一种pc塑料合金材料及其制备方法
【专利摘要】本发明提供了一种PC塑料合金材料，由原料PC、PA9T、PP、PP?g?MAH相容剂、KT?3相容剂、三氯苯基磺酸钠、二苯甲砜磺酸钾、三聚氰胺尿氰酸盐、FR?BN100阻燃剂、La2O3、MoO3、Fe2O3、抗氧剂HostanoxP?EPQ、抗氧剂1010、抗冲击改性剂EXL?3650A制成；本发明在基本保证PC塑料合金材料物理力学性能的前提下，添加高效阻燃剂体系，效果突出；本发明方法制备的PC塑料合金材料，不仅UL 94 V?0级，而且球压试验，125℃下以20N压力压5mm直径钢珠作用于试件表面，作用1小时后测量结果压痕直径<2mm，灼热丝试验达到850℃，漏电起痕CTI值大于400V。
【专利说明】
一种PC塑料合金材料及其制备方法 (一)
技术领域
[0001 ]本发明涉及高分子材料领域，具体涉及一种高阻燃、高CTI (相比漏电起痕指数） 值、高抗热变形的PC塑料合金材料及其制备方法。 (二)
【背景技术】
[0002] 随着电子电器工业的迅速发展，机床电器、汽车电器及家用电器等对高电绝缘性 能阻燃工程塑料的需求日益增长，如高压电器开关、变压器线圈骨架、耐高温继电器、精巧 薄壁电子电器元件、低压真空接触器线圈及开关板等，都需要阻燃性能高、抗热变形性好、 电绝缘性能好，即相比漏电起痕指数(CTI)高的热塑性工程塑料。高抗热变形、高阻燃、高 CTI值的PC合金材料具有广阔的应用市场。
[0003] 电器上使用的绝缘材料按照IEC112的试验标准，CTI值由高到低分成6个等级：
[0004]
[0005] 塑料作为高等级电器绝缘材料使用，通常要求，CTI彡400V，灼热丝彡850°C，阻燃 性为UL 94V-0，125°C球压试验压痕小于1mm。现有的塑料很难达到这些要求。
[0006] 聚碳酸酯(PC)材料作为电器材料使用，具有优异拉伸强度、冲击强度、尺寸稳定性 和刚刚满足的热变形性能（125°C球压试验压痕小于2_)，但是阻燃后的PC的CTI值较低，最 多230V，达不到电器材料的漏电要求。
[0007] 聚丙烯(PP)材料力学性能一般，CTI值较高，但是阻燃性较差，热变形性125°C球压 试验压痕超标，达不到电器材料的阻燃性、抗热变形性要求。
[0008] 聚1，9-亚壬基对苯二酰胺(PA9T)力学性能较好，抗热变形性能较好，但是价格过 于昂贵，阻燃性达不到UL 94V-0,灼热丝达不到850、CTI超不过250V，说明PA9T不能满足阻 燃、高灼热丝、高CTI电器材料的要求。
[0009] 将PC与PP共混制备塑料合金，其CTI值、阻燃性可以满足要求，但是125 °C球压试验 压痕大于2mm，不符合要求。
[0010]将PC与PA9T共混制备塑料合金，很难同时满足高阻燃及CTI值，阻燃性满足要求 时，其CTI值小于250V，不能满足要求。
[0011] 现在就连较为优秀的PC/PBT塑料合金也不行，该塑料合金阻燃能好、CTI值也高， 但是其抗热变形的球压试验，125°C下以20N压力压5mm直径钢珠作用于试件表面，作用1小 时后测量结果压痕直径远远超过2_，太大，达不抗热压变形要求。 (三)
【发明内容】
[0012] 本发明旨在将PC与PA9T、PP原料与特殊成分、特定加入量的阻燃剂共混制备塑料 合金，可以互相弥补，使得PC塑料合金具有优良的力学性能、电绝缘性能，具有高的灼热丝 温度，高的CTI值，低的球压试验压痕值。
[0013] 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0014] -种PC塑料合金材料，包括如下重量份数的原料：
