专利名称：一种耐寒阻燃聚碳酸脂合金材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及聚碳酸脂合金材料的改性及制备，具体说是一种耐寒阻燃聚碳酸脂合 金材料及其制备方法。
背景技术：
聚碳酸酯是一种常用的工程塑料，具有优异的透明性、电绝缘性和抗冲击性能。由 于其机械性能良好，所以被广泛应用于灯罩、透视镜片、室外装饰物等透明制品上。但受其 分子链结构影响，聚碳酸酯分子链的刚性较强，其低温韧性较差。在低温环境下聚碳酸酯的 分子链会出现僵化现象，其低温抗冲击性能较差，所以在实际使用和加工过程中均需要加 入增韧剂以提高其冲击韧性。而随着社会对防火安全意识的提高，人们对塑料制品的阻燃 性能要求也逐步提高，虽然聚碳酸酯树脂本身具有较好的阻燃性能，但在其加工时仍需要 加入相应的阻燃助剂，以提高其阻燃等级。目前聚碳酸酯的增韧主要采用苯乙烯类共聚物、 聚烯烃弹性体等助剂的加入实现，但是，苯乙烯类共聚物、聚烯烃弹性体与聚碳酸酯的相容 性较差，且其耐寒性较弱，未能使聚碳酸酯的低温抗冲击性有明显改善。而现有的聚碳酸酯 阻燃剂主要以卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、有机硅阻燃剂和磺酸钾盐阻燃剂为主，上述阻燃剂 虽然可明显改善聚碳酸酯的阻燃性能，但由于增韧剂的加入会对整个体系的阻燃性能有明 显的下降，并且阻燃剂的加入也会对体系的冲击性能有所影响，而上述阻燃剂的低温抗冲 击性能均较差，因此聚碳酸酯材料的低温抗冲击性也较差。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种阻燃效率高、低温抗冲击性好 并具有良好的耐候性的耐寒阻燃聚碳酸脂合金材料。本发明的另一个发明目的在于克服现有技术的不足，提供一种上述耐寒阻燃聚碳 酸脂合金材料的制备方法。本发明的发明目的是这样实现的一种耐寒阻燃聚碳酸脂合金材料，其特征在于 所述耐寒阻燃聚碳酸脂合金材料包括聚碳酸脂树脂、增韧剂、阻燃剂、阻燃协效剂、抗氧剂 及耐候剂，各组分的含量按质量分数算分别为聚碳酸脂树脂100份；增韧剂2-30份；阻燃 剂3-20份；阻燃协效剂1-5份；抗氧剂0-2份；耐候剂0-3份。所述增韧剂为具有核-壳结构的多元共聚物。所述增韧剂为热塑性弹性体、MBS和ABS高胶粉中的一种或上述成分按任意比例
混合ο所述阻燃剂为溴代三嗪、十溴二苯乙烷、溴化聚苯乙烯和溴化环氧树脂中的一种 或上述成分按任意比例混合。所述耐候剂为钛白粉、二苯甲酮类聚合物、苯并三唑类聚合物、水杨酸酯类聚合物 和受阻胺类聚合物中的一种或上述成分按任意比例混合。所述阻燃协效剂为三氧化二锑、五氧化二锑、锑酸钠和硼酸锌中的一种或上述成分按任意比例混合。所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂1076、抗氧剂1098、抗氧剂DLTP、抗 氧剂DLSP中的一种或上述成分按任意比例混合。