专利名称：：一种阻燃环保高强度pc-as复合材料及其制备方法
技术领域：
：本发明涉及高分子材料
技术领域：
，尤其涉及一种用于家电领域、手机壳用料领域的阻燃环保高强度PC-AS复合材料及其制备方法。
背景技术：
：聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)树脂是一种性能优良的热塑性工程塑料，具有突出的抗冲击能力，耐蠕变和尺寸稳定性好，耐热、吸水率低，广泛应用于汽车、电子电气、建筑、办公设备、包装、运动器材、医疗保健等领域，但流动特性较差，注塑过程较为困难。苯乙烯-丙烯腈二元共聚物(Acrylon-Styrene，AS)是一种透明的颗粒，比重为1.07，略重于水，表面有较高的光泽，具有很强的承受载荷的能力、抗化学反应能力、抗热变形特性和几何稳定性，但缺口非常敏感，有缺口就会有裂纹，不耐疲劳，不耐冲击。将PC与AS共混，可显著改善PC的流动性，但共混得到的PC-AS合金韧性很差，为了得到一种具有实用价值的PC-AS合金材料就必须进行冲击强度改性，并赋予其优良的阻燃性。因此，现有技术有待改进和提高。
发明内容本发明要解决的技术问题在于，针对现有PC-AS冲击强度低、不防火，应用价值不高等问题，提供一种阻燃环保高强度PC-AS复合材料。本发明进一步要解决的技术问题在于，提供一种工艺简单、操作方便的阻燃环保高强度PC-AS复合材料的制备方法。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种阻燃环保高强度PC-AS复合材料，其中，按重量百分比计，包括以下组分聚碳酸酯6386%，苯烯腈-苯乙烯二元共聚物515%，增韧剂518%，阻燃剂13%，抗滴落剂0.10.8%，抗氧剂0.10.3%，润滑剂0.10.8%。本发明所述的阻燃环保高强度PC-AS复合材料，其中1218%。本发明所述的阻燃环保高强度PC-AS复合材料，其中2%。本发明所述的阻燃环保高强度PC-AS复合材料，其中，所述增韧剂重量百分比为，所述阻燃剂重量百分比为，所述增韧剂为由聚碳酸酯和硅氧烷以重量比i:4所组成的共聚物。本发明所述的阻燃环保高强度PC-AS复合材料，其中，所述阻燃剂为四苯基(双酚-A)二磷酸酯。本发明所述的阻燃环保高强度PC-AS复合材料，其中，所述抗低落剂为经过包覆改性过的聚四氟乙烯。本发明所述的阻燃环保高强度PC-AS复合材料，其中，所述抗氧剂为受阻胺抗氧剂和有机亚磷酸类抗氧剂的复配物。本发明所述的阻燃环保高强度PC-AS复合材料，其中，所述润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯或N，N'-乙撑双硬脂酰胺。—种阻燃环保高强度PC-AS复合材料的制备方法，其中，包括以下步骤A、称取原料，包括聚碳酸酯、苯烯腈_苯乙烯二元共聚物、增韧剂、抗氧剂和润滑剂；B、将所述原料置于混合机中，对所述原料进行低速混合时间为240秒，高速混合时间为320秒，得到混合料；C、将混合料与阻燃剂掺混，经双螺杆挤出机熔融挤出，造粒，得到PC-AS复合材料。本发明所述的制备方法，其中，所述步骤C中，所述双螺杆挤出机设定温度为—区温度为140160。C，二区温度240260。C，三区温度240260°C，四区温度240260°C，五区温度240260°C，六区温度240260°C，七区温度240260°C，八区温度240260°C，模头温度为260280°C。本发明通过采用合适组分的增韧剂、阻燃剂、抗氧剂和润滑剂助剂，并采用工艺简单、操作方便的制备方法，对普通聚碳酸脂和苯烯腈-苯乙烯二元共聚物合金材料进行改性处理，得到力学性能优良，在低温或者常温下具有超强韧性的PC-AS复合材料，大大提高了材料应用范围和应用价值。且本发明的复合材料不含卤素的环保阻燃剂，完全符合欧盟ROHS指令，对环境友好，满足绿色材料使用要求。具体实施例方式下面对本发明的优选实施例作详细介绍。