[0015] PC(聚碳酸酯）70~85份、PA9T(聚1，9_亚壬基对苯二酰胺）5~10份、PP(聚丙烯）5 ~10份、PP-g-MAH相容剂1~3份、KT-3相容剂1~3份、三氯苯基磺酸钠0.1~0.8份、二苯甲 砜磺酸钾〇. 1~〇. 8份、三聚氰胺尿氰酸盐1~4份、FR-BN100阻燃剂0.1~0.6份、La2〇3 1~3 份、Mo03 0.1~0.5份、Fe2〇3 2~3份、抗氧剂HostanoxP-EPQ 0.2~0.4份、抗氧剂 1010 0.1 ~0.2份、抗冲击改性剂EXL-3650A 0.5~1份。
[0016] 其中，所述PC的熔体流动速率为2.5~15g/10min;
[0017] 所述PA9T的熔体流动速率为2.5~15g/10min;
[0018] 所述PP的熔体流动速率为8~16g/10min。
[0019] 进一步，所述的PC塑料合金材料由如下重量份数的原料组成：
[0020] PC 70~85份、PA9T 5~10份、PP 5~10份、PP-g-MAH相容齐丨」1~3份、KT-3相容剂1 ~3份、三氯苯基磺酸钠0.1~0.8份、二苯甲砜磺酸钾0.1~0.8份、三聚氰胺尿氰酸盐1~4 份、FR-BN100阻燃剂0.1~0.6份、La 2〇3 1~3份、Mo03 0.1~0.5份、Fe2〇3 2~3份、抗氧剂 HostanoxP-EPQ 0.2~0.4份、抗氧剂1010 0.1 ~0.2份、抗冲击改性剂EXL-3650A 0.5~1 份。
[0021 ]更进一步，所述的PC塑料合金材料还包括云母粉、绝缘高岭土中的一种或两种;所 述的云母粉为800~2500目，优选2500目；所述的绝缘高岭土为600~1250目，优选1000目。
[0022] 优选的，所述的PC塑料合金材料由如下重量份数的原料组成：
[0023] PC 70~85份、PA9T 5~10份、PP 5~10份、PP-g-MAH相容剂1 ~3份、KT-3相容剂 1 ~3份、三氯苯基磺酸钠0.1~0.8份、二苯甲砜磺酸钾0.1~0.8份、三聚氰胺尿氰酸盐1~4 份、FR-BN100阻燃剂0.1~0.6份、La 2〇3 1~3份、Mo03 0.1~0.5份、Fe2〇3 2~3份、抗氧剂 HostanoxP-EPQ 0.2~0.4份、抗氧剂1010 0.1 ~0.2份、抗冲击改性剂EXL-3650A 0.5~1 份、云母粉1~5份。
[0024] 或者，
[0025] 优选的，所述的PC塑料合金材料由如下重量份数的原料组成：
[0026] PC 70~85份、PA9T 5~10份、PP 5~10份、PP-g-MAH相容齐丨」1~3份、KT-3相容剂1 ~3份、三氯苯基磺酸钠0.1~0.8份、二苯甲砜磺酸钾0.1~0.8份、三聚氰胺尿氰酸盐1~4 份、FR-BN100阻燃剂0.1~0.6份、La 2〇3 1~3份、Mo03 0.1~0.5份、Fe2〇3 2~3份、抗氧剂 HostanoxP-EPQ 0.2~0.4份、抗氧剂1010 0.1 ~0.2份、抗冲击改性剂EXL-3650A 0.5~1 份、绝缘高岭土 1~5份。
[0027]或者，
[0028] 优选的，所述的PC塑料合金材料由如下重量份数的原料组成：
[0029] PC 70~85份、PA9T 5~10份、PP 5~10份、PP-g-MAH相容齐丨」1~3份、KT-3相容剂1 ~3份、三氯苯基磺酸钠0.1~0.8份、二苯甲砜磺酸钾0.1~0.8份、三聚氰胺尿氰酸盐1~4 份、FR-BN100阻燃剂0.1~0.6份、La 2〇3 1~3份、Mo03 0.1~0.5份、Fe2〇3 2~3份、抗氧剂 HostanoxP-EPQ 0.2~0.4份、抗氧剂1010 0.1 ~0.2份、抗冲击改性剂EXL-3650A 0.5~1 份、云母粉2.5份、绝缘高岭土 1份。
[0030] 本发明还提供了一种所述PC塑料合金材料的制备方法，所述的制备方法包括如下 步骤：
[0031] (1)将 PC、PA9T 在 11(TC 下烘干 8h;
[0032] (2)按照原料配方比例，将步骤（1)烘干的PC、PA9T以及配方中的其他各原料组分 加入高速混合机中混合1 〇~15m i η，物料混勾后出料；