一种上述耐寒阻燃聚碳酸脂合金材料的制备方法，该方法由以下步骤组成a:按上述比例称取原料备用；b 将聚碳酸脂树脂、增韧剂和抗氧剂在常温下置于高速混合机中混合3-5分钟；c 常温下加入阻燃剂、阻燃协效剂和耐候剂置于高速混合机中混合3-5分钟；d 将c步骤所得混合物在240_300°C下通过双螺杆挤出机挤出造粒；e 将d步骤得出的粒料置于均化罐内均化即可。本发明具有以下优点本发明的耐寒阻燃聚碳酸脂合金材料通过在聚碳酸脂树脂中加入增韧剂、阻燃剂 和阻燃协效剂，除了提高聚碳酸脂树脂的阻燃性外，还极大的提高了聚碳酸脂树脂的低温 韧性，改善了聚碳酸脂树脂的低温抗冲击能力。而在聚碳酸脂树脂中加入抗氧剂和耐候剂， 则可有效改善聚碳酸脂树脂的抗氧化性和耐候性，使其在长时间使用后仍然能保持较高的 机械性能和抗冲击能力。本发明的耐寒阻燃聚碳酸脂制品在-40°C的环境下放置一段时间 后，仍具有较好的低温冲击性能。同时，本发明的耐寒阻燃聚碳酸脂制品达到UL-94 1.6mm 的VO标准。
具体实施例方式本发明的耐寒阻燃聚碳酸脂合金材料主要包括聚碳酸脂树脂、增韧剂、阻燃剂、阻 燃协效剂、抗氧剂及耐候剂，各组分的含量按质量分数算分别为聚碳酸脂树脂100份；增 韧剂2-30份；阻燃剂3-20份；阻燃协效剂1-5份；抗氧剂0-2份；耐候剂0_3份。为了加 强聚碳酸脂的低温抗冲击性，增韧剂选用具有核-壳结构的多元共聚物，具体说是热塑性 弹性体、MBS和ABS高胶粉中的一种或上述成分按任意比例混合。阻燃剂可选用溴代三嗪、 十溴二苯乙烷、溴化聚苯乙烯和溴化环氧树脂中的一种或上述成分按任意比例混合，该阻 燃剂为溴类阻燃剂，除了可改善聚碳酸脂树脂的阻燃性外，还使其拥有优良的低温抗冲击 性能。而该聚碳酸脂树脂还可选择加入了阻燃协效剂，本发明的聚碳酸脂树脂还可选择加 入了阻燃协效剂，该阻燃协效剂可选用三氧化二锑、五氧化而锑、锑酸钠和硼酸锌中的一种 或上述成分按任意比例混合。阻燃协效剂的加入可提高阻燃剂的阻燃效果。耐候剂选用钛 白粉、二苯甲酮类聚合物、苯并三唑类聚合物、水杨酸酯类聚合物和受阻胺类聚合物中的一 种或上述成分按任意比例混合，该耐候剂包含了光屏蔽剂、紫外线吸收剂等，可使聚碳酸脂 树脂在室外环境下相对长期地保持稳定的物理力学性能。为了提高聚碳酸脂树脂的耐候 性，该聚碳酸脂树脂中加入了抗氧剂，抗氧剂可选用抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂1076、 抗氧剂1098、抗氧剂DLTP、抗氧剂DLSP中的一种或上述成分按任意比例混合。而该耐寒阻 燃聚碳酸脂合金材料的制备方法由以下步骤组成a:按上述比例称取原料备用；b 将聚碳酸脂树脂、增韧剂和抗氧剂在常温下置于高速混合机中混合3-5分钟；c 常温下加入阻燃剂、阻燃协效剂和耐候剂置于高速混合机中混合3-5分钟；d 将c步骤所得混合物在240_300°C下通过双螺杆挤出机挤出造粒；
