无卤阻燃pc复合材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于热塑性高分子材料技术领域，具体涉及一种无卤阻燃PC复合材料及 其制备方法。
【背景技术】
[0002] 聚碳酸酯（PC)由于具有优良的性能而广泛应用于汽车、电子电气、建筑、办公设 备、包装、运动器材和医疗保健等领域。目前世界能源紧张、原油价格高涨以及人们环保意 识的提高，PC材料回收再利用已成为高分子应用领域的一大研究课题。
[0003] 我国每年工程塑料（PCR)的消费量约600万吨，其中，聚碳酸酯每年的消费量约 120万吨，占总消费量20 %。在电子电器领域，PC复合材料所用的PC为全新料，价格较高， 若能对工程塑料的可再生利用技术进行应用创新，变废为宝，将PC回料加以循环利用，将 大幅减少碳排放，显著降低环境污染问题，产生较大的生态经济效益。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种无卤阻燃PC复合 材料及其制备方法，将不同种类的PC回料，根据其熔融指数高低等不同性能差异进行复 配，制备的无卤阻燃PC/ABS材料成本低、流动性好，可应用于黑色家电领域。
[0005] 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：无卤阻燃PC复合材料，其重量百 分比组成为：
[0006] PC回料 20~98 %， 扩链剂 0.2-1.5%， 无卤阻燃剂 0.1~0.4 %, 增韧剂 0.5~3.0 %, 加工助剂 0,2~1.0%，
[0007] 抗氧剂 0.1~0.6%， 抗滴落剂 0.2~i.0%; 黑色母 0.卜2.0 %;
[0008] 所述的PC回料为低溶指PC回料、中溶指PC回料和高溶指PC回料中的至少一种， 所述的低溶指PC回料是熔融指数为2~10g/10min的聚碳酸酯回料，所述的中溶指PC回料 是熔融指数为10~30g/10min的聚碳酸酯回料，所述的高溶指PC回料是熔融指数为30~ 90g/10min的聚碳酸酯回料。
[0009] 由于PC回料在加工处理的过程中，有不同程度的降解，因此会影响材料的力学性 能，造成材料各项性能不同程度的劣化，降低产品质量稳定性。扩链剂具有在挤出过程中能 使低分子链重新反应连接形成高分子链的功能，从而达到提高或恢复PC复合材料力学性 能的作用，使本发明PC复合材料具有优良的力学性能及阻燃性。作为优选，所述的扩链剂 为均苯四甲酸酐、德国巴斯夫公司提供的型号为ADR-4370S的恶唑啉型扩链剂或日之升公 司提供的型号为SAG-008的环氧型扩链剂。
[0010] 低溶指PC回料的主要来源为蓝瓶、板材、部分石化厂生产过程中产生的块头料 等，中溶指PC回料的主要来源为头盔卜片、树脂镜片、部分中分子板材料等，高溶指PC回料 的主要来源为⑶、V⑶、DVD碟片等，本发明利用这些PC回料替代PC全新料制备PC复合材 料，可降低成本和环境污染。
[0011] 所述的无卤阻燃剂为二苯基砜磺酸盐或含氟烷基磺酸盐。
[0012] 所述的增韧剂为丁二烯类共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物和乙 烯-丙烯酸丁酯-马来酸酐共聚物中的至少一种。
[0013] 所述的甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物为核壳型结构的甲基丙烯酸甲 酯-丁二烯-苯乙烯共聚物。优选法国阿克玛公司生产的E920型产品或韩国LG公司生产 的LGEM500型产品。
[0014] 所述的加工助剂为脂肪酸盐、硬脂酸酰胺、N，N-乙撑双硬脂酸酰胺、季戊四醇硬脂 酸脂和改性乙撑双脂肪酸酰胺中的至少一种。
