本發(fā)明屬于pc/abs合金材料，具體涉及一種抗靜電、無鹵阻燃、耐熱pc/abs合金材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、聚碳酸酯(pc)是一種綜合性能優(yōu)良的熱塑性工程塑料，具有耐高溫、阻燃性和電絕緣性好、尺寸穩(wěn)定、無毒無味等特性，但是pc也存在熔體黏度高、流動(dòng)性差、對(duì)缺口敏感、易應(yīng)力開裂、耐有機(jī)化學(xué)品性能差、價(jià)格偏高等缺點(diǎn)，這限制了它在諸多領(lǐng)域中的應(yīng)用。

2、abs綜合了三種單體的性能，其低溫抗沖擊性能、耐化學(xué)藥品性及成型加工性能良好，價(jià)格相對(duì)便宜，被廣泛應(yīng)用于汽車、電器、儀器儀表等領(lǐng)域，但其存在阻燃性能、耐高溫性及耐候性較差等缺點(diǎn)。

3、pc/abs合金是最早實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的一種聚碳酸酯改性產(chǎn)品，是一種重要的工程塑料合金。pc/abs合金兼具pc和abs的優(yōu)點(diǎn)，一方面合金可以提高abs的耐熱性能和拉伸強(qiáng)度，另一方面還可以降低pc的熔體粘度，改善加工性能，可用于成型大面積及復(fù)雜的制品，同時(shí)可以降低制品的內(nèi)應(yīng)力，提高耐低溫沖擊性能。pc/abs合金材料已在汽車工業(yè)上得到廣泛的應(yīng)用，是汽車最適宜的內(nèi)裝材料，特別是用作儀表板支架、蓋板、通風(fēng)口、托架、散熱器格柵、轉(zhuǎn)向柱保護(hù)套的原材料。目前pc/abs在計(jì)算機(jī)、通訊工具、辦公設(shè)備等行業(yè)也有了廣泛的應(yīng)用。

4、pc/abs共混合金的阻燃化是近幾年pc/abs開發(fā)的一個(gè)熱點(diǎn)。pc本身具有一定的阻燃性(極限氧指數(shù)loi＝25)，但與abs(極限氧指數(shù)loi＝18.5)共混后，阻燃性能下降。為了滿足pc/abs合金在電子、電器開關(guān)、電器等領(lǐng)域的應(yīng)用，必須添加煙密度抑制劑。常見的阻燃pc/abs材料有鹵系煙密度抑制劑(如四溴雙酚a、溴化環(huán)氧齊聚物、十溴聯(lián)苯醚、十溴二本乙烷等)與氧化銻組成的協(xié)效系統(tǒng)。賦予pc/abs很高的阻燃性，但其存在生煙量大、產(chǎn)生有毒的腐蝕性氣體，妨礙救護(hù)及人員疏散，導(dǎo)致二次災(zāi)害發(fā)生。目前，以采用磷煙密度抑制劑、氮磷煙密度抑制劑、硅系煙密度抑制劑的無鹵阻燃pc/abs合金材料研究報(bào)道較多。但是由于添加量較高，嚴(yán)重惡化了材料的各種力學(xué)性能及加工流動(dòng)性，導(dǎo)致加工窗口變的更窄，這類產(chǎn)品在一些薄壁制品及大制件領(lǐng)域的應(yīng)用受到一定程度的限制。

5、并且，pc/abs本身的高絕緣、易積聚靜電(表面電阻率為4×1020ω)極大地限制了其應(yīng)用。還有一些電子電器產(chǎn)品，照明設(shè)備，汽車等的一些部件對(duì)耐熱性要求較高的，

6、因此，發(fā)展一種抗靜電、無鹵阻燃、耐熱pc/abs成為今后發(fā)展的方向。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種抗靜電、無鹵阻燃、耐熱pc/abs合金材料及其制備方法。所述抗靜電、無鹵阻燃、耐熱pc/abs合金材料具有良好的阻燃效果(ul94防火等級(jí)達(dá)到v-0)，且保證了較好的力學(xué)性能、耐候性能、抗靜電性能及耐熱性能。