e 将d步骤得出的粒料置于均化罐内均化即可。本发明的耐寒阻燃聚碳酸脂制品在-40°C的环境下放置4小时后，用2. 5磅重的 实心球在1米高度落下，制品不破裂。同时，本发明的耐寒阻燃聚碳酸脂制品达到UL-94 1. 6mm的VO标准。下面根据表1对各个实施例进行详细说明，但并不因此把本发明限制在所述实施 例范围内实施例1本发明的耐寒阻燃聚碳酸脂合金材料主要包括聚碳酸脂树脂、增韧剂、阻燃剂和 阻燃协效剂，增韧剂为热塑性弹性体和MBS的混合物；阻燃剂为溴代三嗪、十溴二苯乙烷、 溴化聚苯乙烯和溴化环氧树脂的混合物；阻燃协效剂为三氧化二锑、五氧化二锑、锑酸钠和 硼酸锌的混合物。上述组分含量按质量分数算分别为聚碳酸脂树脂100份；热塑性弹性体 1份；MBSl份；溴代三嗪5份；十溴二苯乙烷5份；溴化聚苯乙烯5份；溴化环氧树脂5份； 三氧化二锑0. 2份；五氧化二锑0. 3份；锑酸钠0. 3份；硼酸锌0. 2份。该耐寒阻燃聚碳酸 脂合金材料的制备方法由以下步骤组成a:按上述比例称取原料备用；b 将聚碳酸脂树脂、增韧剂、耐候剂和抗氧剂在常温下置于高速混合机中混合3 分钟；c 常温下加入阻燃剂和阻燃协效剂置于高速混合机中混合3分钟；d 将c步骤所得混合物在240 0C下通过双螺杆挤出机挤出造粒；e 将d步骤得出的粒料置于均化罐内均化即可。该耐寒阻燃聚碳酸脂制品在_40°C的环境下放置4小时后，用2. 5磅重的实心球在 1米高度落下，制品不破裂。同时，本发明的耐寒阻燃聚碳酸脂制品达到UL-94 1.6mm的VO 标准。实施例2本发明的耐寒阻燃聚碳酸脂合金材料主要包括聚碳酸脂树脂、增韧剂、阻燃剂、阻 燃协效剂、耐候剂和抗氧剂，增韧剂为热塑性弹性体、MBS和ABS高胶粉的混合物；阻燃剂 为溴代三嗪、十溴二苯乙烷、溴化聚苯乙烯和溴化环氧树脂的混合物；阻燃协效剂为三氧化 二锑、五氧化二锑、锑酸钠和硼酸锌的混合物；耐候剂为钛白粉、二苯甲酮类聚合物、苯并三 唑类聚合物、水杨酸酯类聚合物和受阻胺类聚合物的混合物；抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧 剂168、抗氧剂1076、抗氧剂1098、抗氧剂DLTP和抗氧剂DLSP的混合物。上述组分含量按 质量分数算分别为聚碳酸脂树脂100份；热塑性弹性体10份；ABS高胶粉10份；MBSlO份； 溴代三嗪1份；十溴二苯乙烷0. 5份；溴化聚苯乙烯0. 5份；溴化环氧树脂1份；三氧化二 锑1份；五氧化二锑1. 5份；锑酸钠1. 5份；硼酸锌1份；钛白粉0. 5份；二苯甲酮类聚合物 0. 5份；苯并三唑类聚合物1份；水杨酸酯类聚合物0. 5份；受阻胺类聚合物0. 5份；抗氧剂 1010 0.5份；抗氧剂168 0.2份；抗氧剂1076 0.3份；抗氧剂1098 0. 3份；抗氧剂DLTP0. 5 份；抗氧剂DLSP0. 2份。该耐寒阻燃聚碳酸脂合金材料的制备方法由以下步骤组成a:按上述比例称取原料备用；b 将聚碳酸脂树脂、增韧剂、耐候剂和抗氧剂在常温下置于高速混合机中混合5 分钟；
c 常温下加入阻燃剂和阻燃协效剂置于高速混合机中混合5分钟；
