一種可紅外穿透的透明阻燃復(fù)合材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及樹脂組合物制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種可紅外穿透的透明阻燃復(fù)合 材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 紅外線透過材料能夠允許某一特定波長范圍內(nèi)的紅外線穿過，而且不會產(chǎn)生吸收 和反射。作為紅外技術(shù)中的關(guān)鍵材料，紅外線透過材料廣泛用于紅外線遙控器接收，紅外線 感應(yīng)器、眼鏡、夜視儀器、紅外線等。傳統(tǒng)紅外線透過材料一般為PC、PMMA、MABS和PS等透 明材料制成，雖然PC具有高的透明度和阻燃性能，但是PC熔融溫度高，難加工，不耐化學(xué)試 劑，且注塑成型的產(chǎn)品內(nèi)應(yīng)力大，容易開裂，限制了其在家電領(lǐng)域的應(yīng)用。而PMMA、MABS、PS 雖然同樣具有高透明度，易加工的優(yōu)勢，但是這些材料均為易燃材料，嚴(yán)重限制了這些材料 在電器領(lǐng)域的應(yīng)用。
[0003] 金發(fā)專利CN103289293和CN103289294中分別提供了一種透明阻燃ABS材料和 透明阻燃抗靜電材料。但是這兩種材料均需要主動添加氧化銻才能達(dá)到阻燃性能，而銻本 身是不可再生資源，又是屬于重金屬，不利于環(huán)境的保護(hù)，專利雖然制備的材料具有高透明 度，但是該專利制得的材料不具備紅外線穿過和激光雕刻功能。
[0004] 因此，業(yè)內(nèi)亟需開發(fā)一種環(huán)保的、具有激光雕刻功能和可紅外穿透的透明阻燃材 料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可紅外穿透的透明阻燃復(fù)合材 料及其制備方法，制得的ABS復(fù)合材料中重金屬銻含量小于lOOOppm，不僅符合環(huán)保要求， 還具有優(yōu)異的激光雕刻功能、紅外線穿透效果、高透明度、良好的阻燃性能和優(yōu)異的注塑加 工性能；廣泛用于紅外線遙控器接收，紅外線感應(yīng)器、眼鏡、夜視儀器、紅外線等。
[0006] 本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。
[0007] -種可紅外穿透的透明阻燃復(fù)合材料，包括以下重量份的原料組份： MABS樹脂 70-83份 溴代三嗪 10-20份 低聚芳基磷酸酯 1-5份 增韌劑 3-8份 激光雕刻助劑 0. 1-0. 5份 抗氧劑 0. 2-0. 5份 聚酰胺錯(cuò) 0. 9-2份。
[0008] 本發(fā)明制得的材料的透明度，透明度越高，紅外穿透性能越好，且本發(fā)明選用的溴 代三嗪、低聚芳基磷酸酯、增韌劑、激光雕刻助劑、抗氧劑、聚酰胺蠟以及色粉等均為透明的 小顆粒材料，對光線和紅外線的散射與阻隔效果強(qiáng)，制得的材料的透明度高，紅外穿透性能 好。
[0009] 優(yōu)選地，一種可紅外穿透的透明阻燃復(fù)合材料，包括以下重量份的原料組份： MABS樹脂 70-80份 溴代三嗪 12-18份 低聚芳基磷酸酯 2-4份 增韌劑 3-6份 激光雕刻助劑 0. 1-0. 2份 抗氧劑 0. 2-0. 4份 聚酰胺蠟 0. 9-1. 8份。
