专利名称：超薄无卤阻燃聚碳酸酯薄膜及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种聚碳酸薄膜及其制备方法，具体涉及一种超薄无卤阻燃聚碳酸酯薄膜及其制备方法。
背景技术：
聚碳酸酯(PC)具有综合均衡的机械性能、尺寸稳定性及耐热性能，特别以优异的抗冲击强度和耐蠕变性著称。PC树脂的可见光透过率在90%以上，热分解温度高，具有优良的电绝缘性，广泛用于机械、汽车、航天航空、建筑、电子、电气、办公及家庭用品等诸多领域。为了满足某些应用领域对聚碳酸酯薄膜阻燃性的高要求，必须对其进行阻燃处 理，传统的阻燃剂常采用的是含卤阻燃剂，虽然大部分含卤阻燃剂在阻燃PC材料中添加量少，阻燃效果显著，但在燃烧时产生较多的烟雾和有毒、腐蚀性气体(如溴化氢)，这种气体在火灾中非常危险，因为它扩散速度极快，使人窒息而死，其危害性比大火本身更为严重，给人民的生命财产造成了极大的危害，造成严重的环境污染。因此，不管是从生命财产安全，还是从环保要求的角度出发，阻燃效率高、低毒、抑烟和环保的无卤阻燃剂逐渐取代含卤阻燃剂必将成为阻燃材料未来发展的主流。目前，对于阻燃聚碳酸酯材料而言，厚度在O.5mm以上的板材和注塑件具有较好的阻燃效果，阻燃等级可达UL94VTM-0级。但对于薄型的聚碳酸酯薄膜，其阻燃性就明显降低，因为薄膜越薄，与空气接触的比表面就越大，同时，其支撑性也就越差，越容易滴落。随着科学技术的迅猛发展，手机、电脑、电视、空调、电源供应器、MP 3、MP4等电子元件越来越薄型化，这就对其中某些关键零部件起保护作用的绝缘材料提出了新的要求，如201110184527. O公布了一种阻燃聚碳酸酯薄膜在O. 25mm至O. 76mm厚度范围的阻燃等级可达UL94VTM-0级，但是对于O. 25mm以下的聚碳酸酯薄膜阻燃等级不能达到UL94 VTM-O级，其已经不能完全满足现有技术的需求。因此，如何开发出厚度更薄的无卤阻燃聚碳酸酯薄膜成为研究工作者致力解决的技术问题之一。
发明内容
为了克服现有技术中厚度低于O. IOOmm聚碳酸酯薄膜的阻燃性和超薄薄膜的成膜难度，本发明提供了一种厚度在O. 025mm至O. IOOmm范围内阻燃等级能达UL94 VTM-O等级、相对耐温指数可达80°C至130°C范围、环保和性能稳定的超薄无卤阻燃聚碳酸酯薄膜及其制备方法。本发明采用以下的技术方案超薄无卤阻燃聚碳酸酯薄膜，由以下重量配比的原料制成459Γ99%的聚碳酸酯树脂，O. 5% 40%的无卤阻燃剂、O. 1% 2%的抗滴落剂、O. 2% 10%的改性剂、O. 2% 3%的助剂。所述的无卤阻燃剂为无机阻燃剂、含磷阻燃剂、含硅系阻燃剂、含氮阻燃剂、含硫阻燃剂、膨胀型阻燃剂、有机芳磺酸盐阻燃剂中的一种或几种。所述的改性剂为増韧剂、阻燃增效剂、阻燃抑烟剂、抗冲改性剂、紫外线吸收剂和抗静电剂的中的一种或几种。所述的助剂为热氧稳定剂、光稳定剂、分散剂、相容剂、着色剂中的一种或几种。超薄无卤阻燃聚碳酸酯薄膜的制备方法，包括以下步骤a)阻燃聚碳酸酯母料的制备将聚碳酸酯、无卤阻燃剂、抗滴落剂、改性剂和助剂等预干燥备用；按一定比例将聚碳酸酯、无卤阻燃剂、抗滴落剂、改性剂和助剂经高速混料机充分均匀混合后自喂料机进入双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，挤出机各区的温度控制在230°C至320°C之间；熔融共混物经挤出、切粒后，干燥备用。
