专利名称：一种无卤阻燃耐寒pc/abs材料及制备方法
技术领域：
本发明涉及高分子材料领域，特别涉及工程塑料改性技术领域，具体的是一种性能优良的无卤阻燃耐寒PC/ABS材料以及制备方法。
背景技术：
PC是一种性能优良的工程塑料，具有优良的机械性能、尺寸稳定性、耐热性和耐寒性，其冲击强度在工程塑料中位列前茅；PC和ABS共混后可综合两者的优点。一方面，它可以提高ABS的耐热性、抗冲击性和拉伸性能，使ABS用于高端领域；另一方面，它可以降低 PC的熔体黏度，提高PC的流动，改善其加工性能，减少制品的内应力，减少冲击强度对缺口和厚度的敏感性，使PC可用于薄壁长流程制品的制造。近年来，PC/ABS合金广泛运用在手机、电脑外壳、电器接插件等用品上。当前的PC/ABS合金具有如下一些不足之处，第一 PC 与ABS的相容性不好，导致合金整体的机械性能欠佳；第二 阻燃性能不好，且卤素元素含量过高，对环境具有一定的污染作用；第三抗冲击强度能力差，尤其是在低温状态时，其抗冲击韧性将急剧降低，容易导致材料失效；第四抗氧化能力和抗紫外线照射的能力差， 材料使用寿命不高。
发明内容
本发明的目的在于针对现有的PC/ABS合金的种种不足之处而对其进行改性，能同时克服耐候性及耐寒性的无卤阻燃PC/ABS合金材料。本发明为实现其目的而采用的技术方案是一种性能优良的无卤阻燃耐寒PC/ ABS材料的制备方法，其特征在于按重量份数计算，由下列组分组成PC 树脂 55. 0-60. 0% ；ABS 树月旨 15. 0-25. 0% ；硅系阻燃剂 2.0-4.0%;磷系阻燃剂 5.0-8.0%;相容剂2.5-5.5%;增韧剂5.0%;润滑剂0.5%;抗氧剂0.1-1.0%;抗紫外剂0.1-1.0。所述的硅系阻燃剂为甲基苯基硅酮树脂PDMS或者PDPS或者PDPDMS。所述的磷系阻燃剂为磷酸甲苯二甲苯酯、次膦酸盐、三聚氰胺磷酸盐、磷酸盐等无机磷系类阻燃剂、有机磷系类阻燃剂中任一种。所述相容剂为MBS，既可以提高合金的冲击性能，又可以提高合金的氧指数。所述抗氧化剂为四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯与亚磷酸三0，4-二叔丁基苯酯)的复配混合物，该混合物中两种成份的质量比为1 1，所述抗氧化剂也可以为三甘醇双-3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙烯腈、三(2，4_ 二叔丁基酚)亚磷酸酯中的一种。所述的抗紫外剂为苯并三唑类或者取代三嗪类光稳定剂。所述的增韧剂为马来酸酐和甲基丙烯酸甲酯双接枝的乙烯类弹性体增韧剂E518， 可大大提高合金的相容性、韧性及低温冲击性能。本发明合理调整了 PC和ABS的比例，可以显著改善合金的机械性能，而在合金中加入的无卤硅系和磷系复配的阻燃剂可使合金的阻燃性能1. 2mm达到美国UL94V-0级要求；加入的相容剂MBS在PC和ABS相间形成完好的界面粘接，使PC和ABS能很好地相容， 同时相容剂MBS还可以增加硅系阻燃剂聚硅氧烷共聚物和基材之间的相容性，既可以提高合金的冲击性能，又可以有效的提高阻燃效率；加入的增韧剂E则大大提高了合金的抗冲击强度，使合金在-35度的低温下仍具有较好的韧性；抗氧化剂和抗紫外剂的加入，又使得 PC/ABS合金具有较好的抗氧化能力和抗紫外线照射的能力，从而保证材料的使用寿命。本发明还设计了一种性能优良的无卤阻燃耐寒PC/ABS材料的制备方法，包括以下步骤1)按配方称取物料；2)将物料倒入搅拌桶中搅拌5-10分钟，搅拌转速为300-450转/分钟；3)将混合好的原料投入到双螺杆挤出机熔融挤出造粒，加工工艺如下双螺杆挤出机一区 220-230°C、二区 235-240°C、三区 235_240°C、四区 235_240°C、五区 240_250°C、六区 245-250°C、七区 240-245°C、八区 235_M0°C ；螺杆转速 300-450 转 / 分钟。本发明的效益为1)本发明通过无卤阻燃剂复配实现PC/ABS材料的阻燃要求；2)本发明制得PC/ABS材料的物理机械性能优异、耐候性及低温冲击性能优良。
具体实施方式
本发明的一种性能优良的无卤阻燃耐寒PC/ABS成
PC树脂55. 0-60. 0% ；
ABS树脂15. 0-25. 0% ；
硅系阻燃剂2. 0-4. 0% ；
