無機納米阻燃pc/pet合金及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及高分子材料技術領域，具體地說是一種無機納米阻燃PC/PET合金及其制備方法。
【背景技術】
[0002]PC/PET合金(聚碳酸酯/聚對苯二甲酸乙二醇酯)是一種綜合性能較為理想的工程塑料，它具有PC、PET單組分不具備的優異性能，在很多場合均可使用。PC本身的阻燃性可以達到UL94 V-2級，但實際應用往往要求更高的阻燃性能，而且PET的加入降低了 PC的阻燃性，為了滿足PC/PET合金在實際應用中的防火安全要求，通常需要添加阻燃劑進行改性。隨著科技的進步，對材料環境友好性的要求越來越高，傳統的鹵系阻燃劑帶來的危害日益明顯。歐盟2003年出臺的RoHs及WEEE兩個指令的頒布更是限制了鹵系阻燃PC/PET合金在很多行業中的應用。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于提供一種低煙、無鹵、低價和阻燃效果好的無機納米阻燃PC/PET合金及其制備方法。
[0004]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:無機納米阻燃PC/PET合金，其組分按質量百分數配比為:PC 45%?70%、PET 5%?30%、相容劑2%?4%、無機納米阻燃劑5%?20%、PPFBS 0.05%?0.1%、納米抗滴落劑0.1%?0.5%、偶聯劑0.1%?0.5%、抗氧劑0.1%?0.5%、潤滑劑0.1%?1%。
[0005]所述的PC為雙酚A型芳香族聚碳酸酯，重均分子量為20000?30000g/mol。
[0006]所述的PET為聚對苯二甲酸乙二醇酯，其特征粘度為0.6?1.0dL/g。
[0007]所述的相容劑為乙烯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三嵌段共聚物(E-MA-GMA)0
[0008]所述的無機納米阻燃劑為粒徑在5nm?10nm之間的氫氧化鎂、氫氧化鋁、硼酸鋅的一種或幾種。
[0009]所述的PPFBS為全氟丁烷磺酸鉀阻燃劑。
[0010]所述的納米抗滴落劑為粒徑在0.5nm?10nm之間的聚四氟乙烯粒子。
[0011]所述的偶聯劑為鋁鈦復合偶聯劑。
[0012]所述的抗氧劑為受阻酚類抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑168按質量1:1比例的復配物。
[0013]所述的潤滑劑為EVA蠟、OP蠟、PETS、EBS、TAS-2A中的一種。
[0014]上述的無機納米阻燃PC/PET合金的制備方法，包括以下步驟:
(1)、將PC在鼓風干燥機中于110°C?130°C溫度下干燥3?4小時，PET在130°C?150°C下干燥3?4小時，無機納米阻燃劑在80°C?85°C下干燥30?45分鐘，待用；
(2)、按重量配比稱取干燥的無機納米阻燃劑和偶聯劑，加入超聲振蕩發生器或轉速不低于3000轉/分鐘的高速混合機中，于100°C?120°C溫度下攪拌10?60分鐘，得到表面活化處理的無機納米阻燃劑，然后冷卻至低于40°C出料，待用；
(3)、將按重量配比稱取干燥的PET和步驟(2)得到的表面活化處理的無機納米阻燃齊U，加入高速混合機中，攪拌0.5?3分鐘，然后加入按重量配比稱取的PPFBS、納米抗滴落齊U、抗氧劑、潤滑劑，繼續攪拌2?10分鐘，使充分混合均勻后，出料加入雙螺桿擠出機中，在270°C?290°C下熔融共混后擠出、冷卻造粒，并干燥后制得PET阻燃母粒，待用；
(4)、將按重量配比稱取干燥的PC和步驟(3)制得的PET阻燃母粒加入高速混合機中，同時加入按重量配比稱取的相容劑，使一起攪拌3?15分鐘預混后，出料加入雙螺桿擠出機中，在260°C?290°C下經塑化共混后擠出、冷卻造粒，即得本發明的無機納米阻燃PC/PET合金。
[0015]本發明的有益效果是，與現有技術相比，本發明采用無機納米阻燃劑、PPFBS和納米抗滴落劑協同阻燃作用，首先制得PET阻燃母粒，然后再與PC共混，同時添加適量相容齊U，使制得的無機納米阻燃PC/PET合金具有很好的阻燃性能，而且低煙、無鹵、安全、低廉和達到UL94 V-O等級的阻燃要求，同時也提高了合金體系的強度、剛度和熱穩定性等，在電子電器、家電、通訊、照明等領域具有很好的應用前景。
【具體實施方式】