[0015]所述的抗氧剂为四[3_(3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯与亚磷 酸三（2, 4-二叔丁基苯）酯以1:1的重量比复配而成的复配混合物、三甘醇双-3-(3-叔丁 基-4-羟基-5-甲基苯基）丙烯腈或三（2, 4-二叔丁基酚）亚磷酸酯。
[0016] 所述的抗滴落剂为丙烯酸酯改性聚四氟乙烯类抗滴落剂，该丙烯酸酯改性聚四氟 乙烯类抗滴落剂中聚四氟乙烯的重量百分比含量为40~60%，表面以苯乙烯-丙烯腈共聚 物接枝改性。优选苏州振氟生产的TN3500型产品或意大利Flontech公司生产的FT-1-10 型产品。
[0017] 所述的黑色母为PC基、ABS基、SAN基、PE基、EVA基黑色母中的至少一种。实际 应用中，具体视PC/ABS材料黑度及力学性能要求选择不同的牌号及添加量。
[0018] 上述无卤阻燃PC复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0019] 1)对PC回料经过调选、分类、破碎、清洗、烘干、造粒，得到PC回料的粒料，然后将 PC回料的粒料在鼓风干燥机中于110~130°C温度下分别干燥3~4小时，待用；
[0020] 2)按照重量百分比组成准备好各种原料；
[0021 ] 3)将所有原料分别加入高速混合机中，高速搅拌分散3~5分钟，出料，得到混合 料；
[0022] 4)将步骤3)中得到的混合料加入双螺杆挤出机中，在240~260°C温度下经熔融 混炼挤出，抽条冷却造粒，即得到无卤阻燃PC复合材料的粒料。
[0023]与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明公开了一种无卤阻燃PC复合材料及 其制备方法，以不同种类的PC回料作为基材，根据其熔融指数高低等不同性能差异进行复 配，对各种PC回料加以再利用，并通过扩链剂所具有的挤出过程中能使低分子链重新反应 连接形成高分子链的功能，达到提高或恢复PC复合材料力学性能的作用，使本发明PC复合 材料具有优良的力学性能及阻燃性，此外，本发明利用PC回料替代PC全新料制备PC复合 材料，可降低成本和环境污染。
【具体实施方式】
[0024] 以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
[0025] 实施例1的无卤阻燃PC复合材料的重量百分比组成为：低溶指PC回料95. 7%， 均苯四甲酸酐1%，二苯基砜磺酸盐0.2%，丁二烯类共聚物1%，N，N_乙撑双硬脂酸酰 胺0.3%，三（2, 4-二叔丁基酚）亚磷酸酯0.3%，丙烯酸酯改性聚四氟乙烯类抗滴落剂 0. 5%，PC基黑色母1. 0%，其制备方法包括以下步骤：
[0026] 1)对PC回料经过调选、分类、破碎、清洗、烘干、造粒，得到PC回料的粒料，然后将 PC回料的粒料在鼓风干燥机中于120°C温度下分别干燥3. 5小时，待用；
[0027] 2)按照重量百分比组成准备好各种原料；
[0028] 3)将所有原料分别加入高速混合机中，高速搅拌分散4分钟，出料，得到混合料；
[0029] 4)将步骤3)中得到的混合料加入双螺杆挤出机中，在245°C温度下经熔融混炼挤 出，抽条冷却造粒，即得到实施例1的无卤阻燃PC复合材料的粒料。