磷系阻燃剂5. 0-8. 0% ；
相容剂2. 5-5. 5% ；
增韧剂5.0% ；
润滑剂0.5% ；
抗氧剂0.1-1. 0% ；
抗紫外剂0.1-1. 0%。
实施例1
将重量比PC 60. 0 %、ABS 25. 0 %、磷酸甲苯—
甲苯酯 6. 0 %、PDMS 3.0%、 MBS4.0%、增韧剂4.0%、润滑剂0.5%、抗氧剂1.0%、抗紫外剂0. 5%在搅拌桶中搅拌5 分钟，再经双螺杆挤出机熔融挤出造粒。其加工工艺如下双螺杆挤出机一区220-230°C、二区 235-240°C、三区 235-240°C、四区 235_240°C、五区 240_250°C、六区 245_250°C、七区 240-245°C、八区 235-M0°C ；螺杆转速 300-450 转 / 分钟。实施例2将重量比PC 60. 0%, ABS 25. 0%, MPP 8.0%、PDPS 2. 0%, MBS 4.0%、增韧剂 4. 0%、润滑剂0. 5%、抗氧剂1. 0%、抗紫外剂0. 5%在搅拌桶中搅拌5分钟，再经双螺杆挤出机熔融挤出造粒。其加工工艺如下双螺杆挤出机一区220-230°C、二区235-240°C、 三区 235-240°C、四区 235-240°C、五区 240_250°C、六区 245_250°C、七区 240-245"C、八区 235-240 0C ；螺杆转速300-450转/分钟。实施例3将重量比PC 60. 0%、ABS 25. 0%、APP 8. 0%, PDPDMS 2. 0%、MBS 4. 0%,增韧剂 4. 0%、润滑剂0. 5%、抗氧剂1. 0%、抗紫外剂0. 5%在搅拌桶中搅拌5分钟，再经双螺杆挤出机熔融挤出造粒。其加工工艺如下双螺杆挤出机一区220-230°C、二区235-240°C、 三区 235-240°C、四区 235-240°C、五区 240_250°C、六区 245_250°C、七区 240-245"C、八区 235-240 0C ；螺杆转速300-450转/分钟。实施例4将重量比PC 60. 0%, ABS 25. 0%,磷酸甲苯二甲苯酯 6.0%、PDPDMS 3. 0%, MBS 4.0%、增韧剂4.0%、润滑剂0.5%、抗氧剂1.0%、抗紫外剂0.5%、加工助剂1.0%在搅拌桶中搅拌5分钟，再经双螺杆挤出机熔融挤出造粒。其加工工艺如下双螺杆挤出机一区 220-230 °C、二区 235-240 °C、三区 235-240 °C、四区 235-240 °C、五区 240-250 °C、六区 245-250°C、七区 240-245°C、八区 235_M0°C ；螺杆转速 300-450 转 / 分钟。对比例1将重量比PC 55.0%、ABS 25. 0%、磷酸甲苯二甲苯酯10. 0%、MBS 4.0%、增韧剂 4. 0%、润滑剂0. 5%、抗氧剂1. 0%、抗紫外剂0. 5%在搅拌桶中搅拌5分钟，再经双螺杆挤出机熔融挤出造粒。其加工工艺如下双螺杆挤出机一区220-230°C、二区235-240°C、 三区 235-240°C、四区 235-240°C、五区 240_250°C、六区 245_250°C、七区 240-245"C、八区 235-240 0C ；螺杆转速300-450转/分钟。对比例2将重量比PC 55. 0%, ABS 25.0%, PDPDMS 10. 0%, MBS 4. 0%、增韧剂 4. 0%、 润滑剂0.5%、抗氧剂1.0%、抗紫外剂0.5%在搅拌桶中搅拌5分钟，再经双螺杆挤出机熔融挤出造粒。其加工工艺如下双螺杆挤出机一区220-230°C、二区235-240°C、三区 235-240 °C、四区 2；35-240 °C、五区 240-250 °C、六区 245-250 °C、七区 240-245 °C、八区 235-240 0C ；螺杆转速300-450转/分钟。对比例3将重量比PC 58.0%、ABS 26. 0%、磷酸甲苯二甲苯酯 8. 0%、PDPDMS 2.0%、增韧剂4. 0%、润滑剂0. 5%、抗氧剂1. 0%、抗紫外剂0. 5%在搅拌桶中搅拌5分钟，再经双螺杆挤出机熔融挤出造粒。其加工工艺如下双螺杆挤出机一区220-230°C、二区235-240°C、 三区 235-240°C、四区 235-240°C、五区 240_250°C、六区 245_250°C、七区 240-245"C、八区 235-240 0C ；螺杆转速300-450转/分钟。对比例4
