBT)为20%,阻燃剂6%,相容剂剂5%,抗氧剂0.2%,润滑剂0.5,在中速搅拌机中混合5分钟。经过熔融温度为200-260'C双螺杆挤出机挤出,4.3%988#连续纱加入造粒。其中各区段温度为双螺杆挤出机1-2区温度为200-260°C,3-4区温度为200-260°C,5-6区温度为200-260°C,7-8区温度为200-260°C,9-10区温度为200-260°C。混合料在螺杆中输送时间为90秒钟;实施例四将聚碳酸酯PC(L-1250Y)重量百分比为71.6%,聚对苯二甲酸乙二醇酯(PBT)为10%,阻燃剂5%,相容剂剂3°/。,抗氧剂0.1%,润滑剂0.3,在中速搅拌机中混合5分钟。经过熔融温度为200-26(TC双螺杆挤出机挤出,10%988#连续纱加入造粒。其中各区段温度为双螺杆挤出机1-2区温度为200-260°C,3-4区温度为200-260°C,5-6区温度为200-260°C,7-8区温度为200-260°C,9-10区温度为200-260°C。混合料在螺杆中输送时间为90秒钟;实施例五将聚碳酸酯PC(L-1250Y)重量百分比为71.5%,聚对苯二甲酸乙二醇酯(PBT)为10°/。,阻燃剂5°/。,相容剂剂3%,抗氧剂0.2%,润滑剂0.3,在中速搅拌机中混合5分钟。经过熔融温度为200-260。C双螺杆挤出机挤出,10%988#连续纱加入造粒。其中各区段温度为双螺杆挤出机1-2区温度为200-260°C,3-4区温度为200-260°C,5-6区温度为200-260°C,7-8区温度为200-260°C,9-10区温度为200-260°C。混合料在螺杆中输送时间为90秒钟;实施例六将聚碳酸酯PC(L-1250Y)重量百分比为70.4%,聚对苯二甲酸乙二醇酯(PBT)为10%,阻燃剂5°/。,相容剂剂4%,抗氧剂0.2%,润滑剂0.4,在中速搅拌机中混合5分钟。经过熔融温度为200-26(TC双螺杆挤出机挤出,10%988#连续纱加入造粒。其中各区段温度为双螺杆挤出机1-2区温度为200-260。C,3-4区温度为200-260。C,5-6区温度为200-260。C,7-8区温度为200-260°C,9-10区温度为200-260"C。混合料在螺杆中输送时间为90秒钟;将上述6个实施例完成造粒的粒子在110-12(TC的鼓风烘箱中干燥4—6小时,再将干燥的粒子在80T注塑机上注塑制样,制样过程中保持模温在70-IO(TC之间。拉伸强度按GB/T1040标准进行检验。试样类型为I型,样条尺寸(mm):170(长)x(20±0.2)(端部宽度)x(4士0.2)(厚度),拉伸速度为50mm/min;弯曲强度和弯曲模量按GB9341/T标准进行检验。试样类型为试样尺寸(mm):(80±2)x(10±0.2)x(4士0.2),弯曲速度为20mm/min;缺口冲击强度按GB/T1043标准进行检验。试样类型为I型,试样尺寸(mm):(80±2)x(10±0.2)x(4士0.2);缺口类型为A类,缺口剩余厚度为3.2mm;热变形温度按GB/T1634.2标准进行检验,负载为1.80MPa,跨距为100mm。透光率和雾度按照GB2410-88标准进行,试样尺寸为50mmx50mmxl.2mm片材实施例l-6配方及材料性能表组<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>在本发明中使用到了两个抽真空设备一处位于送料段的末端,熔融段的开始端,即双螺杆温控区的3-4区,另一处抽真空设备位于计量段,温控8-9区。原因在于将小分子物质及时排走,使其对后续加工成制品时外观影响最小:即浮纤较少、光亮度高。