一種耐化學透明聚碳酸酯復合材料及制備方法與流程

本發明屬于耐化學阻燃透明材料制備，具體地，涉及一種耐化學透明聚碳酸酯復合材料及制備方法。

背景技術：

1、隨著電子電器設備的日益發展，市場對電子電器設備的安全要求越來越高。其中，ec組織在i?ec60335家用及類似電器安全標準中提出長期無人值守電器所使用塑料件的阻燃性能必須滿足ul94v-0級和750℃灼熱絲接觸材料30s內不起火或燃燒時間小于5s，即灼熱絲起燃溫度(g?l?ow-w?i?re?i?gn?i?t?i?on?temperature，縮寫為gw?i?t)大于750℃，而對于連接器、接觸開關、電機和斷路器殼體等特定部件則還要求gw?i?t溫度850℃和灼熱絲可燃指數(gwf?i)950℃。

2、聚碳酸酯(簡稱pc)因其自身優異的光學性能、韌性和本征的阻燃性能，被廣泛應用于光學電子電器領域。但是，pc耐水解、耐有機試劑性能差性能較差，且缺口敏感。同時，雖然pc其本身具有一定的阻燃性能，但仍然不能滿足gw?i?t溫度大于750℃的阻燃性能要求，因此，有必要對pc進行耐化學以及阻燃改性，使其滿足電子電器的阻燃性能要求。

技術實現思路

1、本發明的目的在于提供一種耐化學透明聚碳酸酯復合材料及制備方法，通過改性硅磷復合阻燃劑的引入，解決了背景技術中提到的問題。

2、本發明的一個目的可以通過以下技術方案實現：

3、一種耐化學透明聚碳酸酯復合材料，包括以下重量份原料：55-85份pc、20-45份改性硅磷復合阻燃劑、4-12份相容劑、3-9份輔助劑；

4、所述改性硅磷復合阻燃劑為二氯磷酸苯酯、異甘露糖醇、氨丙基雙封端聚二甲基硅氧烷在三乙胺和有機溶劑中經過聚合反應制成。

5、進一步地，所述聚合反應的反應溫度為60-90℃，反應時間為4-10h；在所述聚合反應中，以所述異甘露糖醇為改性劑，改性由二氯磷酸苯酯和氨丙基雙封端聚二甲基硅氧烷聚合反應形成的硅磷復合阻燃劑，其中，聚合反應涉及的反應基團為二氯磷酸苯酯中的鹵代基團，以及異甘露糖醇中的羥基和雙氨基封端聚二甲基硅氧中的氨基。

6、優選地，所述聚合反應的具體操作包括：

7、將二氯磷酸苯酯、異甘露糖醇、三乙胺和有機溶劑混合均勻后，在氮氣保護、攪拌下，加熱至反應溫度，并在反應溫度下繼續攪拌反應1-2h，隨后加入含有氨丙基雙封端聚二甲基硅氧烷的有機溶劑，繼續保溫反應3-8h，停止反應，冷卻，抽濾，濾液旋蒸去除溶劑，水洗，干燥，得改性硅磷復合阻燃劑。

8、在上述優選所述聚合反應操作中，利用分步加入反應物的操作，提高異甘露糖醇的嵌合率，提高最終所得改性硅磷復合阻燃劑收率。

9、進一步地，所述二氯磷酸苯酯、異甘露糖醇、氨丙基雙封端聚二甲基硅氧烷的摩爾比1.1-1.2:0.1-0.2:0.8-0.9。

10、由二氯磷酸苯酯和氨丙基雙封端聚二甲基硅氧烷聚合反應形成的硅磷復合阻燃劑由磷酸苯酯的硬性鏈和聚二甲基硅氧烷的軟性鏈構成規整性聚合物，這種規整性聚合物會發生結晶，降低pc的透光性，因此，需要對該聚合物進行改性；