[0033] (3)将步骤(2)混合好的物料加入螺杆长径比为44:1，料筒温度为210~320 °C的双 螺杆挤出机，经熔融塑化、混合挤出、水冷、切粒、除湿干燥，得到所述的PC塑料合金材料。
[0034] 本发明的有益效果在于:在基本保证PC塑料合金材料物理力学性能的前提下，添 加高效阻燃剂体系，效果突出；本发明方法制备的PC塑料合金材料，不仅UL 94V-0级，而且 球压试验，125°C下以20N压力压5mm直径钢珠作用于试件表面，作用1小时后测量结果压痕 直径<2mm，灼热丝试验达到850°C，漏电起痕CTI值大于400V。 (四）【具体实施方式】
[0035] 下面通过具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不仅限于 此。
[0036] 实施例1~6、对比例1~5的原料来源如表1所示：
[0037] 表1实施例1~6、对比例1~5的原料来源
[0038]
[0039] 实施例1~3、对比例1~5的原料配比见表2;实施例4~6的原料配比见表4。
[0040] 实施例1~6、对比例1~5的塑料合金材料的制备方法如下：
[00411首先将PC和/或PA9T在110°C下的烘箱中烘干8h，然后按照表2、表4的配方比例，分 别依次称取原料加入高速混合机中，在200r/min速率下混合lOmin，再将混合好的物料加入 双螺杆挤出机中，经熔融塑化、混合挤出、水冷、切粒、除湿干燥，分别得到实施例1~6、对比 例1~5对应的塑料合金材料。所述的双螺杆挤出机料筒温度在210 °C~320 °C，螺杆转速 5.6Hz。所得的各塑料合金材料用注塑机按照测试检测标准注塑样条，样条按照标准进行测 试，各项性能见表3、表5。
[0042] 表2实施例1~3、对比例1~5的原料重量份数比例
[0043]
[0044] 表3实施例1~3、对比例1~5所得的各塑料合金材料的测试结果
[0045]
[0047]从表3的测试结果可以看出，本发明得到的PC塑料合金材料，在保证力学性能基本 不变的条件下，球压试验125°C压痕〈1mm，垂直燃烧达到UL 94V-0级、灼热丝达到850°C、CTI 值达到410V，即综合性能明显优于单一的PC、P9T、PP以及PC/PBT、PC/PA9T、PC/PP塑料合金， 实施效果显著。
[0048] 表4实施例4~6的原料重量份数比例
[0049]
L0050J 表5实施例4~6所得的各塑料合金材料的测试结果
[0051]
'[0052] 从表5的测试结果可以看出，本发明得到的PC塑料合金材料，在保证力学性能基本 不变的条件下，球压试验125°C压痕〈1mm，垂直燃烧达到UL 94V-0级、灼热丝达到850°C、CTI 值大于650V，即综合性能明显优于单一的PC、P9T、PP以及PC/PBT、PC/PA9T、PC/PP塑料合金， 实施效果显著。
【主权项】
1. 一种PC塑料合金材料，其特征在于，所述的PC塑料合金材料包括如下重量份数的原 料： PC 70~85份、PA9T 5~10份、PP 5~10份、PP-g-MAH相容剂1~3份、KT-3相容剂1~3 份、三氯苯基磺酸钠0.1~0.8份、二苯甲砜磺酸钾0.1~0.8份、三聚氰胺尿氰酸盐1~4份、 FR-BN100阻燃剂0.1~0.6份、La2〇3 1~3份、Mo03 0.1~0.5份、Fe2〇3 2~3份、抗氧剂 HostanoxP-EPQ 0.2~0.4份、抗氧剂 1010 0.1 ~0.2份、抗冲击改性剂EXL-3650A 0.5~1 份。2. 