5
将重量比PC 60. 0%, ABS 25. 0%,磷酸甲苯二甲苯酯 6. 0%、PDPDMS 3. 0%, MBS 4. 0%、润滑剂0. 5%、抗氧剂1. 0%、抗紫外剂0. 5%在搅拌桶中搅拌5分钟，再经双螺杆挤出机熔融挤出造粒。其加工工艺如下双螺杆挤出机一区220-230°C、二区235-240°C、 三区 235-240°C、四区 235-240°C、五区 240_250°C、六区 245_250°C、七区 240-245"C、八区 235-240 0C ；螺杆转速300-450转/分钟。性能评价标准及性能指标将上述方法完成造粒的粒子物料先在鼓风烘箱中90°C的条件下干燥3-5小时，然后用将干燥好的粒子物料用注射成型机制成样条测试。实施例与对比例的性能分别如表1和表2 表 权利要求
1.一种无卤阻燃耐寒PC/ABS材料，其特征在于，其组成按重量配比为PC 树月旨 55.0-60.0%;ABS 树月旨 15.0-25.0%;硅系阻燃剂2.0-4.0%;磷系阻燃剂5.0-8.0%;相容剂 2.5-5.5%;增韧剂 5.0%;润滑剂 0.5%;抗氧剂 0.1-1.0%;抗紫外剂 0.1-1.0%。
2.如权利要求1所述的一种无卤阻燃耐寒PC/ABS材料，其特征在于所述的硅系阻燃剂为甲基苯基硅酮树脂PDMS或者PDPS或者PDPDMS，所述的磷系阻燃剂为无机磷系类阻燃剂、有机磷系类阻燃剂中任一种。
3.如权利要求1所述的一种无卤阻燃耐寒PC/ABS材料，其特征在于所述相容剂为 MBS C-223A。
4.如权利要求1所述的一种无卤阻燃耐寒PC/ABS材料，其特征在于所述的抗氧化剂为四[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)的复配混合物，其复配比例为1 1;
5.如权利要求1所述的一种无卤阻燃耐寒PC/ABS材料，其特征在于所述的抗氧化剂为三甘醇双-3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙烯腈、三(2，4-二叔丁基酚)亚磷酸酯中的一种。
6.如权利要求1所述的一种无卤阻燃耐寒PC/ABS材料，其特征在于所述的抗紫外剂为苯并三唑类或者三嗪类光稳定剂。
7.如权利要求1所述的一种性能优良的无卤阻燃耐寒PC/ABS材料，其特征在于所述的增韧剂为马来酸酐和甲基丙烯酸甲酯双接枝的乙烯类弹性体增韧剂E518。
8.一种根据权利要求1的无卤阻燃耐寒PC/ABS材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤1)按配方称取物料；2)将物料倒入搅拌桶中搅拌5-10分钟，搅拌转速为300-450转/分钟，使物料混合；3)将混合好的原料投入到双螺杆挤出机熔融挤出造粒，加工工艺如下双螺杆挤出机一区 220-230°C、二区 235-240°C、三区 235_240°C、四区 235_240°C、五区 240_250°C、六区 245-250°C、七区 240-245"C、八区 235_M0°C ；螺杆转速 300-450 转 / 分钟。
全文摘要
本发明公开了一种无卤阻燃耐寒PC/ABS材料及制备方法，其组成成份主要为PC和ABS，另外还有硅系阻燃剂、磷系阻燃剂、抗滴落剂、相容剂含量为、增韧剂、润滑剂、抗氧剂，抗紫外线剂；制备工艺为双螺杆熔融挤出造粒。本发明通过硅系阻燃剂与磷系阻燃剂的复配，得到的PC/ABS合金材料的阻燃性1.2mm能达到美国UL94V-0级要求；相容剂MBS不仅使PC和ABS能很好地相容，还可以增加硅系阻燃剂和基材之间的相容性，既可以提高合金的冲击性能，又可以有效的提高阻燃效率；增韧剂使合金材料具有优良的低温冲击性能；硅系阻燃剂既起到阻燃协效作用，又起到抑烟作用，使合金材料阻燃性1.2mm能达到美国UL94V-0级要求。
文档编号C08K5/3492GK102516738SQ201110418228
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月14日 优先权日2011年12月14日
发明者余兰, 徐东, 徐永, 许江威 申请人:深圳市科聚新材料有限公司