一种可红外穿透的透明阻燃复合材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及树脂组合物制备技术领域，尤其涉及一种可红外穿透的透明阻燃复合 材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 红外线透过材料能够允许某一特定波长范围内的红外线穿过，而且不会产生吸收 和反射。作为红外技术中的关键材料，红外线透过材料广泛用于红外线遥控器接收，红外线 感应器、眼镜、夜视仪器、红外线等。传统红外线透过材料一般为PC、PMMA、MABS和PS等透 明材料制成，虽然PC具有高的透明度和阻燃性能，但是PC熔融温度高，难加工，不耐化学试 剂，且注塑成型的产品内应力大，容易开裂，限制了其在家电领域的应用。而PMMA、MABS、PS 虽然同样具有高透明度，易加工的优势，但是这些材料均为易燃材料，严重限制了这些材料 在电器领域的应用。
[0003] 金发专利CN103289293和CN103289294中分别提供了一种透明阻燃ABS材料和 透明阻燃抗静电材料。但是这两种材料均需要主动添加氧化锑才能达到阻燃性能，而锑本 身是不可再生资源，又是属于重金属，不利于环境的保护，专利虽然制备的材料具有高透明 度，但是该专利制得的材料不具备红外线穿过和激光雕刻功能。
[0004] 因此，业内亟需开发一种环保的、具有激光雕刻功能和可红外穿透的透明阻燃材 料。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种可红外穿透的透明阻燃复合材 料及其制备方法，制得的ABS复合材料中重金属锑含量小于lOOOppm，不仅符合环保要求， 还具有优异的激光雕刻功能、红外线穿透效果、高透明度、良好的阻燃性能和优异的注塑加 工性能；广泛用于红外线遥控器接收，红外线感应器、眼镜、夜视仪器、红外线等。
[0006] 本发明是通过以下技术方案来实现的。
[0007] -种可红外穿透的透明阻燃复合材料，包括以下重量份的原料组份： MABS树脂 70-83份 溴代三嗪 10-20份 低聚芳基磷酸酯 1-5份 增韧剂 3-8份 激光雕刻助剂 0. 1-0. 5份 抗氧剂 0. 2-0. 5份 聚酰胺錯 0. 9-2份。
[0008] 本发明制得的材料的透明度，透明度越高，红外穿透性能越好，且本发明选用的溴 代三嗪、低聚芳基磷酸酯、增韧剂、激光雕刻助剂、抗氧剂、聚酰胺蜡以及色粉等均为透明的 小颗粒材料，对光线和红外线的散射与阻隔效果强，制得的材料的透明度高，红外穿透性能 好。
[0009] 优选地，一种可红外穿透的透明阻燃复合材料，包括以下重量份的原料组份： MABS树脂 70-80份 溴代三嗪 12-18份 低聚芳基磷酸酯 2-4份 增韧剂 3-6份 激光雕刻助剂 0. 1-0. 2份 抗氧剂 0. 2-0. 4份 聚酰胺蜡 0. 9-1. 8份。
[0010] 更优选地，一种可红外穿透的透明阻燃复合材料，包括以下重量份的原料组份： MABS树脂 70-83份 溴代三嗪 10-20份 低聚芳基磷酸酯 1-5份 增韧剂 3-8份 激光雕刻助剂 0. 1-0. 5份 抗氧剂 0. 2-0. 5份 聚酰胺蜡 0. 9-2份 色粉 0? 1-2. 0份。
[0011] 更进一步优选地，一种可红外穿透的透明阻燃复合材料，包括以下重量份的原料 组份： MABS树脂 70-80份 溴代三嗪 12-18份 低聚芳基磷酸酯 2-4份 增韧剂 3-6份 激光雕刻助剂 0. 1-0. 2份 抗氧剂 0. 2-0. 4份 聚酰胺蜡 0. 9-1. 8份 色粉 0? 5-2. 0份。
[0012] 所述色粉为各种颜色的染料；因为颜料是以物理分散方式混和于媒体中，染料是 溶解于媒体中。颜料存在媒体里是粒子状，染料是分子状。这些色粉在塑胶基体中的存在方 式，直接影响材料的透明度和红外线穿透率。具体地，所述色粉包括BLUERRFG、G绿、3G橙、 5B紫、H3G红、136黄的一种或多种。根据客户颜色需求调整色粉种类与添加量。其中，所述 激光雕刻助剂为锑与氧化锡的混合物，锑与氧化锡的质量比为1-2:8-9,其粒径小于1ym， 锑含量小于lOOOppm。锑与氧化锡的粒径均小于1ym，该激光雕刻助剂的牌号为YX001，生 产厂家为银禧工程塑料有限公司。
[0013] 该激光雕刻助剂的制备方法是：按比例称取锑与氧化锡，然后研磨细化，过10000 目筛网，混合物表面使用偶联剂进行表面处理，干燥即可得到YX001激光雕刻助剂。