d 将c步骤所得混合物在300 0C下通过双螺杆挤出机挤出造粒；e 将d步骤得出的粒料置于均化罐内均化即可。该耐寒阻燃聚碳酸脂制品在_40°C的环境下放置4小时后，用2. 5磅重的实心球在 1米高度落下，制品不破裂。同时，本发明的耐寒阻燃聚碳酸脂制品达到UL-94 1.6mm的VO 标准。实施例3本发明的耐寒阻燃聚碳酸脂合金材料主要包括聚碳酸脂树脂、增韧剂、阻燃剂、阻 燃协效剂、耐候剂和抗氧剂，增韧剂为热塑性弹性体、MBS和ABS高胶粉的混合物；阻燃剂 为溴代三嗪、十溴二苯乙烷和溴化聚苯乙烯的混合物；阻燃协效剂为三氧化二锑、五氧化 二锑、锑酸钠和硼酸锌的混合物；耐候剂为钛白粉、二苯甲酮类聚合物、苯并三唑类聚合物 和水杨酸酯类聚合物的混合物；抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂1098和抗氧剂 DLTP的混合物。上述组分含量按质量分数算分别为聚碳酸脂树脂100份；热塑性弹性体5 份；ABS高胶粉5份；MBS3份；溴代三嗪2份；十溴二苯乙烷3份；溴化聚苯乙烯1份；三氧 化二锑0. 4份；五氧化二锑0. 8份；锑酸钠1份；硼酸锌0. 5份；钛白粉0. 2份；二苯甲酮类 聚合物0. 3份；苯并三唑类聚合物0. 6份；水杨酸酯类聚合物0. 1份；抗氧剂1010 0. 2份； 抗氧剂168 0. 2份；抗氧剂1098 0. 2份；抗氧剂DLTPl份。该耐寒阻燃聚碳酸脂合金材料 的制备方法由以下步骤组成a:按上述比例称取原料备用；b 将聚碳酸脂树脂、增韧剂、耐候剂和抗氧剂在常温下置于高速混合机中混合4 分钟；c 常温下加入阻燃剂和阻燃协效剂置于高速混合机中混合4分钟；d 将c步骤所得混合物在250°C下通过双螺杆挤出机挤出造粒；e 将d步骤得出的粒料置于均化罐内均化即可。该耐寒阻燃聚碳酸脂制品在-40°C的环境下放置4小时后，用2. 5磅重的实心球在 1米高度落下，制品不破裂。同时，本发明的耐寒阻燃聚碳酸脂制品达到UL-94 1.6mm的VO 标准。实施例4本发明的耐寒阻燃聚碳酸脂合金材料主要包括聚碳酸脂树脂、增韧剂、阻燃剂、阻 燃协效剂、耐候剂和抗氧剂，增韧剂为热塑性弹性体、MBS和ABS高胶粉的混合物；阻燃剂为 溴代三嗪、十溴二苯乙烷、溴化聚苯乙烯和溴化环氧树脂的混合物；阻燃协效剂为三氧化二 锑、五氧化二锑和硼酸锌的混合物；耐候剂为钛白粉、二苯甲酮类聚合物、苯并三唑类聚合 物和受阻胺类聚合物的混合物；抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1098和抗氧剂 DLSP的混合物。上述组分含量按质量分数算分别为聚碳酸脂树脂100份；热塑性弹性体7 份；ABS高胶粉8份；MBS6份；溴代三嗪4份；十溴二苯乙烷2份；溴化聚苯乙烯4份；溴化 环氧树脂1份；三氧化二锑0. 8份；五氧化二锑1. 2份；硼酸锌1. 5份；钛白粉0. 3份；二苯 甲酮类聚合物1份；苯并三唑类聚合物0. 2份；受阻胺类聚合物0. 5份；抗氧剂1010 0. 3 份；抗氧剂1076 0. 5份；抗氧剂1098 0. 4份；抗氧剂DLSP0. 3份。该耐寒阻燃聚碳酸脂合 金材料的制备方法由以下步骤组成
