專利名稱：一種無(wú)鹵阻燃高光澤pc/abs合金材料及其制備方法
一種無(wú)鹵阻燃高光澤PC/ABS合金材料及其制備方法本發(fā)明涉及高分子材料領(lǐng)域，尤其涉及一種無(wú)鹵阻燃高光澤PC/ABS合金材料及其制備方法。目前，人們對(duì)高光澤塑料產(chǎn)品的要求主要集中在外觀感好、質(zhì)輕等特點(diǎn)，但隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及人們對(duì)防火安全意識(shí)的提高，對(duì)塑料產(chǎn)品的阻燃性能和使用成本的要求越來越高。隨著消費(fèi)者個(gè)性化需求的日益提高，以及降低系統(tǒng)成本的迫切要求，電子電器行業(yè)的生產(chǎn)廠商面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)家電所等所用材料不僅要更加環(huán)保，而且材料在安全性和加工性能等方面應(yīng)該符合更嚴(yán)苛的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。傳統(tǒng)的無(wú)鹵阻燃高光澤PC/ABS合金材料的熱變形溫度不到90°C，長(zhǎng)期使用溫度為60°C左右，使材料的使用環(huán)境很受限制。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種熱變形溫度高的無(wú)鹵阻燃高光澤PC/ABS合金材料及其制備方法。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，一種無(wú)鹵阻燃高光澤PC/ABS 合金材料，按重量百分比，由以下組分組成PC60-80% ；ABS5-15% ；增韌劑4-10% ；磷酸酯類阻燃劑 8-15% ；磺酸鹽類阻燃劑 0.1-0.5%阻燃協(xié)效劑0.2-0.5%相容劑1-5%;抗氧劑0.1-0.6%;潤(rùn)滑劑0.1-1.0%。所述PC是重均分子量為3-5萬(wàn)，密度1. 18-1. 20g/cm3的聚碳酸酯。所述ABS是密度為1. 04-1. 05g/cm3的為丙烯晴一丁二烯一苯乙烯共聚物，。所述增韌劑為苯乙烯、丙烯腈-丁二烯核殼共聚物，按重量比，膠含量55 % -70 %， 腈含量-28% ο所述磷酸酯類阻燃劑按重量比，磷含量> 9. 0%。所述阻燃協(xié)效劑為所述的阻燃協(xié)效劑為SAN包覆聚四氟乙烯，其中，苯乙烯與丙烯腈的質(zhì)量比例為4 1，聚四氟乙烯與SAN的質(zhì)量比例為1 1。所述相容劑為馬來酸酐接枝ABS，接枝率> 0. 8。所述抗氧劑為四[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯與亞磷酸三(2，4_ 二叔丁基苯酯)的復(fù)配混合物。所述潤(rùn)滑劑為乙撐脂肪酸酰胺。
以上所述的無(wú)鹵阻燃高光澤PC/ABS合金材料，按重量百分比，由以下組分組成一種無(wú)鹵阻燃高光澤PC/ABS合金材料制備方法的技術(shù)方案，包括以下步驟步驟一、按上述的重量百分比稱取各個(gè)組分；步驟二、將稱取的PC、ABS、增韌劑、磷酸酯類阻燃劑、磺酸鹽類阻燃劑、阻燃協(xié)效劑、相容劑、抗氧劑、潤(rùn)滑劑、在混合器中混合10-20分鐘；步驟三、將步驟二混合后的物料投置于雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)過熔融擠出，造粒； 工藝條件為雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)溫度為180-200°C，二區(qū)溫度為230-245°C，三區(qū)溫度為 230-245°C，四區(qū)溫度為230-245°C，五區(qū)溫度為230_245°C，六區(qū)溫度為220_230°C，七區(qū)溫度為220-230°C，八區(qū)溫度為220-230°C，機(jī)頭為230_250°C，其中七區(qū)開真空口進(jìn)行抽真空；所述雙螺桿擠出機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速為360-450r/min，混合料在螺桿中輸送時(shí)間為50-90秒， 熔體壓力為5-10Mpa。。