[0016]下面結合具體實施例來進一步說明本發明的技術方案。
[0017]實施例1:
一種無機納米阻燃PC/PET合金，其組分按質量百分數配比為:PC 55%、PET 25%、乙烯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三嵌段共聚物(E-MA-GMA)3%、粒徑在5nm?10nm之間的氫氧化鎂15%、PPFBS 0.08%、粒徑在0.5nm?10nm之間的聚四氟乙烯粒子0.42%、鋁鈦復合偶聯劑0.3%、受阻酚類抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑168按質量1:1比例的復配物0.2%、PETS 1%。其中，所述的PC為雙酚A型芳香族聚碳酸酯，重均分子量為20000?30000g/mol ;所述的PET為聚對苯二甲酸乙二醇酯，其特征粘度為0.6?1.0dL/g ;所述的PPFBS為全氟丁烷磺酸鉀阻燃劑。
[0018]制備方法:(I)、將PC在鼓風干燥機中于110°C?130°C溫度下干燥3?4小時，PET在130°C?150°C下干燥3?4小時，粒徑在5nm?10nm之間的氫氧化鎂在80 V?85°C下干燥30?45分鐘，待用；(2)、按重量配比稱取干燥的粒徑在5nm?10nm之間的氫氧化鎂和鋁鈦復合偶聯劑，加入超聲振蕩發生器或轉速不低于3000轉/分鐘的高速混合機中，于100°C?120°C溫度下攪拌10?60分鐘，得到表面活化處理的氫氧化鎂，然后冷卻至低于40°C出料，待用；(3)、將按重量配比稱取干燥的PET和步驟(2)得到的表面活化處理的氫氧化鎂，加入高速混合機中，攪拌0.5?3分鐘，然后加入按重量配比稱取的PPFBS、粒徑在0.5nm?10nm之間的聚四氟乙烯粒子、受阻酹類抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑168按質量1:1比例的復配物、PETS，繼續攪拌2?10分鐘，使充分混合均勻后，出料加入雙螺桿擠出機中，在270°C?290°C下熔融共混后擠出、冷卻造粒，并干燥后制得PET阻燃母粒，待用；(4)、將按重量配比稱取干燥的PC和步驟(3)制得的PET阻燃母粒加入高速混合機中，同時加入按重量配比稱取的乙烯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三嵌段共聚物(E-MA-GMA)，使一起攪拌3?15分鐘預混后，出料加入雙螺桿擠出機中，在260°C?290°C下經塑化共混后擠出、冷卻造粒，即得本發明的無機納米阻燃PC/PET合金。
[0019]實施例2:
一種無機納米阻燃PC/PET合金，其組分按質量百分數配比為:PC 60%、PET 25%、乙烯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三嵌段共聚物(E-MA-GMA) 3.5%、粒徑在5nm?10nm之間的氫氧化鋁10%、PPFBS 0.05%、粒徑在0.5nm?10nm之間的聚四氟乙烯粒子0.25%、鋁鈦復合偶聯劑0.2%、受阻酚類抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑168按質量1:1比例的復配物0.2%、TAS-2A 0.8%。其中，所述的PC為雙酚A型芳香族聚碳酸酯，重均分子量為20000?30000g/mol ;所述的PET為聚對苯二甲酸乙二醇酯，其特征粘度為0.6?1.0dL/g ;所述的PPFBS為全氟丁烷磺酸鉀阻燃劑。
[0020]制備方法:(I)、將PC在鼓風干燥機中于110°C?130°C溫度下干燥3?4小時，PET在130°C?150°C下干燥3?4小時，粒徑在5nm?10nm之間的氫氧化鋁在80°C?85°C下干燥30?45分鐘，待用；(2)、按重量配比稱取干燥的粒徑在5nm?10nm之間的氫氧化鋁和鋁鈦復合偶聯劑，加入超聲振蕩發生器或轉速不低于3000轉/分鐘的高速混合機中，于100°C?120°C溫度下攪拌10?60分鐘，得到表面活化處理的氫氧化鋁，然后冷卻至低于40°C出料，待用；(3)、將按重量配比稱取干燥的PET和步驟(2)得到的表面活化處理的氫氧化鋁，加入高速混合機中，攪拌0.5?3分鐘，然后加入按重量配比稱取的PPFBS、粒徑在0.5nm?10nm之間的聚四氟乙烯粒子、受阻酹類抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑168按質量1:1比例的復配物、TAS-2A，繼續攪拌2?10分鐘，使充分混合均勻后，出料加入雙螺桿擠出機中，在270°C?290°C下熔融共混后擠出、冷卻造粒，并干燥后制得PET阻燃母粒，待用；(4)、將按重量配比稱取干燥的PC和步驟(3)制得的PET阻燃母粒加入高速混合機中，同時加入按重量配比稱取的乙烯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三嵌段共聚物(E-MA-GMA)，使一起攪拌3?15分鐘預混后，出料加入雙螺桿擠出機中，在260°C?290°C下經塑化共混后擠出、冷卻造粒，即得本發明的無機納米阻燃PC/PET合金。
【主權項】
1.一種無機納米阻燃PC/PET合金，其特征在于，其組分按質量百分數配比為:PC45%?70%、PET 5%?30%、相容劑2%?4%、無機納米阻燃劑5%?20%、PPFBS 0.05%?0.1%、納米抗滴落劑0.1%?0.5%、偶聯劑0.1%?0.5%、抗氧劑0.1%?0.5%、潤滑劑0.1%?1%。
2.根據權利要求1所述的無機納米阻燃PC/PET合金，其特征在于，所述的相容劑為乙烯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三嵌段共聚物(E-MA-GMA)。
3.根據權利要求1所述的無機納米阻燃PC/PET合金，其特征在于，所述的無機納米阻燃劑為粒徑在5nm?10nm之間的氫氧化鎂、氫氧化鋁、硼酸鋅的一種或幾種。
4.根據權利要求1所述的無機納米阻燃PC/PET合金，其特征在于，所述的納米抗滴落劑為粒徑在0.5nm?10nm之間的聚四氟乙烯粒子。
5.根據權利要求1所述的無機納米阻燃PC/PET合金的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)、將PC在鼓風干燥機中于110°C?130°C溫度下干燥3?4小時，PET在130°C?150°C下干燥3?4小時，無機納米阻燃劑在80°C?85°C下干燥30?45分鐘，待用； (2)、按重量配比稱取干燥的無機納米阻燃劑和偶聯劑，加入超聲振蕩發生器或轉速不低于3000轉/分鐘的高速混合機中，于100°C?120°C溫度下攪拌10?60分鐘，得到表面活化處理的無機納米阻燃劑，然后冷卻至低于40°C出料，待用； (3)、將按重量配比稱取干燥的PET和步驟(2)得到的表面活化處理的無機納米阻燃齊U，加入高速混合機中，攪拌0.5?3分鐘，然后加入按重量配比稱取的PPFBS、納米抗滴落齊U、抗氧劑、潤滑劑，繼續攪拌2?10分鐘，使充分混合均勻后，出料加入雙螺桿擠出機中，在270°C?290°C下熔融共混后擠出、冷卻造粒，并干燥后制得PET阻燃母粒，待用； (4)、將按重量配比稱取干燥的PC和步驟(3)制得的PET阻燃母粒加入高速混合機中，同時加入按重量配比稱取的相容劑，使一起攪拌3?15分鐘預混后，出料加入雙螺桿擠出機中，在260°C?290°C下經塑化共混后擠出、冷卻造粒，即得本發明的無機納米阻燃PC/PET合金。
【專利摘要】本發明公開了一種無機納米阻燃PC/PET合金及其制備方法。本發明的無機納米阻燃PC/PET合金，其組分按質量百分數配比為：PC45%～70%、PET5%～30%、相容劑2%～4%、無機納米阻燃劑5%～20%、PPFBS0.05%～0.1%、納米抗滴落劑0.1%～0.5%、偶聯劑0.1%～0.5%、抗氧劑0.1%～0.5%、潤滑劑0.1%～1%。本發明的有益效果是，本發明采用無機納米阻燃劑、PPFBS和納米抗滴落劑協同阻燃作用，首先制得PET阻燃母粒，然后再與PC共混，同時添加適量相容劑，使制得的無機納米阻燃PC/PET合金具有很好的阻燃性能，而且低煙、無鹵、安全、低廉和達到UL94V-0等級的阻燃要求，同時也提高了合金體系的強度、剛度和熱穩定性等。
【IPC分類】C08K9-04, C08K5-42, C08L69-00, B29B9-06, C08K3-38, C08L67-02, C08K13-06, C08K5-526, C08K3-22, C08K5-134, C08L27-18
【公開號】CN104710758
【申請號】CN201310673444
【發明人】不公告發明人
【申請人】青島同創節能環保工程有限公司
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2013年12月13日