b)超薄无卤阻燃聚碳酸酯薄膜的制备将充分干燥后的聚碳酸酯阻燃粒料自喂料机进入到挤出机中进行制膜。挤出机各区的温度控制在220°C至320°C之间，并在一定压力下，将熔融共混物经T型模具，熔融挤出；经T型模具流出的熔体经过三辊压延、定型后，按一定的拉膜速率拉制出超薄无卤聚碳酸酯薄膜，拉膜速率为10-50m/min。聚碳酸酯薄膜的制备方法中，通过对挤出机螺杆曲线设计及T型模头的改进，保证超薄阻燃薄膜厚度挤出均匀性，公差波动范围小。与现有技术相比，本发明采用的阻燃剂体系不含有卤元素，实现了无卤聚碳酸酯薄膜的开发，有益效果是I.本发明的聚碳酸酯薄膜在厚度为O. 025mm至O. IOOmm时，阻燃性达到了 UL94VTM-O级，可用于手机、电脑、电视、空调、电源供应器、MP3、MP4等超薄型电子元件的绝缘保护，克服了 O. IOOmm以下的聚碳酸酯薄膜阻燃效果差的技术缺陷，满足产品轻量化、超薄型化、窄边框等需求；2.各成分的相容性好，表面无析出物，各成分可很好地分散在基材中形成均相体系;3.该薄膜具备优异的外观、物理性能、机械性能、电性能、耐候性能等；4.无毒、无害、无污染，符合欧盟RoHS,REACH，TCO & Blue Angel等严格的环保标准；5.阻燃效率高，可赋予聚碳酸酯薄膜优异的阻燃性。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明进一步的描述，但本发明的实施方式不限于此。阻燃性根据UL94测试评估方法来判定。实施例I :聚碳酸酯树脂所占质量百分比为45%至99%。无卤阻燃体系所用的阻燃剂为无机阻燃剂，它所占质量百分比为O. 5%至40%，优选范围为15%至40%。抗滴落剂所占质量百分比为O. 1%至2%。改性剂为増韧剂、阻燃增效剂、阻燃抑烟剂、紫外线吸收剂、抗冲改性剂和抗静电剂中的一种或几种，所占质量百分比为O. 2%至10%。助剂为热氧稳定剂、光稳定剂、分散剂、相容剂、着色剂中的一种或几种，所占质量百分比为O. 2%至3%。本实施例中超薄无卤聚碳酸酯薄膜的制备方法步骤如下a)阻燃聚碳酸酯母料的制备将聚碳酸酯、无卤阻燃剂、抗滴落剂、改性剂和助剂等预干燥备用；按一定比例将聚碳酸酯、无卤阻燃剂、抗滴落剂、改性剂和助剂经高速混料机充分均匀混合后自喂料机进入双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，挤出机各区的温度控制在230°C至320°C之间；熔融共混物经挤出、切粒后，干燥备用。b)超薄无卤阻燃聚碳酸酯薄膜的制备 将充分干燥后的聚碳酸酯阻燃粒料自喂料机进入到挤出机中进行制膜。挤出机各区的温度控制在220°C至320°C之间，并在一定压力下，将熔融共混物经T型模具，熔融挤出；经T型模具流出的熔体经过三辊压延、定型后，按一定的速率拉制出超薄无卤聚碳酸酯薄膜，拉膜速率为10-50m/min。阻燃剂为无机阻燃剂，按表一中各组分的含量制备超薄无卤聚碳酸酯薄膜，各组分的含量与阻燃性的关系如表一所示表一各组分的含量与阻燃性的关系(阻燃剂为无机阻燃剂)
组序号
第一纟丨[第二飢第二纟11第四纟11.第五纟R第六纽
项 Θ
PC含量(wt%)100 70 79.5 456055
^改性剂含量(wt%)O10 0J. 1025
助剂含量(wt%)O30^2323
抗滴落剂含量(wt%) O2θΠ2I2^
无机阻燃剂的含量(wt%) O1520403535