本發(fā)明制備的無(wú)鹵阻燃高光澤PC/ABS合金材料熱變形溫度高，高光澤、免噴涂、 外觀優(yōu)良，并且具備良好的機(jī)械性能以及阻燃性，可廣泛運(yùn)用于電子電器行業(yè)，用于手機(jī)及筆記本電腦外殼，尤其用于電腦顯示器外框及底座和液晶電視機(jī)外殼等方面，其制備方法簡(jiǎn)單，易于操作。下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步闡述在下述各個(gè)實(shí)施例中，PC(聚碳酸酯)是重均分子量為3-5萬(wàn)，密度1. 18-1. 20g/ cm3，如日本帝人的1250Y ；ABS(丙烯晴一丁二烯一苯乙烯共聚物)，密度為1. 04-1. 05g/cm3，可采用中石化的 8391 ；增韌劑為苯乙烯、丙烯腈-丁二烯核殼共聚物，按重量比，膠含量55 % -70 %，腈含量 26% ，如高膠粉 HR181 或 EM500A ；磷酸酯類阻燃劑，按重量比，磷含量> 9.0%，如山東墨銳的BDP ；磺酸鹽類阻燃劑，選用美國(guó)SLOSS公司的SLOSS HES ；阻燃協(xié)效劑采用改性低分子量聚四氟乙烯，采用上海安特洛普德TN3500，它為表面包覆型產(chǎn)品，特選的苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)包覆材料與通用塑料有更好的相容性。 SAN中，苯乙烯S與丙烯腈AN的質(zhì)量比例為4:1。PTFE與SAN的質(zhì)量比例為1:1;潤(rùn)滑劑采用乙撐脂肪酸酰胺如EBS ；PCABS增韌劑磷酸酯類阻燃劑磺酸鹽類阻燃劑阻燃協(xié)效劑相容劑抗氧劑潤(rùn)滑劑
0. 1-0. 3% 0. 2-0. 5% 1-5% ； 0. 1-0. 6% ； 0. 1-1. 0%。
5-6% 5-7% 8-9%
77-79% ；
5
抗氧劑為四[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯與亞磷酸三(2， 4-二叔丁基苯酯)的復(fù)配混合物以下實(shí)施例采用上海高橋公司產(chǎn)1010與168復(fù)配，方法為按重量比11混合；相容劑為馬來酸酐接枝ABS，接枝率> 0. 8，如市售科聚公司產(chǎn)的2010-MAH，其為本黃色顆粒，采用低氣味過氧化二異丙苯(DCP)為引發(fā)劑，在雙螺桿中經(jīng)擠出反應(yīng)接枝上馬來酸酐，通過控制反應(yīng)工藝條件及配方配比調(diào)節(jié)接枝率。實(shí)施例1該實(shí)施例的無(wú)鹵阻燃高光澤PC/ABS合金材料，按重量百分比，由以下組分組成PC 67. 7% ；ABS 12% ；增韌劑5% ；磷酸酯類阻燃劑12% ；磺酸鹽類阻燃劑0. ； 阻燃協(xié)效劑0. 3% ；抗氧劑0. 4% ；潤(rùn)滑劑0. 5% ；相容劑2%。其制備方法如下步驟一、按上述所述的重量百分比稱取各個(gè)組分；步驟二、將稱取的PC、ABS、增韌劑、磷酸酯類阻燃劑、磺酸鹽類阻燃劑、阻燃協(xié)效劑、抗氧劑、潤(rùn)滑劑、相容劑在中速混合器中混合15分鐘；步驟三、將步驟二混合后的物料投置于雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)過熔融擠出，造粒；生產(chǎn)工藝條件為雙螺桿擠出機(jī)各區(qū)溫度分別為一區(qū)溫度190°C、二區(qū)溫度240°C、三區(qū)溫度 2400C、四區(qū)溫度240°C、五區(qū)溫度240°C、六區(qū)溫度230°C、七區(qū)溫度230°C、八區(qū)溫度220°C、 機(jī)頭溫度245°C，其中七區(qū)開真空口進(jìn)行抽真空，螺桿轉(zhuǎn)速為360-450r/min，停留時(shí)間為 50s，熔體壓力為5-10Mpa。實(shí)施例2該實(shí)施例的無(wú)鹵阻燃高光澤PC/ABS合金材料，按重量百分比，由以下組分組成PC 78. 