一种高性能阻燃合金塑料及其制备方法与流程

1.本发明涉及合金塑料技术领域，更具体的是涉及高性能阻燃合金塑料及其制备方法技术领域。


背景技术：

2.合金塑料是利用物理共混或化学接枝的方法而获得的高性能、功能化、专用化的一类新材料，合金塑料产品可广泛用于汽车、电子、精密仪器、办公设备、包装材料、建筑材料等领域，它能改善或提高现有塑料的性能并降低成本，已成为塑料工业中最为活跃的品种之一，增长十分迅速。
3.国家大力发展新能源汽车，应对能源危机绕开传统发动机和变速箱的技术封锁。新能源汽车相较于传统汽车，多了高压系统及充电桩和充电系统，对车用塑料的物性有更高的要求。充电桩外壳、充电枪、家电产品某些结构复杂或大尺寸薄壁制品需要塑料具备优异的机械性能、阻燃、耐候、耐低温、耐高温、良好的着色能力和精美的外观的同时还具备优良流动性。
4.现有高流动性高性能阻燃材料主要有frpcabs、frpcpbt等。frpcabs的abs组分存在大量双键，极大影响合金材料的耐候性和耐化学性。frpcpbt缺口冲击强度不是足够高，且pbt组分容易吸潮造成制品表面缺陷。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于解决现有技术中存在的阻燃合金塑料耐候性、耐化学性、冲击强度不高的问题，为了解决上述技术问题，本发明提供一种高性能阻燃合金塑料及其制备方法。
6.本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
7.一种高性能阻燃合金塑料，按重量份数计，包括以下组分：8～12份阻燃剂bdp，42.2～69.6份的pc树脂，15～30份的asa树脂，5～10份的有机硅甲基丙烯酸甲酯，0.5～2份的乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物，0.5～1份的带羟基官能团的苯基硅薄片树脂，0.5～0.8份的包覆型ptfe，0.2～0.4份的抗氧剂，0.5～1.0份的润滑剂，0.2～0.6份的紫外线吸收剂。
8.进一步的，一种高性能阻燃合金塑料，按重量份数计，包括以下组分：9～11份阻燃剂bdp，50～60份的pc树脂，20～25份的asa树脂，7～9份的有机硅甲基丙烯酸甲酯，1～1.5份的乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物，0.6～0.8份的带羟基官能团的苯基硅薄片树脂，0.6～0.7份的包覆型ptfe，0.3～0.4份的抗氧剂，0.6～0.8份的润滑剂，0.3～0.5份的紫外线吸收剂。
9.进一步的，一种高性能阻燃合金塑料，按重量份数计，包括以下组分：10份阻燃剂bdp，55份的pc树脂，23份的asa树脂，8份的有机硅甲基丙烯酸甲酯，1.2份的乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物，0.7份的带羟基官能团的苯基硅薄片树脂，0.6份的包覆
型ptfe，0.3份的抗氧剂，0.7份的润滑剂，0.4份的紫外线吸收剂。
10.本技术的技术方案的技术原理：首先通过使用asa树脂与pc树脂制成合金解决了pc流动性差、易应力开裂问题；其次，使用甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸酯-有机硅组成的核壳结构共聚物和乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物复配作为合金的相容剂和增韧剂，通过控制各组分的用量，充分发挥各种助剂之间的协效作用；最后，使用阻燃剂bdp和带羟基官能团的苯基硅薄片树脂复配作为合金阻燃剂，减少了单一阻燃剂用量的同时提高合金性能，解决了某种单一助剂添加量过大而引起材料某些性能大幅下降的问题，得到高流动性、阻燃、耐候、耐低温、耐化学性良好的合金材料。
11.进一步的，所述抗氧剂为二苯胺、对苯二胺、二氢喹啉中的任意一种。
12.进一步的，所述润滑剂为季戊四醇硬脂酸脂或乙基双硬脂酸酰胺。
13.进一步的，所述紫外线吸收剂为邻羟基苯甲酸苯酯或2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮。
14.为了实现上述目的，本技术还提出了一种高性能阻燃合金塑料的制备方法，具体包括以下步骤：