2、本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

3、一種抗靜電、無鹵阻燃、耐熱pc/abs合金材料，以重量份計(jì)，所述抗靜電、無鹵阻燃、耐熱pc/abs合金材料的原料包括：

4、pc：60～80份；

5、abs:20～40份；

6、煙密度抑制劑:10～25份；

7、耐熱劑:2～5份；

8、抗靜電劑：1～3份；

9、增容劑：2～8份；

10、偶聯(lián)劑：03～1份；

11、潤(rùn)滑劑：0.3～1份；

12、抗氧劑：0.3～1份。

13、進(jìn)一步地，所述abs中，丙烯腈的重量百分比為10～30％，丁二烯的重量百分比為10～30％，苯乙烯的重量百分比為45～65％。具體地，所述pc為聚碳酸酯；所述abs為含丁二烯的接枝共聚物與丙烯腈、苯乙烯共聚的混合物。

14、進(jìn)一步地，所述煙密度抑制劑為碳酸鎂和九鉬錳酸銨、堿性草酸鋁、膠囊紅磷中一種的混合物；

15、所述煙密度抑制劑中碳酸鎂、九鉬錳酸銨、堿性草酸鋁均為納米級(jí)粉末狀，且碳酸鎂、九鉬錳酸銨、堿性草酸鋁的純度大于等于99.9％。優(yōu)選地，采用的膠囊紅磷的平均粒徑小于20μm；

16、本發(fā)明中所述煙密度抑制劑中含有碳酸鎂和其他抑制劑，進(jìn)行阻燃抑煙的原理為：碳酸鎂在高溫下分解釋放出二氧化碳和水，釋放出二氧化碳?xì)怏w、水蒸氣稀釋周圍氧氣的濃度，使得物體表面形成一層保護(hù)層，從而阻止氧氣和熱的進(jìn)一步擴(kuò)散；選用碳酸鎂作為阻燃劑，對(duì)人體環(huán)境友好，不會(huì)產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)

17、所述煙密度抑制劑中碳酸鎂、九鉬錳酸銨、堿性草酸鋁均為納米級(jí)粉末狀，增加了粒子的表面積，可使粒子表面的水蒸汽壓上升，有利于阻燃性提高，同時(shí)，超細(xì)無機(jī)剛性粒子可增強(qiáng)高聚物與無機(jī)界面的相互作用，可更均勻地分散在基體樹脂中，對(duì)高分子材料具有增韌增強(qiáng)效果；且高純度組分的采用能夠保證煙密度抑制劑中有效成分的含量，減少了煙密度抑制劑在合金材料中的使用量。

18、本發(fā)明中，所述煙密度抑制劑采用第一煙密度抑制劑、第二煙密度抑制劑和第三煙密度抑制劑中的任意一種；所述第一煙密度抑制劑中，碳酸鎂和九鉬錳酸銨質(zhì)量比為1:(0.5-2)；所述第二煙密度抑制劑中，碳酸鎂和堿性草酸鋁質(zhì)量比為1:(0.5-2)；所述第三煙密度抑制劑中，碳酸鎂和膠囊紅磷質(zhì)量比為1:(0.5-2)；優(yōu)選地，所述第一煙密度抑制劑中，碳酸鎂和九鉬錳酸銨質(zhì)量比為1:1；所述第二煙密度抑制劑中，碳酸鎂和堿性草酸鋁質(zhì)量比為1:1；所述第三煙密度抑制劑中，碳酸鎂和膠囊紅磷質(zhì)量比為1:1。

19、且本發(fā)明中提供的煙密度抑制劑為環(huán)保無鹵的無機(jī)礦物煙密度抑制劑，通過吸收熱量來降低材料表面的溫度，從而減少材料的燃燒，形成炭化層阻隔熱傳遞，阻止與氧氣接觸；同時(shí)具備阻燃和抑煙效果。且本發(fā)明中所選用的煙密度抑制劑通過碳酸鎂和九鉬錳酸銨、堿性草酸鋁、膠囊紅磷中一種進(jìn)行混合，得到的煙密度抑制劑不會(huì)影響材料的力學(xué)性能及加工流動(dòng)性，且不會(huì)限制產(chǎn)品在薄壁制品及大制件領(lǐng)域的應(yīng)用。

