本发明涉及一种高光泽无卤阻燃PC材料及其制备方法，属于高分子材料技术领域。
背景技术：
PC(聚碳酸酯)是一种综合性能优异的热塑性工程塑料，其耐候性能、抗冲击性能和电绝缘性能优异，透光率高，被广泛用于电子电器外壳等产品。
PC自身具有一定的阻燃性，但阻燃级别较低，仅为UL94V2级。目前，常通过添加磷系阻燃剂、磺酸盐系阻燃剂等无卤阻燃剂来提高PC材料的阻燃性能，但都存在明显的缺陷。磷系阻燃剂会严重降低PC材料的耐热性；磺酸盐系阻燃剂虽然具有添加量少、效率高等优点，但它在单独使用时无法满足一些特殊制品如薄壁制件的阻燃要求。
PC薄壁制件的阻燃级别一般都难以达到UL94V0级，主要原因是材料在燃烧过程中容易产生熔滴滴落，通常要通过加入抗滴落剂来达到抑制滴落的目的，目前常用的抗滴落剂是高分子量聚四氟乙烯纯粉或经过丙烯腈-苯乙烯共聚物包覆的聚四氟乙烯，由于聚四氟乙烯分子量高，且PC材料熔体粘度高，虽然在加工过程可通过优化生产工艺改善聚四氟乙烯的分散性，但仍会存在分散不良的情况，在成型高光镜面黑的产品时就能明显看到麻点，影响外观。
因此，亟需开发一种可用于薄壁件、制件表面无麻点的高光泽无卤阻燃PC材料。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种高光泽无卤阻燃PC材料及其制备方法。
本发明所采取的技术方案是：
一种高光泽无卤阻燃PC材料，其由以下质量百分含量的原料制备而成：
PC树脂：91～97.1％；
增韧剂：1～5％；
无卤阻燃剂：0.1～0.4％；
抗滴落剂：0.5～1％；
主抗氧剂：0.1～0.3％；
辅助抗氧剂：0.1～0.3％；
黑色母：1～1.5％；
润滑剂：0.1～0.5％。
所述PC树脂的熔融指数为18～30g/10min。
所述增韧剂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、核-壳结构的甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸酯共聚物、甲基丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、核-壳结构的丙烯酸酯类共聚物中的至少一种。
所述无卤阻燃剂为有机倍半硅氧烷树脂。
所述抗滴落剂为有机硅氧烷型抗滴落剂。
所述主抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、芳香胺类抗氧剂中的至少一种。
所述辅助抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂、硫酯类抗氧剂中的至少一种。
所述黑色母为PC载体黑色母。
所述润滑剂为硬脂酸酯、硬脂酸、乙撑双硬脂酰胺、聚乙烯蜡、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硅酮粉中的至少一种。
上述高光泽无卤阻燃PC材料的制备方法，包括以下步骤：
1)对PC树脂进行干燥；
2)将PC树脂、增韧剂、无卤阻燃剂、抗滴落剂、主抗氧剂、辅助抗氧剂、黑色母和润滑剂按配比充分混合均匀；
3)将步骤2)的物料加入双螺杆挤出机中，挤出造粒，得到高光泽无卤阻燃PC材料。
本发明的有益效果是：
1)本发明所采用的无卤阻燃剂为有机倍半硅氧烷，能快速成炭成渣，可有效抑制PC材料在燃烧过程中的熔滴滴落；
2)本发明所采用的抗滴落剂为有机硅氧烷型，流动性好，易分散，在塑料燃烧过程中能加速PC的成炭速率，起到表面“结皮保护”的作用，从而达到抗滴落的效果；
3)本发明的高光泽无卤阻燃PC材料阻燃性能优异，综合性能好，可广泛用于电子电器外壳等薄壁件，制备的薄壁件表面高光泽、无麻点；
4)本发明的制备方法简单，工艺操作易于实现，生产成本低，易于工业化生产。
具体实施方式
一种高光泽无卤阻燃PC材料，其由以下质量百分含量的原料制备而成：
PC树脂：91～97.1％；
增韧剂：1～5％；
无卤阻燃剂：0.1～0.4％；
抗滴落剂：0.5～1％；
主抗氧剂：0.1～0.3％；
辅助抗氧剂：0.1～0.3％；
黑色母：1～1.5％；
润滑剂：0.1～0.5％。
优选的，所述PC树脂的熔融指数为18～30g/10min。