[0030] 实施例2的无卤阻燃PC复合材料的重量百分比组成为：低溶指PC回料39. 1%， 中溶指PC回料55. 2 %，恶唑啉型扩链剂1 %，含氟烷基磺酸盐0. 2 %，核壳型结构的甲基丙 烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物2 %，季戊四醇硬脂酸脂0. 5 %，三甘醇双-3- (3-叔丁 基-4-羟基-5-甲基苯基）丙烯腈0. 4%，丙烯酸酯改性聚四氟乙烯类抗滴落剂0. 5%，ABS 基黑色母1. 1%，其制备方法包括以下步骤：
[0031] 1)对PC回料经过调选、分类、破碎、清洗、烘干、造粒，得到PC回料的粒料，然后将 PC回料的粒料在鼓风干燥机中于125°C温度下分别干燥3小时，待用；
[0032] 2)按照重量百分比组成准备好各种原料；
[0033] 3)将所有原料分别加入高速混合机中，高速搅拌分散3分钟，出料，得到混合料；
[0034] 4)将步骤3)中得到的混合料加入双螺杆挤出机中，在250°C温度下经熔融混炼挤 出，抽条冷却造粒，即得到实施例2的无卤阻燃PC复合材料的粒料。
[0035] 实施例3的无卤阻燃PC复合材料的重量百分比组成为：低溶指PC回料54. 3%， 高溶指PC回料40%，环氧型扩链剂1 %，含氟烷基磺酸盐0. 3%，乙烯-丙烯酸丁酯-马来 酸酐共聚物2 %，改性乙撑双脂肪酸酰胺0. 5 %，三（2, 4-二叔丁基酚）亚磷酸酯0. 4 %，丙 烯酸酯改性聚四氟乙烯类抗滴落剂〇. 5%，SAN基黑色母1. 0%，其制备方法包括以下步骤：
[0036] 1)对PC回料经过调选、分类、破碎、清洗、烘干、造粒，得到PC回料的粒料，然后将 PC回料的粒料在鼓风干燥机中于130°C温度下分别干燥3小时，待用；
[0037] 2)按照重量百分比组成准备好各种原料；
[0038] 3)将所有原料分别加入高速混合机中，高速搅拌分散3分钟，出料，得到混合料；
[0039] 4)将步骤3)中得到的混合料加入双螺杆挤出机中，在240°C温度下经熔融混炼挤 出，抽条冷却造粒，即得到实施例3的无卤阻燃PC复合材料的粒料。
[0040] 实施例4的无卤阻燃PC复合材料的重量百分比组成为：低溶指PC回料50. 1%， 中溶指PC回料24. 4 %，高溶指PC回料20 %，环氧型扩链剂1 %，二苯基砜磺酸盐0. 2 %，甲 基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物2 %，脂肪酸盐0. 5 %，四[3- (3, 5-二叔丁基-4-羟 基苯基）丙酸]季戊四醇酯与亚磷酸三（2, 4-二叔丁基苯）酯以1:1的重量比复配而成的 复配混合物0. 4%，丙烯酸酯改性聚四氟乙烯类抗滴落剂0. 5%，PE基黑色母0. 9%，其制备 方法包括以下步骤：
[0041] 1)对PC回料经过调选、分类、破碎、清洗、烘干、造粒，得到PC回料的粒料，然后将 PC回料的粒料在鼓风干燥机中于110°C温度下分别干燥4小时，待用；
[0042] 2)按照重量百分比组成准备好各种原料；
[0043] 3)将所有原料分别加入高速混合机中，高速搅拌分散5分钟，出料，得到混合料；
[0044] 4)将步骤3)中得到的混合料加入双螺杆挤出机中，在260°C温度下经熔融混炼挤 出，抽条冷却造粒，即得到实施例4的无卤阻燃PC复合材料的粒料。
[0045] 实施例5的无卤阻燃PC复合材料的重量百分比组成为：中溶指PC回料74.4%， 高溶指PC回料19. 8 %，恶唑啉型扩链剂1 %，二苯基砜磺酸盐0. 2 %，丁二烯类共聚物2 %， 硬脂酸酰胺0.5%，四[3-(3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯与亚磷酸三 (2, 4-二叔丁基苯）酯以1:1的重量比复配而成的复配混合物0. 4%，丙烯酸酯改性聚四氟 乙烯类抗滴落剂〇. 5%，EVA基黑色母1. 2%，其制备方法包括以下步骤：