專利名稱：一種高透明無鹵阻燃玻纖填充聚碳酸酯薄膜及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種高透明無鹵阻燃玻纖填充聚碳酸酯薄膜及其制備方法。
背景技術：
光學級聚碳酸酯(PC)的透光率可達89%，霧度不到0. 3%，折射率為1. 58，所得薄 膜光學性能優異，外觀無色透明。此外PC還具有突出的沖擊性能，具有尺寸穩定性，優良的 力學性能和電學性能及阻燃優良等優點，廣泛應用于電子電氣、建筑、包裝、醫療機械等領 域。用玻璃纖維(GF)填充的聚碳酸酯材料剛性及耐熱性比PC有很大的提高，且成型收縮 率小，尺寸穩定好，主要用于一些承載部件及測量儀器的外罩、照相機等精密儀器領域。GF 填充PC制品一般以PC粉料為基料，添加聚碳酸酯專用玻璃短纖維、脫模劑、抗氧劑等，制成 的塑料制品光滑度很高，表面無浮纖。但是由于玻璃纖維與PC的折射率相差較大，一般GF 填充PC制品的霧度值較大，所得產品多為半透明材料，難以滿足光學性能要求嚴格的光學 面板、航天器材等方面的使用需求。
發明內容
為了解決上述技術問題，本發明提供了一種高透明無鹵阻燃玻纖填充聚碳酸酯薄 膜及其制備方法。本發明解決其技術問題所采用的技術方案是一種高透明無鹵阻燃玻纖填充聚碳 酸酯薄膜，其采用如下重量百分比的材料配制而成聚碳酸酯60-80% ；阻燃劑10-30% ； 抗氧劑0. 1-0. 5% ；玻璃纖維:10-30% ；偶聯劑0. 1-0. 5%0其中所述聚碳酸酯為雙酚A型聚碳酸酯粉料，其分子量為20000-30000，熔體流 動速率為8-lOg/lOmin ；所述阻燃劑為有機硅阻燃劑；所述抗氧劑由主抗氧劑1010和輔抗 氧劑168以2 1的比例組成；所述玻璃纖維為折射率為1. 58的玻璃纖維；所述偶聯劑為 硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑、鋁酸酯偶聯劑或是三者以1 1 1的比例混合而成的混合 物。應用于高透明無鹵阻燃玻纖填充聚碳酸酯薄膜的制備方法，采用如下步驟a、按照質量分數稱取原材料聚碳酸酯、阻燃劑、抗氧劑、玻璃纖維和偶聯劑，然后 在高速混合器中混合3-7分鐘；b、將步驟a中得到的混好的原料投置于雙螺桿擠出機中，經熔融擠出；C、將步驟b中的擠出的熔融共混物經水浴冷卻進行切粒，其中水浴的溫度控在 40 0C -60 0C ；d、將步驟c中制得的粒子投入成型裝置進行制膜成型。在完成所述步驟d后得到的高透明無鹵阻燃玻纖填充聚碳酸酯薄膜的表面采用 加熱覆膜的方式附上保護膜，所述保護膜的優選材料為耐高溫PE材料。在所述步驟b中，所述雙螺桿擠出機中的輸料時間為1-2分鐘，雙螺桿擠出機的溫 控1-2區溫度為200-300°C，溫控3-4區溫度為200-300°C，溫度5_6區溫度為200-300°C，3溫控7-8區為200-300°C，溫控9-10區溫度為200-300°C，螺桿轉速控制在15轉/分-45轉/分。在進行所述步驟c時，所述粒子需進行干燥處理，而在制膜成型過程時，須在凈化 等級在1萬級以上的高凈化車間進行。與現有技術相比，本發明的高透明阻燃玻纖填充聚碳酸酯薄膜使用了不含溴、氯 和磷元素，屬于環保型的無鹵高效阻燃劑。同時采用帶有環氧基或氨基的活性官能團的偶 聯劑改善玻璃纖維與基體樹脂材料的界面作用力，提高了玻璃纖維與PC之間的相容性，使 得玻纖增強材料的各項力學性能都有了較大程度的提高。又由于玻璃纖維與PC折射率相 當，所得薄膜為無色透明的。