1% ；ABS 5% ；增韌劑6% ；磷酸酯類阻燃劑8% ；磺酸鹽類阻燃劑0. 2% ； 阻燃協(xié)效劑0. 2% ；抗氧劑0. 4% ；潤(rùn)滑劑0. 3% ；相容劑1. 8%。其制備方法如下步驟一、按上述所述的重量百分比稱取各個(gè)組分；步驟二、將稱取的PC、ABS、增韌劑、磷酸酯類阻燃劑、磺酸鹽類阻燃劑、阻燃協(xié)效劑、抗氧劑、潤(rùn)滑劑、相容劑在中速混合器中混合15分鐘；步驟三、將步驟二混合后的物料投置于雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)過熔融擠出，造粒；生產(chǎn)工藝條件為雙螺桿擠出機(jī)各區(qū)溫度分別為一區(qū)溫度190°C、二區(qū)溫度240°C、三區(qū)溫度 2400C、四區(qū)溫度240°C、五區(qū)溫度240°C、六區(qū)溫度230°C、七區(qū)溫度230°C、八區(qū)溫度220°C、 機(jī)頭溫度245°C，其中七區(qū)開真空口進(jìn)行抽真空，螺桿轉(zhuǎn)速為360-450r/min，停留時(shí)間為 50s，熔體壓力為5-10Mpa。實(shí)施例3該實(shí)施例的無(wú)鹵阻燃高光澤PC/ABS合金材料，按重量百分比，由以下組分組成PC 61. 6% ；ABS 15% ；增韌劑7% ；磷酸酯類阻燃劑13% ；磺酸鹽類阻燃劑0. 1% ； 阻燃協(xié)效劑0. 3% ；抗氧劑0. 4% ；潤(rùn)滑劑0. 6% ；相容劑2%。其制備方法如下步驟一、按上述所述的重量百分比稱取各個(gè)組分；步驟二、將稱取的PC、ABS、增韌劑、磷酸酯類阻燃劑、磺酸鹽類阻燃劑、阻燃協(xié)效劑、抗氧劑、潤(rùn)滑劑、相容劑在中速混合器中混合15分鐘；步驟三、將步驟二混合后的物料投置于雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)過熔融擠出，造粒；生產(chǎn)工藝條件為雙螺桿擠出機(jī)各區(qū)溫度分別為一區(qū)溫度190°C、二區(qū)溫度240°C、三區(qū)溫度 2400C、四區(qū)溫度240°C、五區(qū)溫度240°C、六區(qū)溫度230°C、七區(qū)溫度230°C、八區(qū)溫度220°C、 機(jī)頭溫度245°C，其中七區(qū)開真空口進(jìn)行抽真空，螺桿轉(zhuǎn)速為360-450r/min，停留時(shí)間為 50s，熔體壓力為5-10Mpa。實(shí)施例4該實(shí)施例的無(wú)鹵阻燃高光澤PC/ABS合金材料，按重量百分比，由以下組分組成PC 73. 3%;ABS 9% ；增韌劑4. 6% ；磷酸酯類阻燃劑10% ；磺酸鹽類阻燃劑0.4%； 阻燃協(xié)效劑0. 3% ；抗氧劑0. 4% ；潤(rùn)滑劑0. 5% ；相容劑1. 5%。其制備方法如下步驟一、按上述所述的重量百分比稱取各個(gè)組分；步驟二、將稱取的PC、ABS、增韌劑、磷酸酯類阻燃劑、磺酸鹽類阻燃劑、阻燃協(xié)效劑、抗氧劑、潤(rùn)滑劑、相容劑在中速混合器中混合15分鐘；步驟三、將步驟二混合后的物料投置于雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)過熔融擠出，造粒；生產(chǎn)工藝條件為雙螺桿擠出機(jī)各區(qū)溫度分別為一區(qū)溫度190°C、二區(qū)溫度240°C、三區(qū)溫度 2400C、四區(qū)溫度240°C、五區(qū)溫度240°C、六區(qū)溫度230°C、七區(qū)溫度230°C、八區(qū)溫度220°C、 機(jī)頭溫度245°C，其中七區(qū)開真空口進(jìn)行抽真空，螺桿轉(zhuǎn)速為360-450r/min，停留時(shí)間為 50s，熔體壓力為5-10Mpa。實(shí)施例5該實(shí)施例的無(wú)鹵阻燃高光澤PC/ABS合金材料，按重量百分比，由以下組分組成PC 70.9%;ABS 7% ；增韌劑6. 6% ；磷酸酯類阻燃劑11 % ；磺酸鹽類阻燃劑0. 2% ； 阻燃協(xié)效劑0. 5% ；抗氧劑0. 4% ；潤(rùn)滑劑0. 