20、進(jìn)一步地，所述耐熱劑為α-甲基苯乙烯、苯乙烯-n-苯基馬來酰亞胺共聚物(ms-nip)中的一種或兩種。

21、本發(fā)明中，耐熱劑a采用α-甲基苯乙烯；耐熱劑b采用苯乙烯-n-苯基馬來酰亞胺共聚物(ms-nip)；耐熱劑c采用α-甲基苯乙烯和苯乙烯-n-苯基馬來酰亞胺共聚物(ms-nip)，α-甲基苯乙烯和苯乙烯-n-苯基馬來酰亞胺共聚物(ms-nip)的質(zhì)量比為1:1。

22、進(jìn)一步地，所述抗靜電劑為碳納米管、烷基硫酸酯、磷酸烷基酯中的一種或兩種以上。本發(fā)明中，抗靜電劑a采用碳納米管；抗靜電劑b采用碳納米管和烷基硫酸酯，質(zhì)量比為1:1；抗靜電劑c采用碳納米管和磷酸烷基酯，質(zhì)量比為1:1。

23、進(jìn)一步地，所述增容劑為馬來酸酐接枝abs、甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝線性低密度聚乙烯(lldpe-g-gma)中的一種或兩種。

24、進(jìn)一步地，所述偶聯(lián)劑為鈦酸酯類偶聯(lián)劑，所述偶聯(lián)劑包括異丙基三(十二烷基苯磺?；?鈦酸酯、異丙基三(磷酸二辛酯)鈦酸酯中的一種或兩種。

25、進(jìn)一步地，所述的潤(rùn)滑劑包括微晶石蠟、ptfe(聚四氟乙烯)、pets(季戊四醇硬脂酸酯)、乙撐雙硬脂酰胺、硬質(zhì)酸鈣、硬脂酸鋅中的一種或兩種以上。

26、進(jìn)一步地，所述抗氧劑為1,1,3-三(2-甲基-4-羥基-5-叔丁苯基)丁烷、β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯、三[2，4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯中的一種或兩種以上。

27、一種抗靜電、無鹵阻燃、耐熱pc/abs合金材料的制備方法，所述方法包括：

28、將pc、abs、煙密度抑制劑、耐熱劑、抗靜電劑、增容劑、偶聯(lián)劑、潤(rùn)滑劑及其抗氧劑按配比稱重后經(jīng)高速混合機(jī)混合均勻，再將混合好的物料加入到雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融共混擠出、水冷、風(fēng)冷干燥、造粒、均化，得到所述抗靜電、無鹵阻燃、耐熱pc/abs合金材料；

29、其中，選擇共混分散型螺桿組合，使合金和煙密度抑制劑均達(dá)到最佳分散效果，擠出機(jī)各溫區(qū)溫度為；一段：200～220℃；二段：240～260℃；三段：240～260℃；四段：230～250℃；五段：230～250℃；六段：230～250℃；七段：225～245℃；八段：225～245℃，九段：225～245℃，十段：225～245℃，十一段：230～240℃，機(jī)頭：240～260℃，螺桿長(zhǎng)徑比為35～40，螺桿轉(zhuǎn)速350～500r/min

30、本發(fā)明的有益技術(shù)效果：

31、本發(fā)明提供的抗靜電、無鹵阻燃、耐熱pc/abs合金材料，具有良好的阻燃效果(ul94防火等級(jí)達(dá)到v-0)保證了較好的力學(xué)性能、耐候性能、抗靜電性能及耐熱性能。制備獲得的合金材料表面電阻率達(dá)到1010ω，性質(zhì)穩(wěn)定，并且長(zhǎng)期抗靜電性能良好。

32、本發(fā)明所具備的抗靜電、無鹵阻燃、耐熱pc/abs合金材料具有抗靜電、低成本、高力學(xué)性能及穩(wěn)定的阻燃性及熱穩(wěn)定性，并且生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)。