本发明的阻燃环保高强度PC-AS复合材料按重量百分比计，包括以下组分聚碳酸酯6385%，苯烯腈-苯乙烯二元共聚物515%，增韧剂518%，阻燃剂13%，抗滴落剂0.10.8%，抗氧剂0.10.3%，润滑剂0.10.8%。其中聚碳酸脂(PC)、丙烯腈_苯乙烯二元共聚物(AS)、增韧剂、润滑剂、阻燃剂、抗氧剂和抗滴落剂均为从市场上购买的。增韧剂具体可以是聚碳酸酯/硅氧烷共聚物，润滑剂可以是季戊四醇硬脂酸酯或N，N'-乙撑双硬脂酰胺，阻燃剂可以是四苯基(双酚A)二磷酸脂，抗氧剂可以是受阻胺抗氧剂和有机亚磷酸类抗氧剂的复配物，抗低落剂可以是经过包覆改性过的聚四氟乙烯。下面通过9组具体实施例说明本发明提供的阻燃环保高强度PC-AC复合材料具体组分实施例1按重量份数称取PC粉(重量百分含量为35XML5221+53XML5721)86份，AS5份，4聚碳酸酯/硅氧烷共聚物8份，抗滴落剂0.4份，受阻胺抗氧剂和有机亚磷酸类抗氧剂的复配物(重量百分含量为50%1076+50%A0-168)0.3份，季戊四醇硬脂酸酯0.3份，放入双螺杆挤出机中，先经低速混合240秒，再高速混合成320秒。称取四苯基(双酚A)二磷酸脂1份，在双螺杆挤出机的第七区注嘴泵入，与前面已经搅拌好的混合料掺混，经双螺杆挤出机挤出，造粒，得到PC-AS复合材料。其中双螺杆挤出机各区段设定温度为一区温度14016(TC，二区温度240260。C，三区温度240260°C，四区温度240260。C，五区温度240260。C，六区温度240260°C，七区温度240260°C，八区温度240260°C，模头温度为260280°C，停留时间为120秒钟。以保证各原料物质在双螺杆挤出机中充分混合塑化，并避免材料的分解。实施例2按重量份数称取PC粉(重量百分含量为37%ML5221+46%ML5721)83份，AS10份，聚碳酸酯/硅氧烷共聚物5份，抗滴落剂0.2份，受阻胺抗氧剂和有机亚磷酸类抗氧剂的复配物(重量百分含量为50%1076+50%A0-168)0.3份，季戊四醇硬脂酸酯0.5份，放入双螺杆挤出机中，先经低速混合240秒，再高速混合成320秒。称取四苯基(双酚A)二磷酸脂1份，在双螺杆挤出机的第七区注嘴泵入，与前面已经搅拌好的混合料掺混，经双螺杆挤出机挤出，造粒，得到PC-AS复合材料。双螺杆挤出机反应条件同实施例l，在此不再赘述。实施例3按重量份数称取PC粉(重量百分含量为29XML5221+57XML5721)86份，AS5份，聚碳酸酯/硅氧烷共聚物7份，抗滴落剂0.7份，受阻胺抗氧剂和有机亚磷酸类抗氧剂的复配物(重量百分含量为50%1076+50%A0-168)0.1份，季戊四醇硬脂酸酯0.2份，放入双螺杆挤出机中，先经低速混合240秒，再高速混合成320秒。称取四苯基(双酚A)二磷酸脂1份，在双螺杆挤出机的第七区注嘴泵入，与前面已经搅拌好的混合料掺混，经双螺杆挤出机挤出，造粒，得到PC-AS复合材料。双螺杆挤出机反应条件同实施例l，在此不再赘述。实施例4按重量份数称取PC粉(重量百分含量为39XML5221+40XML5721)79份，AS8份，聚碳酸酯/硅氧烷共聚物10份，抗滴落剂0.5份，受阻胺抗氧剂和有机亚磷酸类抗氧剂的复配物(重量百分含量为50%1076+50%A0-168)0.2份，季戊四醇硬脂酸酯0.3份，放入双螺杆挤出机中，先经低速混合240秒，再高速混合成320秒。称取四苯基(双酚A)二磷酸脂2份，在双螺杆挤出机的第七区注嘴泵入，与前面已经搅拌好的混合料掺混，经双螺杆挤出机挤出，造粒，得到PC-AS复合材料。双螺杆挤出机反应条件同实施例l，在此不再赘述。实施例5按重量份数称取PC粉(重量百分含量为32XML5221+45XML5721)77份，AS8份，聚碳酸酯/硅氧烷共聚物12份，抗滴落剂0.8份，受阻胺抗氧剂和有机亚磷酸类抗氧剂的复配物(重量百分含量为50%1076+50%A0-168)0.l份，季戊四醇硬脂酸酯O.l份，放入双螺杆挤出机中，先经低速混合240秒，再高速混合成320秒。称取四苯基(双酚A)二磷酸脂2份，在双螺杆挤出机的第七区注嘴泵入，与前面已经搅拌好的混合料掺混，经双螺杆挤出机挤出，造粒，得到PC-AS复合材料。