4% ；相容劑3%。其制備方法如下步驟一、按上述所述的重量百分比稱取各個(gè)組分；步驟二、將稱取的PC、ABS、增韌劑、磷酸酯類阻燃劑、磺酸鹽類阻燃劑、阻燃協(xié)效劑、抗氧劑、潤(rùn)滑劑、相容劑在中速混合器中混合15分鐘；步驟三、將步驟二混合后的物料投置于雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)過熔融擠出，造粒；生產(chǎn)工藝條件為雙螺桿擠出機(jī)各區(qū)溫度分別為一區(qū)溫度190°C、二區(qū)溫度240°C、三區(qū)溫度 2400C、四區(qū)溫度240°C、五區(qū)溫度240°C、六區(qū)溫度230°C、七區(qū)溫度230°C、八區(qū)溫度220°C、 機(jī)頭溫度245°C，其中七區(qū)開真空口進(jìn)行抽真空，螺桿轉(zhuǎn)速為360-450r/min，停留時(shí)間為 50s，熔體壓力為5-10Mpa。性能測(cè)試將上述5個(gè)實(shí)施例完成造粒的粒子物料在95_105°C的鼓風(fēng)烘箱中干燥4_6小時(shí)， 再將干燥的粒子物料在80T注塑機(jī)上注塑制樣，制樣過程中保持模溫在60-80°C。拉伸強(qiáng)度按ASTM D-638標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)，試樣類型為I型，樣條尺寸(mm) 176 (長(zhǎng))X (12. 6 士0. 2)(端部寬度)X (3. 05 士0. 2)(厚度)，拉伸速度為 50mm/min ；彎曲強(qiáng)度和彎曲模量按ASTM D-790標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)。試樣類型為試樣尺寸(mm) (128士2) X (12. 67士0. 2) X (3. 11 士0. 2)，彎曲速度為 20mm/min ；
缺口沖擊強(qiáng)度按ASTM D-256標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)。試樣類型為I型，試樣尺寸(mm) (63士2)X (12. 45士0. 2) X (3. 1 士0. 2)；缺口類型為 A 類，缺口剩余厚度為 1. 9mm ；熱變形溫度按ASTM D-648標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)，負(fù)載為1. 80MPa.跨距為IOOmm ；阻燃性能條按照UL-94標(biāo)準(zhǔn)，試樣厚度為1. 6毫米。融指測(cè)試條件按照ASTM-D 1238260°C 2. 16kg實(shí)施例1-5的組分和性能測(cè)試數(shù)據(jù)如下表所示
權(quán)利要求
1. 一種無(wú)鹵阻燃高光澤PC/ABS合金材料，其特征在于，按重量百分比，由以下組分組成
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)鹵阻燃高光澤PC/ABS合金材料，其特征在于，所述PC是重均分子量為3-5萬(wàn)，密度1. 18-1. 20g/cm3的聚碳酸酯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)鹵阻燃高光澤PC/ABS合金材料，其特征在于，所述ABS是密度為1. 04-1. 05g/cm3的為丙烯晴一二烯一苯乙烯共聚物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)鹵阻燃高光澤PC/ABS合金材料，其特征在于，所述增韌劑為苯乙烯、丙烯腈-丁二烯核殼共聚物，按重量比，膠含量55 % -70 %，腈含量沈％ - %。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)鹵阻燃高光澤PC/ABS合金材料，其特征在于，所述的磷酸酯類阻燃劑，按重量比，磷含量>9.0%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)鹵阻燃高光澤PC/ABS合金材料，其特征在于，所述的阻燃協(xié)效劑為SAN包覆聚四氟乙烯，其中，苯乙烯與丙烯腈的質(zhì)量比例為4 1，聚四氟乙烯與 SAN的質(zhì)量比例為1 1。