a:按上述比例称取原料备用；b:将聚碳酸脂树脂、增韧剂、耐候剂和抗氧剂在常温下置于高速混合机中混合 3. 5分钟；c 常温下加入阻燃剂和阻燃协效剂置于高速混合机中混合4分钟；d 将c步骤所得混合物在265°C下通过双螺杆挤出机挤出造粒；e 将d步骤得出的粒料置于均化罐内均化即可。该耐寒阻燃聚碳酸脂制品在-40°C的环境下放置4小时后，用2. 5磅重的实心球在 1米高度落下，制品不破裂。同时，本发明的耐寒阻燃聚碳酸脂制品达到UL-94 1.6mm的VO 标准。实施例5本发明的耐寒阻燃聚碳酸脂合金材料主要包括聚碳酸脂树脂、增韧剂、阻燃剂、阻 燃协效剂、耐候剂和抗氧剂，增韧剂为热塑性弹性体、MBS和ABS高胶粉的混合物；阻燃剂为 溴代三嗪、溴化聚苯乙烯和溴化环氧树脂的混合物；阻燃协效剂为五氧化二锑、锑酸钠和硼 酸锌的混合物；耐候剂为钛白粉、苯并三唑类聚合物和水杨酸酯类聚合物的混合物；抗氧 剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂1076、抗氧剂1098、抗氧剂DLTP和抗氧剂DLSP的混 合物。上述组分含量按质量分数算分别为聚碳酸脂树脂100份；热塑性弹性体5份；ABS高 胶粉6份；MBS6份；溴代三嗪3份；溴化聚苯乙烯3份；溴化环氧树脂2份；五氧化二锑1. 5 份；锑酸钠0. 6份；硼酸锌0. 7份；钛白粉0. 1份；苯并三唑类聚合物0. 4份；水杨酸酯类 聚合物0. 3份；抗氧剂1010 0. 4份；抗氧剂168 0. 1份；抗氧剂1076 0. 2份；抗氧剂1098 0. 3份；抗氧剂DLTP0. 2份；抗氧剂DLSP0. 1份。该耐寒阻燃聚碳酸脂合金材料的制备方法 由以下步骤组成a:按上述比例称取原料备用；b 将聚碳酸脂树脂、增韧剂、耐候剂和抗氧剂在常温下置于高速混合机中混合4 分钟；c 常温下加入阻燃剂和阻燃协效剂置于高速混合机中混合3. 5分钟；d 将c步骤所得混合物在280 0C下通过双螺杆挤出机挤出造粒；e 将d步骤得出的粒料置于均化罐内均化即可。该耐寒阻燃聚碳酸脂制品在_40°C的环境下放置4小时后，用2. 5磅重的实心球在 1米高度落下，制品不破裂。同时，本发明的耐寒阻燃聚碳酸脂制品达到UL-94 1.6mm的VO 标准。实施例6本发明的耐寒阻燃聚碳酸脂合金材料主要包括聚碳酸脂树脂、增韧剂、阻燃剂、阻 燃协效剂、耐候剂和抗氧剂，增韧剂为热塑性弹性体、MBS和ABS高胶粉的混合物；阻燃剂为 溴代三嗪、十溴二苯乙烷、溴化聚苯乙烯和溴化环氧树脂的混合物；阻燃协效剂为三氧化二 锑、锑酸钠和硼酸锌的混合物；耐候剂为钛白粉、二苯甲酮类聚合物、水杨酸酯类聚合物和 受阻胺类聚合物的混合物；抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂1076、抗氧剂DLTP和 抗氧剂DLSP的混合物。上述组分含量按质量分数算分别为聚碳酸脂树脂100份；热塑性弹 性体3份；ABS高胶粉4份；MBS2份；溴代三嗪1份；十溴二苯乙烷0. 5份；溴化聚苯乙烯1 份；溴化环氧树脂1份；三氧化二锑0. 5份；锑酸钠1份；硼酸锌1份；钛白粉0. 2份；二苯甲酮类聚合物0. 3份；水杨酸酯类聚合物0. 3份；受阻胺类聚合物0. 2份；抗氧剂1010 0. 3 份；抗氧剂168 0. 2份；抗氧剂1076 0. 2份；抗氧剂DLTP0. 3份；抗氧剂DLSP0. 2份。该耐 寒阻燃聚碳酸脂合金材料的制备方法由以下步骤组成a:按上述比例称取原料备用；b:将聚碳酸脂树脂、增韧剂、耐候剂和抗氧剂在常温下置于高速混合机中混合 4. 5分钟；c 常温下加入阻燃剂和阻燃协效剂置于高速混合机中混合4分钟；d 将c步骤所得混合物在270°C下通过双螺杆挤出机挤出造粒；e 将d步骤得出的粒料置于均化罐内均化即可。该耐寒阻燃聚碳酸脂制品在-40°C的环境下放置4小时后，用2. 5磅重的实心球在 1米高度落下，制品不破裂。同时，本发明的耐寒阻燃聚碳酸脂制品达到UL-94 1.6mm的VO 标准。表 权利要求