进一步优选的，所述PC树脂为韩国三星的SC-1220R、日本帝人的L-1225L、日本三菱的H-3000R中的至少一种。
优选的，所述增韧剂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、核-壳结构的甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸酯共聚物、甲基丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、核-壳结构的丙烯酸酯类共聚物中的至少一种。
进一步优选的，所述增韧剂为日本钟渊的M511、日本钟渊的M711、美国杜邦的EMA1125AC中的至少一种。
优选的，所述无卤阻燃剂为有机倍半硅氧烷树脂。
进一步优选的，所述无卤阻燃剂为佛山市善德新材料有限公司的FR-600。
优选的，所述抗滴落剂为有机硅氧烷型抗滴落剂。
进一步优选的，所述抗滴落剂为广东铨盛化工有限公司的FR-ST200。
优选的，所述主抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、芳香胺类抗氧剂中的至少一种。
进一步优选的，所述主抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂MD-697、抗氧剂1098、抗氧剂264中的至少一种。
优选的，所述辅助抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂、硫酯类抗氧剂中的至少一种。
进一步优选的，所述辅助抗氧剂为抗氧剂168、抗氧剂626、抗氧剂618、抗氧剂412S中的至少一种。
优选的，所述黑色母为PC载体黑色母。
进一步优选的，所述PC载体黑色母为佛山市善德新材料有限公司的5523。
优选的，所述润滑剂为硬脂酸酯、硬脂酸、乙撑双硬脂酰胺、聚乙烯蜡、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硅酮粉中的至少一种。
进一步优选的，所述润滑剂为硬脂酸酯。
再进一步优选的，所述润滑剂为美国龙沙的Glycolube PETS。
上述高光泽无卤阻燃PC材料的制备方法，包括以下步骤：
1)对PC树脂进行干燥；
2)将PC树脂、增韧剂、无卤阻燃剂、抗滴落剂、主抗氧剂、辅助抗氧剂、黑色母和润滑剂按配比充分混合均匀；
3)将步骤2)的物料加入双螺杆挤出机中，挤出造粒，得到高光泽无卤阻燃PC材料。
优选的，步骤3)所述双螺杆挤出机的各区加工温度为250～260℃，螺杆转速为250～300rpm。
下面结合具体实施例对本发明作进一步的解释和说明。
实施例1：
一种高光泽无卤阻燃PC材料的制备方法包括如下步骤：
1)将PC树脂SC-1220R在120℃下干燥4h，使PC树脂的含水率低于0.02％；
2)将96.5质量份的PC树脂SC-1220R、1质量份的增韧剂M711、0.2质量份的无卤阻燃剂FR-600、0.5质量份的抗滴落剂FR-ST200、0.2质量份的主抗氧剂1076、0.3质量份的辅助抗氧剂168、1质量份的黑色母5523和0.3质量份的润滑剂PETS加入高混机中，混合3～4min；
3)将步骤2)的物料加入双螺杆挤出机中，挤出造粒，得到高光泽无卤阻燃PC材料，其中，双螺杆挤出机的各区加工温度为260℃，螺杆转数为300rpm。
实施例2：
一种高光泽无卤阻燃PC材料的制备方法包括如下步骤：
1)将PC树脂H-3000R在120℃下干燥4h，使PC树脂的含水率低于0.02％；
2)将94.4质量份的PC树脂H-3000R、2.5质量份的增韧剂1125AC、0.4质量份的无卤阻燃剂FR-600、0.7质量份的抗滴落剂FR-ST200、0.2质量份的主抗氧剂1098、0.2质量份的辅助抗氧剂626、1.2质量份的黑色母5523和0.4质量份的润滑剂PETS加入高混机中，混合3～4min；
3)将步骤2)的物料加入双螺杆挤出机中，挤出造粒，得到高光泽无卤阻燃PC材料，其中，双螺杆挤出机的各区加工温度为250℃，螺杆转数为300rpm。
实施例3：
一种高光泽无卤阻燃PC材料的制备方法包括如下步骤：
1)将PC树脂L-1225L在120℃下干燥4h，使PC树脂的含水率低于0.02％；