15.步骤1：将bdp阻燃剂加入到安装有恒温加热装置的计量泵罐体内，将计量泵内的温度控制在60-80℃；
16.步骤2：按比例量取pc树脂、asa树脂、有机硅甲基丙烯酸甲酯、乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、带羟基官能团的苯基硅薄片树脂、包覆型ptfe、抗氧剂、润滑剂、紫外线吸收剂，搅拌混合均匀后加入到双螺杆挤出机中；
17.步骤3：从计量泵罐体内按比例向挤出机中加入bdp阻燃剂，通过双螺杆挤出机挤出造粒，即得到高性能阻燃合金塑料。
18.进一步的，双螺杆挤出机的挤出温度控制在230-250℃。
19.本发明的有益效果如下：
20.(1)本发明通过使用asa树脂与pc树脂制成合金解决了pc流动性差、易应力开裂问题；
21.(2)本发明使用甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸酯-有机硅组成的核壳结构共聚物和乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物复配作为合金的相容剂和增韧剂，通过控制各组分的用量，充分发挥了各种助剂之间的协效作用；(3)本发明使用阻燃剂bdp和带羟基官能团的苯基硅薄片树脂复配作为合金阻燃剂，减少了单一阻燃剂用量的同时提高合金性能，解决了某种单一助剂添加量过大而引起材料某些性能大幅下降的问题，得到高流动性、阻燃、耐候、耐低温、耐化学性良好的合金材料。
具体实施方式
22.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
23.因此，以下对本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
24.实施例1
25.本实施例提供一种高性能阻燃合金塑料，按重量份数计，包括以下组分：8份阻燃剂bdp，42.2份的pc树脂，15份的asa树脂，5份的有机硅甲基丙烯酸甲酯，0.5份的乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物，0.5份的带羟基官能团的苯基硅薄片树脂，0.5份的包覆型ptfe，0.2份的二苯胺，0.5份的季戊四醇硬脂酸脂，0.2份的邻羟基苯甲酸苯酯。
26.制备方法具体包括以下步骤：
27.步骤1：将bdp阻燃剂加入到安装有恒温加热装置的计量泵罐体内，将计量泵内的温度控制在60℃；
28.步骤2：按比例量取pc树脂、asa树脂、有机硅甲基丙烯酸甲酯、乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、带羟基官能团的苯基硅薄片树脂、包覆型ptfe、二苯胺、季戊四醇硬脂酸脂、邻羟基苯甲酸苯酯，搅拌混合均匀后加入到双螺杆挤出机中；
29.步骤3：从计量泵罐体内按比例向挤出机中加入bdp阻燃剂，通过双螺杆挤出机挤出造粒，即得到高性能阻燃合金塑料；其中双螺杆挤出机的挤出温度控制在230℃。
30.实施例2
31.本实施例提供一种高性能阻燃合金塑料，按重量份数计，包括以下组分：12份阻燃剂bdp，69.6份的pc树脂，30份的asa树脂，10份的有机硅甲基丙烯酸甲酯，2份的乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物，1份的带羟基官能团的苯基硅薄片树脂，0.8份的包覆型ptfe，0.4份的对苯二胺，1.0份的乙基双硬脂酸酰胺，0.6份的2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮。
32.制备方法具体包括以下步骤：
33.步骤1：将bdp阻燃剂加入到安装有恒温加热装置的计量泵罐体内，将计量泵内的温度控制在65℃；
34.步骤2：按比例量取pc树脂、asa树脂、有机硅甲基丙烯酸甲酯、乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、带羟基官能团的苯基硅薄片树脂、包覆型ptfe、对苯二胺、乙基双硬脂酸酰胺、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮，搅拌混合均匀后加入到双螺杆挤出机中；
