本发明属于材料领域,具体地说,涉及一种无卤耐高温阻燃材料及其制备方法。
背景技术:
目前涉及到阻燃材料的制备难点主要在阻燃、耐高温、韧性和产品流动性之间的平衡。使用有卤阻燃剂,材料很容易达到0.8-1.5mm阻燃v0。适当添加一定组分的增韧剂,材料的抗冲击性(韧性)就会提高,但由于增韧剂会影响材料阻燃性,这样需要提高阻燃剂组分添加比例,而阻燃剂比例增加,又会反过来影响材料的韧性,所以,这时就需要调整好这两个组分的配比,使材料的阻燃性和抗冲击性达到最佳。其次,对于耐高温,虽然pc的热变形温度可以达到140℃,但abs的热变型温度仅仅75℃,增韧剂和阻燃剂也会使材料的热变形温度降低。因此,要求材料的热变型温度达到120℃,必须大幅提高pc材料的添加比例,降低abs材料和增韧剂的添加比例。由于pc材料的流动性较差,这样就会造成最终材料的流动性差,注塑困难;而增加abs组分的比例,虽然材料的流动性提高了,但材料的耐温又很难达到120℃。这样,就需要我们在阻燃性,韧性,流动性,耐温这四个方面进行综合考量。
传统的无卤阻燃剂对pc+abs材料热变形温度影响很大,要达到阻燃0.8-1.5mm厚度v0,其热变型温度很难达到100℃。我们在开发中尝试使用了国外最新研制的新型无卤阻燃剂,可以达到阻燃v0,但热变型温度也只能达到113℃左右。为了解决无卤阻燃剂的这个局限,我们通过多次反复试验,使用了多种无卤阻燃剂复配,在达到阻燃v0的同时保证了热变型温度达到120℃以上。因此,对于无卤阻燃v0级pc+abs材料,开发难点主要在于阻燃剂的选择和配比。
因此,如何提供一种性能好的无卤阻燃耐高温的材料成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。
技术实现要素:
有鉴于此,本发明提供了一种无卤耐高温阻燃pc+abs材料,通过合理的配比使制备的无卤材料还具有优良的韧性和流动性,并且该制备方法简单,对设备要求低,适合工业化生产。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种无卤耐高温阻燃材料,包括如下重量组分的原料:
pc65-80份
abs4-6份
阻燃剂5-8份
增韧剂4-6份
助剂3-4份
黑色母1-2份。
优选的,一种无卤耐高温阻燃材料,包括如下重量组分的原料:
pc70-75份
abs4.5-5.5份
阻燃剂6-7份
增韧剂4.5-5.5份
助剂3.5-4份
黑色母1.5-2份。
优选的,一种无卤耐高温阻燃材料,包括如下重量组分的原料:
pc73份
abs5份
阻燃剂6.5份
增韧剂5份
助剂4份
黑色母2份。
优选的,所述阻燃剂为聚烯烃pp/pe、磷酸三苯酯、tcep、磷酸三苯酯、dmmp、tbc、聚磷酸铵中的一种或多种。
优选的,所述增韧剂为三元乙丙橡胶、sbs、高胶粉、mbs中的一种或多种。
优选的,所述助剂为乙烯-醋酸乙烯共聚物或聚丙烯酸酯;所述黑色母为金城色母集团生产的黑色母1049,8026、8028、2014中的一种或多种。
一种无卤耐高温阻燃材料的制备方法,包括如下步骤:
1)称取上述一种无卤耐高温阻燃材料中的各组分,备用;
2)将所述步骤1)中称取的pc、abs、阻燃剂依次加入高速搅拌机搅拌,搅拌20-30min,搅拌过程中,持续加入助剂,加入时间为5-10min,得到均匀混合物;
3)向所述步骤2)中的搅拌机中加入增韧剂以及黑色母,并低速搅拌3-4分钟,搅拌均匀后加入挤出机中,在195℃-215℃条件下熔融混炼挤出,挤出后在常温常压下冷却得到无卤耐高温耐阻燃材料颗粒。
优选的,所述挤出机为双螺杆挤出机。
优选的,高速搅拌机温度控制在110-120℃。
优选的,无卤耐高温耐阻燃材料在pcb、fpc、线束隔离板、以及采样线束中的应用。
