一种耐油漆性优异的高耐热阻燃PC材料及其制备方法与流程

本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种耐油漆性优异的高耐热阻燃pc材料及其制备方法。

背景技术：

1、聚碳酸酯(pc)是一种具有优异的光学透明性、优良的冲击韧性以及耐热性能的无定型热塑性工程塑料，目前已被广泛应用于电子电器、家电、汽车、照明设备、医疗等领域。虽然聚碳酸酯具有上述诸多优点，但是许多工业pc制品喷漆或者接触化学试剂过后经常出现开裂等问题，如墙壁开关、油烟机面板、医疗设备外壳等产品。

2、通常改善pc可喷漆性能的方式有以下两种：一、通过往pc中加入abs，尤其是高an含量的abs可改善pc的喷漆性能，但是随着abs的加入会严重降低pc的耐热性能和阻燃性；二、通过与结晶性树脂共混，如pbt、pet等树脂，随着添加含量的提高，一方面降低了pc材料耐温性能和阻燃性，另外一方面收缩率变大，实际生产时会存在产品偏小的问题。因此，在有耐热和阻燃有要求的应用领域，如喷漆的开关面板，其要求耐热球压＞125℃，gwfi(870℃81.5mm)，以上两种方式均不能满足要求。

3、同时满足以上耐温、阻燃以及可喷涂性等要求的专利，目前暂未见到报道，因此开发一种耐油漆性优异的高耐热阻燃pc是非常有意义的。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种耐油漆性优异的高耐热阻燃pc材料及其制备方法。

2、本发明的目的可以通过以下方案来实现：

3、本发明提供了一种耐油漆性优异的高耐热阻燃pc材料，所述高耐热阻燃pc材料包括如下重量份数的各组分：

4、

5、

6、所述聚碳酸酯的数均分子量为18000-36000g/mol，熔体流动速率为3-20g/10min(300℃/1.23g)。

7、所述耐油漆性改性母粒是将包括聚己内酰胺、环氧树脂的混合树脂挤出造粒制备而成。环氧树脂包括双酚a型环氧树脂、脂肪族型环氧树脂、溴化环氧树脂中的一种或多种。

8、耐油漆性改性母粒中含有自身耐溶剂性优异的pa6树脂，如果直接用聚己内酰胺与pc共混改性，相容性差，因此，通过添加环氧树脂，氨基和环氧基反应，形成聚己内酰胺中的氨基-环氧-pc这种类似的结构，提升pc与pa的相容性，进一步提升耐喷漆性。同时，环氧树脂基团，该基团活性高，部分未反应的与pc也会发生交联反应，与其端羟基反应交联提升，提升材料的耐喷漆性能。若不制备母粒，会存在相容性差的问题。

9、聚己内酰胺与环氧树脂的质量比为85-95:15-5，优选90:10；挤出温度为220-270℃。当聚己内酰胺过少，环氧基团份数比较多时，会导致生产下料分散不均匀；聚己内酰胺过多，耐油漆性能需要添加更多份数的耐油漆改性母粒，不利于配方设计。

10、所述相容剂为马来酸酐接枝聚烯烃，包括马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝聚乙烯中的一种或者多种。马来酸酐基团可以与pc中的端羟基反应，聚烯烃是作为pa比较优异的增韧效果，所以选择马来酸酐接枝聚烯烃作为相容剂。

11、所述阻燃剂包括溴化聚碳酸酯、溴代三嗪、溴化环氧、四溴双酚a中的一种或者多种。

12、所述抗氧剂包括市售抗氧剂1076、抗氧剂168、抗氧剂245、抗氧剂1010中的一种或者几种。

13、所述润滑剂包括季戊四醇酯、硅酮粉、乙撑双硬脂酰胺中的一种或者几种。

14、本发明还提供了一种所述高耐热阻燃pc材料的制备方法，包括以下步骤：

15、s1、按以下重量份数称取原料：

16、

17、

18、s2、将上述原料按配比混合搅拌，混合均匀后熔融挤出，冷却造粒，即得所述高耐热阻燃pc材料。

19、步骤s1中，耐油漆性改性母粒具体制备步骤为：聚己内酰胺与环氧树脂按照85-95:15-5的质量比例混合均匀，在240-260℃熔融挤出，冷却造粒，得到耐油漆性改性母粒。