另外PBT的加入,降低了PC的黏度,增加了流动性,增加了光亮度。在本发明中使用进口MBS的原因国产MBS绝大多数都不耐高温,在180-26(TC加工温度范围时热氧化变色,所以选择更耐温的三菱公司产的C223A。另外C223A以其独特的化学结构在配方体系中既有增韧剂又具备相容剂的作用。通过对上述表格中的数据分析后得知,阻燃剂5%(重量百分比)和增韧剂3%,玻纤含量为10%(重量百分比)时综合机械性能和经济成本达到了最优值,为本发明所确定的最佳配方。权利要求1、一种环保阻燃玻纤增强聚酯合金材料,其特征在于,由下述重量百分比的原材料配制而成(%)聚碳酸酯50-70%聚酯10-40%相容剂3-5%阻燃剂3-6%润滑剂0.3-1%抗氧剂0.1-1%玻璃纤维3.5-10%2、如权利要求1所述的环保阻燃玻纤增强聚酯合金材料,其特征在于-所述聚碳酸酯为双酚A型聚碳酸酯,其分子量为20000-30000。3、如权利要求l所述的环保阻燃玻纤增强聚酯合金材料,其特征在于所述聚酯为饱和线型聚酯,特性黏度为0.65-1.05DL/g,熔点为220-265'C。4、如权利要求3所述的环保阻燃玻纤增强聚酯合金材料,其特征在于所述聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯,或聚对苯二甲酸乙二醇酯与聚对苯二甲酸丁二醇酯的混合物。5、如权利要求l所述的环保阻燃玻纤增强聚酯合金材料,其特征在于相容剂为含有甲基丙烯酸酯的物质。6、如权利要求1戶斤述的环保阻燃玻纤增强聚酯合金材料,其特征在于所述阻燃剂为含有含溴环保化物或非卤化合物。7、如权利要求1戶斤述的环保阻燃玻纤增强聚酯合金材料,其特征在于所述润滑剂为芥酸酰胺类化合物。8、如权利要求1所述的环保阻燃玻纤增强聚酯合金材料,其特征在于所述玻璃纤维为无碱连续纱或短切纤维。9、一种如权利要求1所述的环保阻燃玻纤增强聚酯合金材料的制备方法,包括以下步骤A、按照重量百分比称取所述原料;B、将聚碳酸酯、聚酯、相容剂、阻燃剂、抗氧剂、润滑剂在中速混合器中混合3-7分钟;C、将上述混好的原料投置于双螺杆挤出机中,在双螺杆挤出机的5-6区加入连续纱或短切纤维,经过熔融挤出,造粒;混合料在螺杆中输送时间为1-2分钟,加工工艺如下双螺杆挤出机包括十个温控区,所述的温控l-2区温度为180-260°C,温控3-4区温度为180-260°C,温控5-6区温度为180-260°C,温控7-8区温度为180-260°C,温控9-10区温度为180-260°C。10、如权利要求9所述的环保阻燃玻纤增强聚酯合金材料制备方法,其特征在于所述双螺杆挤出机有两个抽真空处,两个抽真空处中的一处位于送料段的末端、熔融段的开始端;另一处抽真空设备位于计量段。全文摘要本发明涉及一种环保阻燃玻纤增强聚酯合金材料及其制备方法,该聚酯合金材料由以下重量配比的原料制成聚碳酸酯50-70%,聚酯10-40%,相容剂3-5%,阻燃剂3-6%,抗氧剂0.1-1%,润滑剂0.3-1%,玻璃纤维3.5-10%。其制备方法是以聚碳酸酯、线型饱和聚酯为基体树脂,加入相容剂、阻燃剂、抗氧剂,润滑剂,玻璃纤维,经过双螺杆挤出机造粒而成。本发明的聚碳酸酯合金材料表面光亮度高,并具有优异的耐水解性能,拓宽了聚碳酸酯的用途,能够广泛用于三相电表壳制作、家电、汽车配件等领域。文档编号C08L69/00GK101220199SQ200710125558公开日2008年7月16日申请日期2007年12月28日优先权日2007年12月28日发明者东徐,李小波,永贺申请人:深圳市科聚新材料有限公司
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