1.一种耐寒阻燃聚碳酸脂合金材料，其特征在于所述耐寒阻燃聚碳酸脂合金材料包 括聚碳酸脂树脂、增韧剂、阻燃剂、阻燃协效剂、抗氧剂及耐候剂，各组分的含量按质量分数 算分别为聚碳酸脂树脂100份；增韧剂2-30份；阻燃剂3-20份；阻燃协效剂1-5份；抗氧 剂0-2份；耐候剂0-3份。
2.根据权利要求1所述的耐寒阻燃聚碳酸脂合金材料，其特征在于所述增韧剂为具 有核-壳结构的多元共聚物。
3.根据权利要求2所述的耐寒阻燃聚碳酸脂合金材料，其特征在于所述增韧剂为热 塑性弹性体、MBS和ABS高胶粉中的一种或上述成分按任意比例混合。
4.根据权利要求1所述的耐寒阻燃聚碳酸脂合金材料，其特征在于所述阻燃剂为溴 代三嗪、十溴二苯乙烷、溴化聚苯乙烯和溴化环氧树脂中的一种或上述成分按任意比例混合 O
5.根据权利要求1所述的耐寒阻燃聚碳酸脂合金材料，其特征在于所述耐候剂为钛 白粉、二苯甲酮类聚合物、苯并三唑类聚合物、水杨酸酯类聚合物和受阻胺类聚合物中的一 种或上述成分按任意比例混合。
6.根据权利要求1所述的耐寒阻燃聚碳酸脂合金材料，其特征在于所述阻燃协效剂 为三氧化二锑、五氧化二锑、锑酸钠和硼酸锌中的一种或上述成分按任意比例混合。
7.根据权利要求1所述的耐寒阻燃聚碳酸脂合金材料，其特征在于所述抗氧剂为抗 氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂1076、抗氧剂1098、抗氧剂DLTP和抗氧剂DLSP中的一种或 上述成分按任意比例混合。
8.—种上述耐寒阻燃聚碳酸脂合金材料的制备方法，该方法由以下步骤组成 a 按上述比例称取原料备用；b 将聚碳酸脂树脂、增韧剂和抗氧剂在常温下置于高速混合机中混合3-5分钟； c 常温下加入阻燃剂、阻燃协效剂和耐候剂置于高速混合机中混合3-5分钟； d 将c步骤所得混合物在240-300°C下通过双螺杆挤出机挤出造粒； e 将d步骤得出的粒料置于均化罐内均化即可。
全文摘要
一种耐寒阻燃聚碳酸脂合金材料，其特征在于所述耐寒阻燃聚碳酸脂合金材料包括聚碳酸脂树脂、增韧剂、阻燃剂、阻燃协效剂、抗氧剂及耐候剂，各组分的含量按质量分数算分别为聚碳酸脂树脂100份；增韧剂2-30份；阻燃剂3-20份；阻燃协效剂1-5份；抗氧剂0-2份；耐候剂0-3份。本发明的耐寒阻燃聚碳酸脂合金材料阻燃效率高、低温抗冲击性好并具有良好的耐候性。
文档编号C08L69/00GK102093690SQ20101062207
公开日2011年6月15日 申请日期2010年12月30日 优先权日2010年12月30日
发明者严星桓, 李白羽, 杨华军, 桑杰, 筱璘, 阮小良, 黄恒圳 申请人:佛山市顺德区圆融新材料有限公司