20、步骤s2中，熔融挤出的双螺杆挤出机从加料口到口模的温度分别设置为：1-2区为180～200℃，3-5区为230～260℃，6-10区为250～270℃，在螺杆的输送、剪切和混炼下，将物料熔化混合；螺杆转速为300-700r/min。

21、本发明还提供一种所述高耐热阻燃pc材料在用于喷漆的墙壁开关、医疗设备外壳领域中的应用。

22、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

23、(1)本发明提供了耐油漆性优异的高耐热阻燃pc材料，该pc材料主要由聚碳酸酯、耐油漆改性母粒、相容剂以及阻燃剂等成分组成，其中耐油漆性是通过耐油漆改性母粒中聚己内酰胺的氨基与环氧树脂中的高活性环氧基团发生交联反应；

24、(2)同时使用特定的相容剂，不仅改善了聚碳酸酯与耐油漆改性母粒的相容性，提升了材料韧性，而且也改善了聚碳酸酯的耐油漆性能；阻燃剂的加入弥补了耐油漆改性母粒与相容剂对聚碳酸酯阻燃的影响；

25、(3)本发明的pc材料特别适用于喷漆的墙壁开关、医疗设备外壳等领域。

技术特征：

1.一种耐油漆性优异的高耐热阻燃pc材料，其特征在于，所述高耐热阻燃pc材料包括如下重量份数的各组分：

2.根据权利要求1所述的高耐热阻燃pc材料，其特征在于，所述聚碳酸酯的数均分子量为18000-36000g/mol，在300℃/1.23g条件下，熔体流动速率为3-20g/10min。

3.根据权利要求1所述的高耐热阻燃pc材料，其特征在于，所述耐油漆性改性母粒是将包括聚己内酰胺、环氧树脂的混合树脂挤出造粒制备而成，聚己内酰胺与环氧树脂的质量比为85-95:15-5。

4.根据权利要求1所述的高耐热阻燃pc材料，其特征在于，所述相容剂为马来酸酐接枝聚烯烃，包括马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝聚乙烯中的一种或者多种。

5.根据权利要求1所述的高耐热阻燃pc材料，其特征在于，所述阻燃剂包括溴化聚碳酸酯、溴代三嗪、溴化环氧、四溴双酚a中的一种或者多种。

6.根据权利要求1所述的高耐热阻燃pc材料，其特征在于，所述抗氧剂包括市售抗氧剂1076、抗氧剂168、抗氧剂245、抗氧剂1010中的一种或者几种。

7.根据权利要求1所述的高耐热阻燃pc材料，其特征在于，所述润滑剂包括季戊四醇酯、硅酮粉、乙撑双硬脂酰胺中的一种或者几种。

8.一种如权利要求1～7任一项所述的高耐热阻燃pc材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤s2中，熔融挤出的双螺杆挤出机从加料口到口模的温度分别设置为：1-2区为180～200℃，3-5区为230～260℃，6-10区为250～270℃。

10.一种如权利要求1所述高耐热阻燃pc材料在喷漆的墙壁开关、医疗设备外壳领域中的应用。

技术总结
本发明涉及一种耐油漆性优异的高耐热阻燃PC材料，包括如聚碳酸酯、耐油漆性改性母粒、相容剂、阻燃剂、抗氧剂、润滑剂，所述耐油漆性改性母粒包括聚己内酰胺与环氧树脂，按照比例混合挤出造粒制备而成。本发明耐油漆改性母粒，通过耐油漆改性母粒中聚己内酰胺的氨基与环氧树脂中的高活性环氧基团发生交联反应，同时使用特定的相容剂，不仅改善了聚碳酸酯与耐油漆改性母粒的相容性，提升了材料韧性，而且也改善了聚碳酸酯的耐油漆性能；阻燃剂的加入弥补了耐油漆改性母粒与相容剂对聚碳酸酯阻燃的影响。

技术研发人员：王敏,查超,彭康,周霆,李强
受保护的技术使用者：上海金山锦湖日丽塑料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15