11、在本發明中利用了異甘露糖醇的非平面稠環結構，破環上述硅磷復合阻燃劑的規整性，降低所得改性硅磷復合阻燃劑的結晶性，保障pc的透光率。

12、進一步地，所述氨丙基雙封端聚二甲基硅氧烷的數均分子量為1500-2000。

13、進一步地，所述三乙胺的加入物質的量至少為所述二氯磷酸苯酯的物質的量。

14、進一步地，所述有機溶劑為苯、甲苯、丙酮中的一種。

15、進一步地，所述相容劑為馬來酸酐接枝聚苯乙烯。

16、進一步地，所述輔助劑包括抗氧化劑、潤滑劑中的一種或兩種。

17、本發明的另一個目的可以通過以下技術方案實現：

18、一種耐化學透明聚碳酸酯復合材料的制備方法，包括：

19、將pc、改性硅磷復合阻燃劑、相容劑和輔助劑經過混合后，再經雙螺桿擠出機熔融擠出，造粒，得聚碳酸酯復合材料。

20、進一步地，所述熔融擠出的溫度為240-250℃。

21、本發明的有益效果：

22、本發明的一種耐化學透明聚碳酸酯復合材料及其制備方法，通過引入改性硅磷復合阻燃劑，不但提高了pc的阻燃性能，使獲得聚碳酸酯復合材料能夠滿足gw?i?t溫度大于750℃的阻燃性能要求，同時，利用改性硅磷復合阻燃劑中的聚二甲基硅氧烷的低表面能的特性，提高了所得碳酸酯復合材料的耐水、耐有機試劑的耐化學性能，不但如此，聚二甲基硅氧烷也改善了改性硅磷復合阻燃劑的缺口沖擊性能。

技術特征：

1.一種耐化學透明聚碳酸酯復合材料，其特征在于，包括以下重量份原料：55-85份pc、20-45份改性硅磷復合阻燃劑、4-12份相容劑、3-9份輔助劑；

2.根據權利要求1所述的一種耐化學透明聚碳酸酯復合材料，其特征在于，所述聚合反應包括：

3.根據權利要求2所述的一種耐化學透明聚碳酸酯復合材料，其特征在于，所述反應溫度為60-90℃。

4.根據權利要求1所述的一種耐化學透明聚碳酸酯復合材料，其特征在于，所述二氯磷酸苯酯、異甘露糖醇、雙氨基封端聚二甲基硅氧的摩爾比1.1-1.2:0.1-0.2:0.8-0.9。

5.根據權利要求1所述的一種耐化學透明聚碳酸酯復合材料，其特征在于，所述三乙胺的加入物質的量至少為所述二氯磷酸苯酯的物質的量。

6.根據權利要求1所述的一種耐化學透明聚碳酸酯復合材料，其特征在于，所述有機溶劑為苯、甲苯、丙酮中的一種。

7.根據權利要求1所述的一種耐化學透明聚碳酸酯復合材料，其特征在于，所述氨丙基雙封端聚二甲基硅氧烷的數均分子量為1500-2000。

8.根據權利要求1所述的一種耐化學透明聚碳酸酯復合材料，其特征在于，所述相容劑為馬來酸酐接枝聚苯乙烯。

9.根據權利要求1所述的一種耐化學透明聚碳酸酯復合材料，其特征在于，所述輔助劑包括抗氧化劑、潤滑劑中的一種或兩種。

10.根據權利要求1所述的一種耐化學透明聚碳酸酯復合材料的制備方法，其特征在于，包括：

技術總結
本發明涉及一種耐化學透明聚碳酸酯復合材料及制備方法，屬于耐化學阻燃透明材料制備技術領域。所述材料包括以下重量份原料：55?85份PC、20?45份改性硅磷復合阻燃劑、4?12份相容劑、3?9份輔助劑；所述改性硅磷復合阻燃劑為二氯磷酸苯酯、異甘露糖醇、氨丙基雙封端聚二甲基硅氧烷在三乙胺和有機溶劑中經過聚合反應制成。本發明通過引入改性硅磷復合阻燃劑，不但提高了PC的阻燃性能，使獲得聚碳酸酯復合材料能夠滿足GWIT溫度大于750℃的阻燃性能要求，同時，利用改性硅磷復合阻燃劑中的聚二甲基硅氧烷的低表面能的特性，提高了所得碳酸酯復合材料的耐水、耐有機試劑的耐化學性能。

技術研發人員：鄭家豪,黃春浪,張強,劉明
受保護的技術使用者：深圳市富恒新材料股份有限公司
技術研發日：
技術公布日：2024/10/21