本发明有益效果:1)本发明经过大量创造性实验进一步确定了增韧剂以及阻燃剂的添加比例,使制备的材料在提高抗冲击性的同时,也可以达到vo级阻燃效果;
2)本发明进一步考虑到了pc、abs材料的特性,将pc、abs相结合,同时提高材料的流动性以及耐高温,热变型温度达120℃以上;
3)本发明制备工艺操作简单,对设备要求低,可以工业化大规模生产。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
1)称取65份pc、4份abs、5份磷酸三苯酯、4份三元乙丙橡胶、3份聚丙烯酸酯以及1份金城色母集团生产的黑色母1049备用;
2)将所述步骤1)中称取的pc、abs、磷酸三苯酯依次加入高速搅拌机搅拌,温度控制在110-120℃,搅拌20-30min,搅拌过程中,持续加入聚丙烯酸酯,加入时间为5-10min,得到均匀混合物;
3)向所述步骤2)中的搅拌机中加入三元乙丙橡胶以及黑色母1049,并低速搅拌3-4分钟,搅拌均匀后加入双螺杆挤出机中,在195℃-215℃条件下熔融混炼挤出,挤出后在常温常压下冷却得到无卤耐高温耐阻燃材料颗粒。
实施例2
1)称取80份pc、6份abs、8份磷酸三苯酯、6份sbs、4份聚丙烯酸酯以及2份黑色母8026备用;
2)将所述步骤1)中称取的pc、abs、磷酸三苯酯依次加入高速搅拌机搅拌,温度控制在110-120℃,搅拌20-30min,搅拌过程中,持续加入聚丙烯酸酯,加入时间为5-10min,得到均匀混合物;
3)向所述步骤2)中的搅拌机中加入sbs以及黑色母8026,并低速搅拌3-4分钟,搅拌均匀后加入双螺杆挤出机中,在195℃-215℃条件下熔融混炼挤出,挤出后在常温常压下冷却得到无卤耐高温耐阻燃材料颗粒。
实施例3
1)称取70份pc、5份abs、7份阻燃剂tbc、5份mbs、4份聚丙烯酸酯以及2份黑色母8028备用;
2)将所述步骤1)中称取的pc、abs、tbc依次加入高速搅拌机搅拌,温度控制在110-120℃,搅拌20-30min,搅拌过程中,持续加入聚丙烯酸酯,加入时间为5-10min,得到均匀混合物;
3)向所述步骤2)中的搅拌机中加入mbs以及黑色母8028,并低速搅拌3-4分钟,搅拌均匀后加入双螺杆挤出机中,在195℃-215℃条件下熔融混炼挤出,挤出后在常温常压下冷却得到无卤耐高温耐阻燃材料颗粒。
实施例4
1)称取73份pc、5份abs、6.5份dmmp、5份高胶粉、4份乙烯-醋酸乙烯共聚物以及2份黑色母2014备用;
2)将所述步骤1)中称取的pc、abs、dmmp依次加入高速搅拌机搅拌,温度控制在110-120℃,搅拌20-30min,搅拌过程中,持续加入乙烯-醋酸乙烯共聚物,加入时间为5-10min,得到均匀混合物;
3)向所述步骤2)中的搅拌机中加入高胶粉以及黑色母2014,并低速搅拌3-4分钟,搅拌均匀后加入双螺杆挤出机中,在195℃-215℃条件下熔融混炼挤出,挤出后在常温常压下冷却得到无卤耐高温耐阻燃材料颗粒。
(一)对上述实施例1-4所制备的无卤耐高温耐阻燃材料颗粒进行环保性能检测,如表1所示:
表1
(二)
(三)对上述实施例1-4所制备的无卤耐高温耐阻燃材料颗粒进行气味性能检测,如表2所示:
表2
气味性要求:
本发明所制备的材料等级均在8级以上,符合国家标准。
(四)将上述实施例1-4所制备的无卤耐高温耐阻燃材料制成片状进行性能检测,如表3所示:
表3
从表3中可以看出,本发明制备的无卤材料在抗冲击、耐高温、耐变形绝缘等方面性能优良,符合国家标准,具有显著的进步。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。