具體實施例方式玻璃纖維的主要成分有二氧化硅(SiO2)、三氧化二鋁(Al2O3)、氧化鈣(CaO)、三氧 化二硼(B2O3)、氧化鎂(MgO)等，各個成分的折射率不一樣，所以玻璃纖維可以通過調整其 組成含量的變化來調整其整體折射率的變化。為了準備高透明的玻璃纖維填充聚碳酸酯薄 膜，本發明選擇特殊制備的折射率與PC相當的玻璃纖維(折射率約為1.58)作為填充物， 添加到PC中，并通過添加無鹵阻燃劑制得阻燃玻纖填充聚碳酸酯薄膜。一種高透明無鹵阻燃玻纖填充聚碳酸酯薄膜，其采用如下重量百分比的材料配制 而成聚碳酸酯=60-80% ；阻燃劑:10-30% ；抗氧劑0. 1-0. 5% ；玻璃纖維:10-30% ；偶聯 劑0· 1-0. 5%。其中所述聚碳酸酯為雙酚A型聚碳酸酯粉料，其分子量為20000-30000，熔體流 動速率為8-lOg/lOmin ；所述阻燃劑為有機硅阻燃劑；所述抗氧劑由主抗氧劑1010和輔抗 氧劑168以2 1的比例組成；所述玻璃纖維為折射率為1. 58的玻璃纖維；所述偶聯劑為 硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑、鋁酸酯偶聯劑或是三者以1 1 1的比例混合而成的混合 物。應用于上述高透明無鹵阻燃玻纖填充聚碳酸酯薄膜的制備方法，采用如下步驟a、按照質量分數稱取原材料聚碳酸酯、阻燃劑、抗氧劑、玻璃纖維和偶聯劑，然后 在高速混合器中混合3-7分鐘；b、將步驟a中得到的混好的原料投置于雙螺桿擠出機中，經熔融擠出，其中雙螺 桿擠出機中的輸料時間為1-2分鐘，雙螺桿擠出機的溫控1-2區溫度為200-300°C，溫控 3-4區溫度為200-300°C，溫度5-6區溫度為200-300°C，溫控7_8區為200-300°C，溫控9_10 區溫度為200-300°C，螺桿轉速控制在15轉/分-45轉/分，所述所述雙螺桿擠出機具有抽真空系統；C、將步驟b中的擠出的熔融共混物經水浴冷卻進行切粒，其中水浴的溫度控在 40 0C -60 0C ；d、將步驟c中制得的粒子投入成型裝置進行制膜成型，該成型裝置中的成型輥為 鏡面輥，薄膜的厚度為0. l-3mm,寬度為960-1250mm。而在制膜成型前，需先對粒子進行干 燥處理，以消除粒子本身含有的水份，提高薄膜的表面質量，而在制膜成型過程時，其須在 凈化等級在1萬級以上的高凈化車間進行，從而防止由于環境塵埃污染到板表面而導致影 響到產品的光學特性。
而為了防止產品在運輸過程中產生不同程度的表面刮傷，在完成所述步驟d后得 到的高透明無鹵阻燃玻纖填充聚碳酸酯薄膜的表面采用加熱覆膜的方式附上保護膜，所述 保護膜的優選材料為耐高溫PE材料。下面為本發明的實施例和對比例的配方及性能表。
權利要求
1.一種高透明無鹵阻燃玻纖填充聚碳酸酯薄膜，其特征是所述高透明無鹵阻燃玻 纖填充聚碳酸酯薄膜由如下重量百分比的材料配制而成聚碳酸酯60-80% ；阻燃劑 10-30% ；抗氧劑0. 1-0. 5% ；玻璃纖維:10-30% ；偶聯劑0. 1-0. 5%0