2)将94.1质量份的PC树脂L-1225L、2.5质量份的增韧剂M711、0.1质量份的无卤阻燃剂FR-600、1质量份的抗滴落剂FR-ST200、0.3质量份的主抗氧剂1010、0.3质量份的辅助抗氧剂168、1.5质量份的黑色母5523和0.2质量份的润滑剂PETS加入高混机中，混合3～4min；
3)将步骤2)的物料加入双螺杆挤出机中，挤出造粒，得到高光泽无卤阻燃PC材料，其中，双螺杆挤出机的各区加工温度为260℃，螺杆转数为250rpm。
实施例4：
一种高光泽无卤阻燃PC材料的制备方法包括如下步骤：
1)将PC树脂SC-1220R在120℃下干燥4h，使PC树脂的含水率低于0.02％；
2)将91.8质量份的PC树脂SC-1220R、5质量份的增韧剂M511、0.4质量份的无卤阻燃剂FR-600、0.5质量份的抗滴落剂FR-ST200、0.2质量份的主抗氧剂1076、0.3质量份的辅助抗氧剂618、1.5质量份的黑色母5523和0.3质量份的润滑剂PETS加入高混机中，混合3～4min；
3)将步骤2)的物料加入双螺杆挤出机中，挤出造粒，得到高光泽无卤阻燃PC材料，其中，双螺杆挤出机的各区加工温度为260℃，螺杆转数为300rpm。
对比例1：
一种普通无卤阻燃PC材料的制备方法包括如下步骤：
1)将PC树脂SC-1220R在120℃下干燥4h，使PC树脂的含水率低于0.02％；
2)将91.8质量份的PC树脂SC-1220R、5质量份的增韧剂M711、0.4质量份的美国Arichem公司的磺酸盐无卤阻燃剂KSS F-535、0.5质量份的抗滴落剂FR-ST200、0.2质量份的主抗氧剂1076、0.3质量份的辅助抗氧剂168、1.5质量份的黑色母5523和0.3质量份的润滑剂PETS加入高混机中，混合3～4min；
3)将步骤2)的物料加入双螺杆挤出机中，挤出造粒，得到无卤阻燃PC材料，其中，双螺杆挤出机的各区加工温度为260℃，螺杆转数为300rpm。
对比例2：
一种普通无卤阻燃PC材料的制备方法包括如下步骤：
1)将PC树脂SC-1220R在120℃下干燥4h，使PC树脂的含水率低于0.02％；
2)将96.5质量份的PC树脂SC-1220R、1质量份的增韧剂M711、0.2质量份的无卤阻燃剂FR-600、1质量份的日本大金公司的抗滴落剂M532(PTFE纯粉)、0.2质量份的主抗氧剂1076、0.3质量份的辅助抗氧剂168、0.5质量份的黑色母5523和0.3质量份的润滑剂PETS加入高混机中，混合3～4min；
3)将步骤2)的物料加入双螺杆挤出机中，挤出造粒，得到无卤阻燃PC材料，其中，双螺杆挤出机的各区加工温度为260℃，螺杆转数为300rpm。
对比例3：
一种普通无卤阻燃PC材料的制备方法包括如下步骤：
1)将PC树脂SC-1220R在120℃下干燥4h，使PC树脂的含水率低于0.02％；
2)将96.5质量份的PC树脂SC-1220R、1质量份的增韧剂M711、0.2质量份的无卤阻燃剂FR-600、1质量份的佛山市善德新材料有限公司的抗滴落剂SA50(AS包覆PTFE)、0.2质量份的主抗氧剂1076、0.3质量份的辅助抗氧剂168、0.5质量份的黑色母5523和0.3质量份的润滑剂PETS加入高混机中，混合3～4min；
3)将步骤2)的物料加入双螺杆挤出机中，挤出造粒，得到无卤阻燃PC材料，其中，双螺杆挤出机的各区加工温度为260℃，螺杆转数为300rpm。
测试例：
将实施例1～4和对比例1～3制备的无卤阻燃PC材料注塑成标准测试样条和直径10cm的高光镜面圆片并进行性能测试，测试结果如表1所示。
成型工艺条件：射嘴温度为260℃，各区温度为255℃、265℃、260℃，保压时间6～10s，注射压力40MPa～60MPa。
各项性能的测试方法如下：
熔融指数：按照ASTM D1238标准进行测试；
Lzod缺口冲击强度：按照ASTM D256标准进行测试；
阻燃性：按照UL94标准进行测试。
表1 实施例1～4和对比例1～3的无卤阻燃PC材料的性能测试数据
由表1可知：本发明制备的高光泽无卤阻燃PC材料阻燃性能好，耐冲击性能优异，其制件表面光泽度高，表面无麻点。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。