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)鹵阻燃高光澤PC/ABS合金材料，其特征在于，所述相容劑為馬來酸酐接枝ABS，接枝率> 0.8。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)鹵阻燃高光澤PC/ABS合金材料，其特征在于，所述抗氧劑為四[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯與亞磷酸三(2，4_ 二叔丁基苯酯)的復(fù)配混合物；所述潤(rùn)滑劑為乙撐脂肪酸酰胺。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)鹵阻燃高光澤PC/ABS合金材料，其特征在于，按重量百分比，由以下組分組成PC77-79% ；ABS5-6% ；增韌劑5-7% ；磷酸酯類阻燃劑8-9% ；磺酸鹽類阻燃劑0.1-0.3%阻燃協(xié)效劑0.2-0.5%相容劑1-5% ；抗氧劑0.1-0.6%;潤(rùn)滑劑0.1-1.0%。
10.一種無(wú)鹵阻燃高光澤PC/ABS合金材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟PCABS增韌劑磷酸酯類阻燃劑磺酸鹽類阻燃劑阻燃協(xié)效劑相容劑抗氧劑潤(rùn)滑劑-60-80% ； 5-15% ；-4-10% 8-15%-0. 1-0. 5% 0. 2-0. 5% 1-5% ；-0. 1-0. 6% ；-0. 1-1. 0%o步驟一、按權(quán)利要求1所述的重量百分比稱取各個(gè)組分；步驟二、將稱取的PC、ABS、增韌劑、磷酸酯類阻燃劑、磺酸鹽類阻燃劑、阻燃協(xié)效劑、相容劑、抗氧劑、潤(rùn)滑劑、在混合器中混合10-20分鐘；步驟三、將步驟二混合后的物料投置于雙螺桿擠出機(jī)中，熔融擠出，造粒；工藝條件為 雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)溫度為180-200°C，二區(qū)溫度為230-245°C，三區(qū)溫度為230_245°C，四區(qū)溫度為230-245°C，五區(qū)溫度為230-245°C，六區(qū)溫度為220_230°C，七區(qū)溫度為220_230°C， 八區(qū)溫度為220-230°C，機(jī)頭為230-250°C，其中七區(qū)開真空口進(jìn)行抽真空；所述雙螺桿擠出機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速為360-450r/min，混合料在螺桿中輸送時(shí)間為50-90秒，熔體壓力為 5-IOMpaο
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無(wú)鹵阻燃高光澤PC/ABS合金材料及其制備方法。無(wú)鹵阻燃高光澤PC/ABS合金材料，按重量百分比，由以下組分組成PC 60-80％；ABS 5-15％；增韌劑4-10％；磷酸酯類阻燃劑8-15％；磺酸鹽類阻燃劑0.1-0.5％；阻燃協(xié)效劑0.2-0.5％；相容劑1-5％；抗氧劑0.1-0.6％；潤(rùn)滑劑0.1-1.0％。本發(fā)明制備的無(wú)鹵阻燃高光澤PC/ABS合金材料熱變形溫度高，高光澤、免噴涂，外觀優(yōu)良，并且具備良好的機(jī)械性能以及阻燃性，可廣泛運(yùn)用于電子電器行業(yè)，用于手機(jī)及筆記本電腦外殼，尤其用于電腦顯示器外框及底座和液晶電視機(jī)外殼等方面，其制備方法簡(jiǎn)單，易于操作。
文檔編號(hào)B29C47/92GK102492278SQ201110398839
公開日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月6日
發(fā)明者任鴻云, 徐東, 徐永 申請(qǐng)人:深圳市科聚新材料有限公司