[0014] 激光雕刻又称为镭雕，是利用高能量密度的激光对工件进行局部照射，使表层材 料汽化或发生颜色变化的化学反应，从而留下永久性标记的一种打标方法。锑与氧化锡可 以有效提激光能量的吸收，将光能转化为热能，材料表面更容易发生化学变化，起到标记作 用，锑与氧化锡配制的激光雕刻助剂在雕刻过程中，使得雕刻字体更清晰，图案效果更好。 当激光雕刻助剂的粒径大于lym时，会降低材料的透明度，降低红外线穿透率，本发明的 激光雕刻助剂的粒径小于1ym，有利于保证材料的透明度和红外线穿透率，且激光雕刻性 能优异。
[0015] 其中，所述MABS树脂的熔融指数为20-30g/10min，缺口冲击强度大于15KJ/M2,透 明度大于85。该MABS树脂是LG化学有限公司生产的牌号为TR557的产品。
[0016]甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物简称MABS，具有高透明度，易加工的优 势，其熔融指数高达20-30g/10min，制得的材料具有高流动性，免喷涂效果好，另外，材料 的强度高、透明度高达85，确保制得的复合材料具有高透明度和优异的注塑加工性能，可广 泛用于红外线遥控器接收，红外线感应器、眼镜、夜视仪器、红外线等。
[0017]其中，所述溴代三嗪的粒径小于5ym，优选地，溴代三嗪的粒径为1-5ym。溴代三 嗪的牌号为SR245,生产厂家为日本第一工业制药公司。
[0018] 溴代三嗪为一种具有溴/氮协效作用的新型阻燃剂，因为材料中添加颗粒状物 质，对光线和红外线有散射和阻隔作用，颗粒物粒径大于5ym，对光线和红外线的散射与阻 隔效果越强，透明度越差，红外线穿透率越小。若粒径太小，容易团聚，不易分散，影响阻燃 效果。本发明的溴代三嗪的粒径优选为1-5ym，确保其对光线和红外线的散射与阻隔效果 强，透明度高，红外线穿透率高，且不易团聚，阻燃效果好。
[0019]其中，所述低聚芳基磷酸酯是熔点大于90°C的粉末状物质。低聚芳基磷酸酯属于 磷系阻燃剂，牌号为PX-2202,生产厂家为浙江万盛股份有限公司。
[0020] 低聚芳基磷酸是一种熔点大于90°C的粉末状低聚芳基磷酸酯；选取高熔点的低 聚芳基磷酸酯，是因为在高速搅拌过程中，混合物温度会升高，若熔点过低，容易导致混合 物结块，影响混合效果和堵塞下料管道。低聚芳基磷酸与溴代三嗪形成协效作用，提高阻燃 效率。具体地，所述低聚芳基磷酸酯包括多聚芳基磷酸酯。
[0021] 其中，所述增韧剂为具有核-壳结构的甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共 聚物，其粒径小于200nm。
[0022] 本发明的甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物即MBS的牌号为M711，生 产厂家为日本钟渊。MBS树脂是甲基丙烯酸甲酯（M)，丁二烯（B)及苯乙烯（S)的三元共聚 物，它具有典型的核-壳结构。当MBS树脂与MABS树脂等共混熔融以后，材料的相容性好， 有利于提升材料的透明均匀性，且使其制品的抗冲击强度提高，同时还可以改善制品的耐 寒性和加工流动性。MBS树脂的粒径只有小于200nm，光线才能通过，不会产生散射效应，提 高复合材料的透明度。
[0023]其中，所述抗氧剂为主抗氧剂和辅抗氧剂按质量百分比为1:1的混合物，主抗氧 剂为抗氧剂1010或抗氧剂1076,辅助抗氧剂为抗氧剂168或抗氧剂626。
[0024] 双（2, 4-二叔丁基苯基）季戊四醇二亚磷酸酯简称抗氧剂626,不仅对氢过氧化物 分解能力强、含有有效磷量高、符合抗氧剂高分子量化的趋势，而且在改善制品加工稳定 性、提高耐候性、赋予优良色泽等方面都表现出优异的效果。
[0025] 本发明采用主抗氧剂和辅抗氧剂以特定质量比配置而成的抗氧剂可以提高材料 的抗氧化性能，且不影响材料的红外穿透性能和激光雕刻性能，抗氧化效果好，制得的复合 材料的加工性能更优异。
[0026] 其中，所述抗氧剂由巴斯夫IRGAN0X1010和IRGAN0X168按重量比1:1的比例混合 而成。
[0027] 巴斯夫IRGAN0X1010和IRGAN0X168配置成的抗氧剂能够延缓或抑制本发明氧化 过程的进行，从而阻止本发明的老化并延长其使用寿命。
[0028] 其中，所述聚酰胺蜡的滴点为35_145°C，酸值为5_7mgkoh/g，皂化值为0。
[0029] 本发明的聚酰胺蜡的牌号为FA1，生产厂家为科莱恩化学股份有限公司。聚酰胺蜡 是一种触变性添加剂。其已通过溶剂有效的活化，在油漆系统中形成强大的网络结构，其优 异的触变性能，具有优异的防流挂能力、防