35.步骤3：从计量泵罐体内按比例向挤出机中加入bdp阻燃剂，通过双螺杆挤出机挤出造粒，即得到高性能阻燃合金塑料；其中双螺杆挤出机的挤出温度控制在235℃。
36.实施例3
37.本实施例提供一种高性能阻燃合金塑料，按重量份数计，包括以下组分：9份阻燃剂bdp，50份的pc树脂，20份的asa树脂，7份的有机硅甲基丙烯酸甲酯，1份的乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物，0.6份的带羟基官能团的苯基硅薄片树脂，0.6份的包覆型ptfe，0.3份的二氢喹啉，0.6份的季戊四醇硬脂酸脂，0.3份的邻羟基苯甲酸苯酯。
38.制备方法具体包括以下步骤：
39.步骤1：将bdp阻燃剂加入到安装有恒温加热装置的计量泵罐体内，将计量泵内的温度控制在70℃；
40.步骤2：按比例量取pc树脂、asa树脂、有机硅甲基丙烯酸甲酯、乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、带羟基官能团的苯基硅薄片树脂、包覆型ptfe、二氢喹啉、季戊四醇硬脂酸脂、邻羟基苯甲酸苯酯，搅拌混合均匀后加入到双螺杆挤出机中；
41.步骤3：从计量泵罐体内按比例向挤出机中加入bdp阻燃剂，通过双螺杆挤出机挤出造粒，即得到高性能阻燃合金塑料；其中双螺杆挤出机的挤出温度控制在240℃。
42.实施例4
43.本实施例提供一种高性能阻燃合金塑料，按重量份数计，包括以下组分：11份阻燃剂bdp，60份的pc树脂，25份的asa树脂，9份的有机硅甲基丙烯酸甲酯，1.5份的乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物，0.8份的带羟基官能团的苯基硅薄片树脂，0.7份的包覆型ptfe，0.4份的二苯胺，0.8份的乙基双硬脂酸酰胺，0.5份的2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮。
44.制备方法具体包括以下步骤：
45.步骤1：将bdp阻燃剂加入到安装有恒温加热装置的计量泵罐体内，将计量泵内的温度控制在75℃；
46.步骤2：按比例量取pc树脂、asa树脂、有机硅甲基丙烯酸甲酯、乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、带羟基官能团的苯基硅薄片树脂、包覆型ptfe、二苯胺、乙基双硬脂酸酰胺、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮，搅拌混合均匀后加入到双螺杆挤出机中；
47.步骤3：从计量泵罐体内按比例向挤出机中加入bdp阻燃剂，通过双螺杆挤出机挤出造粒，即得到高性能阻燃合金塑料；其中双螺杆挤出机的挤出温度控制在245℃。
48.实施例5
49.本实施例提供一种高性能阻燃合金塑料，按重量份数计，包括以下组分：10份阻燃剂bdp，55份的pc树脂，23份的asa树脂，8份的有机硅甲基丙烯酸甲酯，1.2份的乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物，0.7份的带羟基官能团的苯基硅薄片树脂，0.6份的包覆型ptfe，0.3份的二氢喹啉，0.7份的季戊四醇硬脂酸脂，0.4份的邻羟基苯甲酸苯酯。
50.制备方法具体包括以下步骤：
51.步骤1：将bdp阻燃剂加入到安装有恒温加热装置的计量泵罐体内，将计量泵内的温度控制在80℃；
52.步骤2：按比例量取pc树脂、asa树脂、有机硅甲基丙烯酸甲酯、乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、带羟基官能团的苯基硅薄片树脂、包覆型ptfe、二氢喹啉、季戊四醇硬脂酸脂、邻羟基苯甲酸苯酯，搅拌混合均匀后加入到双螺杆挤出机中；
53.步骤3：从计量泵罐体内按比例向挤出机中加入bdp阻燃剂，通过双螺杆挤出机挤出造粒，即得到高性能阻燃合金塑料；其中双螺杆挤出机的挤出温度控制在250℃。
54.试验检测
55.将实施例1到实施例5中制备的高性能阻燃合金塑料的性能进行检测，检测结果如下表所示。
[0056][0057]
根据上述的检测结果可知，采用本发明的配方和制备方法制备的高性能阻燃合金塑料的拉伸强度、耐温性能、缺口冲击强度、熔体质量流动速率、耐候性、阻燃性均很好，实现了提高阻燃合金塑料的多种性能的效果。