2.根據權利要求1所述的高透明無鹵阻燃玻纖填充聚碳酸酯薄膜，其特征是所述聚 碳酸酯為雙酚A型聚碳酸酯粉料，其分子量為20000-30000，熔體流動速率為8-lOg/lOmin。
3.根據權利要求1所述的高透明無鹵阻燃玻纖填充聚碳酸酯薄膜，其特征是所述阻 燃劑為有機硅阻燃劑。
4.根據權利要求1所述的高透明無鹵阻燃玻纖填充聚碳酸酯薄膜，其特征是所述抗 氧劑由主抗氧劑1010和輔抗氧劑168以2 1的比例組成。
5.根據權利要求1所述的高透明無鹵阻燃玻纖填充聚碳酸酯薄膜，其特征是所述玻 璃纖維為折射率為1. 58的玻璃纖維。
6.根據權利要求1所述的高透明無鹵阻燃玻纖填充聚碳酸酯薄膜，其特征是所述偶 聯劑為硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑、鋁酸酯偶聯劑或是三者以1 1 1的比例混合而成的 混合物。
7.一種應用于權利要求1所述的高透明無鹵阻燃玻纖填充聚碳酸酯薄膜的制備方法， 其特征是所述制備方法采用如下步驟a、按照質量分數稱取原材料聚碳酸酯、阻燃劑、抗氧劑、玻璃纖維和偶聯劑，然后在高 速混合器中混合3-7分鐘；b、將步驟a中得到的混好的原料投置于雙螺桿擠出機中，經熔融擠出；C、將步驟b中的擠出的熔融共混物經水浴冷卻進行切粒，其中水浴的溫度控在 40 0C -60 0C ；d、將步驟c中制得的粒子投入成型裝置進行制膜成型。
8.根據權利要求7所述的高透明無鹵阻燃玻纖填充聚碳酸酯薄膜，其特征是在完成 所述步驟d后得到的高透明無鹵阻燃玻纖填充聚碳酸酯薄膜的表面采用加熱覆膜的方式 附上保護膜，所述保護膜的優選材料為耐高溫PE材料。
9.根據權利要求7所述的高透明無鹵阻燃玻纖填充聚碳酸酯薄膜，其特征是在所述 步驟b中，所述雙螺桿擠出機中的輸料時間為1-2分鐘，雙螺桿擠出機的溫控1-2區溫度 為200-300°C，溫控3-4區溫度為200-300°C，溫度5_6區溫度為200-300°C，溫控7-8區為 200-300°C，溫控9-10區溫度為200-300°C，螺桿轉速控制在15轉/分-45轉/分。
10.根據權利要求7所述的高透明無鹵阻燃玻纖填充聚碳酸酯薄膜，其特征是在進行 所述步驟c時，所述粒子需進行干燥處理，而在制膜成型過程時，須在凈化等級在1萬級以 上的高凈化車間進行。
全文摘要
本發明涉及一種高透明無鹵阻燃玻纖填充聚碳酸酯薄膜，其采用如下重量百分比的材料配制而成聚碳酸酯60-80％；阻燃劑10-30％；抗氧劑0.1-0.5％；玻璃纖維10-30％；偶聯劑0.1-0.5％。其制備方法采用如下步驟a、按照質量分數稱取原材料并在高速混合器中混合3-7分鐘；b、將混好的原料投置于雙螺桿擠出機中，經過熔融擠出；c、將擠出的熔融共混物經水浴冷卻進行切粒，其中水浴的溫度控在40℃-60℃；d、將制得的粒子投入成型裝置進行制膜成型。本發明的高透明阻燃玻纖填充聚碳酸酯薄膜使用了不含溴、氯和磷元素，屬于環保型的無鹵高效阻燃劑，同時提高了玻璃纖維與PC之間的相容性，使得玻纖增強材料的各項力學性能都有了較大程度的提高。
文檔編號C08K5/54GK102040818SQ20101060405
公開日2011年5月4日 申請日期2010年12月24日 優先權日2010年12月24日
發明者任月璋, 王磊, 羅偉 申請人:蘇州奧美材料科技有限公司