双螺杆挤出机反应条件同实施例l，在此不再赘述。实施例6按重量份数称取PC粉(重量百分含量为32XML5221+42XML5721)74份，AS8份，聚碳酸酯/硅氧烷共聚物15份，抗滴落剂0.1份，受阻胺抗氧剂和有机亚磷酸类抗氧剂的复配物(重量百分含量为50%1076+50%A0-168)0.1份，季戊四醇硬脂酸酯0.8份，放入双螺杆挤出机中，先经低速混合240秒，再高速混合成320秒。称取四苯基(双酚A)二磷酸脂2份，在双螺杆挤出机的第七区注嘴泵入，与前面已经搅拌好的混合料掺混，经双螺杆挤出机挤出，造粒，得到PC-AS复合材料。双螺杆挤出机反应条件同实施例l，在此不再赘述。实施例7按重量份数称取PC粉(重量百分含量为39%ML5221+29%ML5721)68份，AS13份，聚碳酸酯/硅氧烷共聚物12份，抗滴落剂0.4份，受阻胺抗氧剂和有机亚磷酸类抗氧剂的复配物(重量百分含量为50%1076+50%A0-168)0.4份，季戊四醇硬脂酸酯0.3份，放入双螺杆挤出机中，先经低速混合240秒，再高速混合成320秒。称取四苯基(双酚A)二磷酸脂2份，在双螺杆挤出机的第七区注嘴泵入，与前面已经搅拌好的混合料掺混，经双螺杆挤出机挤出，造粒，得到PC-AS复合材料。双螺杆挤出机反应条件同实施例l，在此不再赘述。实施例8按重量份数称取PC粉(重量百分含量为32%ML5221+45%ML5721)65份，AS13份，聚碳酸酯/硅氧烷共聚物18份，抗滴落剂0.4份，受阻胺抗氧剂和有机亚磷酸类抗氧剂的复配物(50%1076+50%A0-168)0.3份，季戊四醇硬脂酸酯0.3份，放入双螺杆挤出机中，先经低速混合240秒，再高速混合成320秒。称取四苯基(双酚A)二磷酸脂2份，在双螺杆挤出机的第七区注嘴泵入，与前面已经搅拌好的混合料掺混，经双螺杆挤出机挤出，造粒，得到PC-AS复合材料。双螺杆挤出机反应条件同实施例l，在此不再赘述。实施例9按重量份数称取PC粉(重量百分含量为32XML5221+45XML5721)77份，聚碳酸酯/硅氧烷共聚物12份，抗滴落剂0.4份，受阻胺抗氧剂和有机亚磷酸类抗氧剂的复配物(50%1076+50%A0-168)0.3份，季戊四醇硬脂酸酯0.3份，放入双螺杆挤出机中，先经低速混合240秒，再高速混合成320秒。称取四苯基(双酚A)二磷酸脂2份，在双螺杆挤出机的第七区注嘴泵入，与前面已经搅拌好的混合料掺混，经双螺杆挤出机挤出，造粒，得到PC-AS复合材料。双螺杆挤出机反应条件同实施例l，在此不再赘述。以上9组实施例中的原料组分如下表所示。表1实施例19复合材料的原料重量份数(单位％)6<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>将上述实施例19中完成造粒的复合粒子在80IO(TC的鼓风烘箱中干燥46小时，再将干燥的粒子在100T注塑机上注塑制样，制样过程中保持模温在308(TC之间。熔融指数按IS01133标准进行测验26(TC/5KG。拉伸强度按GB/T1040标准进行检验，试样类型为I型，样条尺寸(mm):170(长)X(20±0.2)(端部宽度)X(4±0.2)(厚度)，拉伸速度为50mm/min。弯曲强度和弯曲模量按GB9341/T标准进行检验，试样类型为试样尺寸(mm):(80±2)X(IO士O.2)X(4±0.2)，弯曲速度为20mm/min。缺口冲击强度按GB/T1043标准进行检验，试样类型为I型，试样尺寸(mm):(80±2)X(10±0.2)X(4±0.2);缺口类型为A类，缺口剩余厚度为3.2mm。热变形温度按GB/T1634.2标准进行检验，负载为1.80MPa，跨距为100mm。阻燃性能测试方法为UL94标准，1/16样条1.6mm。按以上测试标准对实施例19中分别制得的复合材料进行测试，得到以下结果，如下表2所示。