肌燃(膜厚度为0.100mm) 差 VTM-O VTM-O VTM-O VTM-O VTM-O阻燃(膜厚度为0.025mm) M VTM-OVTM-OVTM-OVT.M-0VTM-O实施例2 聚碳酸酯树脂所占质量百分比为45%至99%。无卤阻燃体系所用的阻燃剂为含磷阻燃剂，它所占质量百分比为O. 5%至40%，优选范围为5%至40%。抗滴落剂所占质量百分比为O. 1%至2%。改性剂为増韧剂、阻燃增效剂、阻燃抑烟剂、紫外线吸收剂、抗冲改性剂和抗静电剂中的一种或几种，所占质量百分比为O. 2%至10%。助剂为热氧稳定剂、光稳定剂、分散剂、相容剂、着色剂中的一种或几种，所占质量百分比为O. 2%至3%。
本实施例中超薄无卤聚碳酸酯薄膜的制备方法同实施例I。阻燃剂为含磷阻燃剂，按表二中各组分的含量制备超薄无卤聚碳酸酯薄膜，各组分的含量与阻燃性的关系如表二所示表二各组分的含量与阻燃性的关系(阻燃剂为含磷阻燃剂)
权利要求
1.一种超薄无卤阻燃聚碳酸酯薄膜，其特征在于由以下重量配比的原料制成45% 99%的聚碳酸酯树脂，O. 5% 40%的无卤阻燃剂、O. 1% 2%的抗滴落剂、O. 2% 10%的改性剂、O. 2% 3%的助剂。
2.根据权利要求I所述的超薄无卤阻燃聚碳酸酯薄膜，其特征在于所述的无卤阻燃剂为无机阻燃剂、含磷阻燃剂、含硅系阻燃剂、含氮阻燃剂、含硫阻燃剂、膨胀型阻燃剂、有机芳磺酸盐阻燃剂中的一种或几种。
3.根据权利要求I所述的超薄无卤阻燃聚碳酸酯薄膜，其特征在于所述的改性剂为増韧剂、阻燃增效剂、阻燃抑烟剂、抗冲改性剂、紫外线吸收剂和抗静电剂的中的一种或几种。
4.根据权利要求I所述的超薄无卤阻燃聚碳酸酯薄膜，其特征在于所述的助剂为热氧稳定剂、光稳定剂、分散剂、相容剂、着色剂中的一种或几种。
5.超薄无卤阻燃聚碳酸酯薄膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤 a)阻燃聚碳酸酯母料的制备 将聚碳酸酯、无卤阻燃剂、抗滴落剂、改性剂和助剂等预干燥备用；按一定比例将聚碳酸酯、无卤阻燃剂、抗滴落剂、改性剂和助剂经高速混料机充分均匀混合后自喂料机进入双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，挤出机各区的温度控制在230°C至320°C之间；熔融共混物经挤出、切粒后，干燥备用； b)超薄无卤阻燃聚碳酸酯薄膜的制备 将充分干燥后的聚碳酸酯阻燃粒料自喂料机进入到挤出机中进行制膜。挤出机各区的温度控制在220°C至320°C之间，并在一定压力下，将熔融共混物经T型模具，熔融挤出；经T型模具流出的熔体经过三辊压延、定型后，按一定的拉膜速率拉制出超薄无卤聚碳酸酯薄膜。
6.根据权利要求5所述的超薄无卤阻燃聚碳酸酯薄膜的制备方法，其特征在于拉膜速率为 10_50m/min。
全文摘要
本发明公开了一种超薄无卤阻燃聚碳酸酯薄膜及其制备方法，该材料由45%~99%的聚碳酸酯树脂、0.5%~40%的无卤阻燃剂、0.1%~2%的抗滴落剂、0.2%~10%的改性剂、0.2%~3%的助剂经高速混料机充分均匀混合后自喂料机进入双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，粒料自喂料机进入到挤出机中进行制膜。本发明开发了一种超薄无卤阻燃聚碳酸酯薄膜，具备在0.025mm至0.100mm厚度范围内阻燃等级可以达到UL94 VTM–0级、相对耐温指数能达80℃至130℃、性能稳定且环保的超薄无卤阻燃聚碳酸酯薄膜。
文档编号C08L69/00GK102863772SQ201210376949
公开日2013年1月9日 申请日期2012年10月8日 优先权日2012年10月8日
发明者刁锐敏, 胥鈺, 杨凯 申请人:绵阳龙华薄膜有限公司