如权利要求1所述的PC塑料合金材料，其特征在于，所述的PC塑料合金材料由如下重 量份数的原料组成： PC 70~85份、PA9T 5~10份、PP 5~10份、PP-g-MAH相容剂1~3份、KT-3相容剂1~3 份、三氯苯基磺酸钠0.1~0.8份、二苯甲砜磺酸钾0.1~0.8份、三聚氰胺尿氰酸盐1~4份、 FR-BN100阻燃剂0.1~0.6份、La2〇3 1~3份、Mo03 0.1~0.5份、Fe2〇3 2~3份、抗氧剂 HostanoxP-EPQ 0.2~0.4份、抗氧剂1010 0.1 ~0.2份、抗冲击改性剂EXL-3650A 0.5~1 份。3. 如权利要求1所述的PC塑料合金材料，其特征在于，所述PC塑料合金材料的原料还包 括云母粉、绝缘高岭土中的一种或两种。4. 如权利要求3所述的PC塑料合金材料，其特征在于，所述的PC塑料合金材料由如下重 量份数的原料组成： PC 70~85份、PA9T 5~10份、PP 5~10份、PP-g-MAH相容剂1~3份、KT-3相容剂1~3 份、三氯苯基磺酸钠0.1~0.8份、二苯甲砜磺酸钾0.1~0.8份、三聚氰胺尿氰酸盐1~4份、 FR-BN100阻燃剂0.1~0.6份、La2〇3 1~3份、Mo03 0.1~0.5份、Fe2〇3 2~3份、抗氧剂 HostanoxP-EPQ 0.2~0.4份、抗氧剂1010 0.1 ~0.2份、抗冲击改性剂EXL-3650A 0.5~1 份、云母粉1~5份。5. 如权利要求3所述的PC塑料合金材料，其特征在于，所述的PC塑料合金材料由如下重 量份数的原料组成： PC 70~85份、PA9T 5~10份、PP 5~10份、PP-g-MAH相容剂1~3份、KT-3相容剂1~3 份、三氯苯基磺酸钠0.1~0.8份、二苯甲砜磺酸钾0.1~0.8份、三聚氰胺尿氰酸盐1~4份、 FR-BN100阻燃剂0.1~0.6份、La2〇3 1~3份、Mo03 0.1~0.5份、Fe2〇3 2~3份、抗氧剂 HostanoxP-EPQ 0.2~0.4份、抗氧剂1010 0.1 ~0.2份、抗冲击改性剂EXL-3650A 0.5~1 份、绝缘高岭土 1~5份。6. 如权利要求3所述的PC塑料合金材料，其特征在于，所述的PC塑料合金材料由如下重 量份数的原料组成： PC 70~85份、PA9T 5~10份、PP 5~10份、PP-g-MAH相容剂1~3份、KT-3相容剂1~3 份、三氯苯基磺酸钠0.1~0.8份、二苯甲砜磺酸钾0.1~0.8份、三聚氰胺尿氰酸盐1~4份、 FR-BN100阻燃剂0.1~0.6份、La2〇3 1~3份、Mo03 0.1~0.5份、Fe2〇3 2~3份、抗氧剂 HostanoxP-EPQ 0.2~0.4份、抗氧剂1010 0.1 ~0.2份、抗冲击改性剂EXL-3650A 0.5~1 份、云母粉2.5份、绝缘高岭土 1份。7. 如权利要求1~6任一项所述的PC塑料合金材料，其特征在于，所述PC的熔体流动速 率为2 · 5~15g/10min。8. 如权利要求1~6任一项所述的PC塑料合金材料，其特征在于，所述PA9T的熔体流动 速率为 2.5 ~15g/10min。9. 如权利要求1~6任一项所述的PC塑料合金材料，其特征在于，所述PP的熔体流动速 率为8 ~16g/10min。10. 如权利要求1~6任一项所述的PC塑料合金材料的制备方法，所述的制备方法包括 如下步骤： (1) 将?^491'在110°(：下烘干811; (2) 按照原料配方比例，将步骤（1)烘干的PC、PA9T以及配方中的其他各原料组分加入 高速混合机中混合10~15m i η，物料混勾后出料； (3) 将步骤(2)混合好的物料加入螺杆长径比为44:1，料筒温度为210~320°C的双螺杆 挤出机，经熔融塑化、混合挤出、水冷、切粒、除湿干燥，得到所述的PC塑料合金材料。
【文档编号】C08L23/12GK106009592SQ201610495534
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月24日
【发明人】刘建平, 陈思汕, 涂丹, 蔡盛赢
【申请人】浙江世博新材料股份有限公司