表2实施例19制成的复合材料测试性能<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>由表2可以看出，当使用聚碳酸酯与硅氧烷的共聚物作增韧剂用量达到原料总重量的12%时，磷系阻燃剂达到原料总重量的2%时，冲击强度显著提升，达到87.7KJ/m2，阻燃级别达到VO。当增韧剂用量高于PC-AS复合材料总重量的12%，冲击强度，以及其它的力学性能及阻燃性能无显著改善。增韧剂含量达到12%，阻燃剂含量达到2%，PC-AS复合材料综全性能和原料成本之比为最高。综上所述，本发明通过采用合适组分的增韧剂、阻燃剂、抗氧剂和润滑剂助剂，并采用工艺简单、操作方便的制备方法，对普通聚碳酸脂和苯烯腈-苯乙烯二元共聚物合金材料进行改性处理，得到力学性能优良，在低温或者常温下具有超强韧性的PC-AS复合材料，大大提高了材料应用范围和应用价值。且本发明的复合材料不含卤素的环保阻燃剂，完全符合欧盟ROHS指令，对环境友好，满足绿色材料使用要求。应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。权利要求一种阻燃环保高强度PC-AS复合材料，其特征在于，按重量百分比计，包括以下组分聚碳酸酯63～86％，苯烯腈-苯乙烯二元共聚物5～15％，增韧剂5～18％，阻燃剂1～3％，抗滴落剂0.1～0.8％，抗氧剂0.1～0.3％，润滑剂0.1～0.8％。2.根据权利要求1所述的阻燃环保高强度PC-AS复合材料量百分比为1218%。3.根据权利要求2所述的阻燃环保高强度PC-AS复合材料量百分比为2%。4.根据权利要求1所述的阻燃环保高强度PC-AS复合材料由聚碳酸酯和硅氧烷以重量比1:4所组成的共聚物。5.根据权利要求1所述的阻燃环保高强度PC-AS复合材料四苯基(双酚-A)二磷酸酯。6.根据权利要求1所述的阻燃环保高强度PC-AS复合材料为经过包覆改性过的聚四氟乙烯。7.根据权利要求1所述的阻燃环保高强度PC-AS复合材料受阻胺抗氧剂和有机亚磷酸类抗氧剂的复配物。8.根据权利要求1所述的阻燃环保高强度PC-AS复合材料季戊四醇硬脂酸酯或N，N'-乙撑双硬脂酰胺。9.一种阻燃环保高强度PC-AS复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤A、称取原料，包括聚碳酸酯、苯烯腈_苯乙烯二元共聚物、增韧剂、抗氧剂和润滑剂；B、将所述原料置于混合机中，对所述原料进行低速混合时间为240秒，高速混合时间为320秒，得到混合料；C、将混合料与阻燃剂掺混，经双螺杆挤出机熔融挤出，造粒，得到PC-AS复合材料。10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述步骤C中，所述双螺杆挤出机设定温度为一区温度为140160。C，二区温度240260。C，三区温度240260°C，四区温度240260°C，五区温度240260°C，六区温度240260°C，七区温度240260°C，八区温度240260°C，模头温度为260280°C。，其特征在于，所述增韧剂重，其特征在于，所述阻燃剂重，其特征在于，所述增韧剂为，其特征在于，所述阻燃剂为，其特征在于，所述抗滴落剂，其特征在于，所述抗氧剂为，其特征在于，所述润滑剂为全文摘要本发明涉及一种阻燃环保高强度PC-AS复合材料及其制备方法，其中复合材料按重量百分比计，包括以下组分聚碳酸酯63～86％，苯烯腈-苯乙烯二元共聚物5～15％，增韧剂5～18％，阻燃剂1～3％，抗滴落剂0.1～0.8％，抗氧剂0.1～0.3％，润滑剂0.1～0.8％。采用本发明方案的原料组分及制备方法制备的PC-AS复合材料力学性能优良，在低温或者常温下具有超强韧性，大大提高了PC-AS复合材料应用范围和应用价值。且本发明的复合材料不含卤素的环保阻燃剂，对环境友好，符合绿色材料使用要求。文档编号C08K5/523GK101787190SQ20091019036公开日2010年7月28日申请日期2009年9月21日优先权日2009年9月21日发明者刘洁申请人:深圳市科聚新材料有限公司