[0010] 更優(yōu)選地，一種可紅外穿透的透明阻燃復(fù)合材料，包括以下重量份的原料組份： MABS樹脂 70-83份 溴代三嗪 10-20份 低聚芳基磷酸酯 1-5份 增韌劑 3-8份 激光雕刻助劑 0. 1-0. 5份 抗氧劑 0. 2-0. 5份 聚酰胺蠟 0. 9-2份 色粉 0? 1-2. 0份。
[0011] 更進(jìn)一步優(yōu)選地，一種可紅外穿透的透明阻燃復(fù)合材料，包括以下重量份的原料 組份： MABS樹脂 70-80份 溴代三嗪 12-18份 低聚芳基磷酸酯 2-4份 增韌劑 3-6份 激光雕刻助劑 0. 1-0. 2份 抗氧劑 0. 2-0. 4份 聚酰胺蠟 0. 9-1. 8份 色粉 0? 5-2. 0份。
[0012] 所述色粉為各種顏色的染料；因?yàn)轭伭鲜且晕锢矸稚⒎绞交旌陀诿襟w中，染料是 溶解于媒體中。顏料存在媒體里是粒子狀，染料是分子狀。這些色粉在塑膠基體中的存在方 式，直接影響材料的透明度和紅外線穿透率。具體地，所述色粉包括BLUERRFG、G綠、3G橙、 5B紫、H3G紅、136黃的一種或多種。根據(jù)客戶顏色需求調(diào)整色粉種類與添加量。其中，所述 激光雕刻助劑為銻與氧化錫的混合物，銻與氧化錫的質(zhì)量比為1-2:8-9,其粒徑小于1ym， 銻含量小于lOOOppm。銻與氧化錫的粒徑均小于1ym，該激光雕刻助劑的牌號為YX001，生 產(chǎn)廠家為銀禧工程塑料有限公司。
[0013] 該激光雕刻助劑的制備方法是：按比例稱取銻與氧化錫，然后研磨細(xì)化，過10000 目篩網(wǎng)，混合物表面使用偶聯(lián)劑進(jìn)行表面處理，干燥即可得到Y(jié)X001激光雕刻助劑。
[0014] 激光雕刻又稱為鐳雕，是利用高能量密度的激光對工件進(jìn)行局部照射，使表層材 料汽化或發(fā)生顏色變化的化學(xué)反應(yīng)，從而留下永久性標(biāo)記的一種打標(biāo)方法。銻與氧化錫可 以有效提激光能量的吸收，將光能轉(zhuǎn)化為熱能，材料表面更容易發(fā)生化學(xué)變化，起到標(biāo)記作 用，銻與氧化錫配制的激光雕刻助劑在雕刻過程中，使得雕刻字體更清晰，圖案效果更好。 當(dāng)激光雕刻助劑的粒徑大于lym時(shí)，會降低材料的透明度，降低紅外線穿透率，本發(fā)明的 激光雕刻助劑的粒徑小于1ym，有利于保證材料的透明度和紅外線穿透率，且激光雕刻性 能優(yōu)異。
[0015] 其中，所述MABS樹脂的熔融指數(shù)為20-30g/10min，缺口沖擊強(qiáng)度大于15KJ/M2,透 明度大于85。該MABS樹脂是LG化學(xué)有限公司生產(chǎn)的牌號為TR557的產(chǎn)品。
[0016]甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物簡稱MABS，具有高透明度，易加工的優(yōu) 勢，其熔融指數(shù)高達(dá)20-30g/10min，制得的材料具有高流動性，免噴涂效果好，另外，材料 的強(qiáng)度高、透明度高達(dá)85，確保制得的復(fù)合材料具有高透明度和優(yōu)異的注塑加工性能，可廣 泛用于紅外線遙控器接收，紅外線感應(yīng)器、眼鏡、夜視儀器、紅外線等。
[0017]其中，所述溴代三嗪的粒徑小于5ym，優(yōu)選地，溴代三嗪的粒徑為1-5ym。溴代三 嗪的牌號為SR245,生產(chǎn)廠家為日本第一工業(yè)制藥公司。
[0018] 溴代三嗪為一種具有溴/氮協(xié)效作用的新型阻燃劑，因?yàn)椴牧现刑砑宇w粒狀物 質(zhì)，對光線和紅外線有散射和阻隔作用，顆粒物粒徑大于5ym，對光線和紅外線的散射與阻 隔效果越強(qiáng)，透明度越差，紅外線穿透率越小。若粒徑太小，容易團(tuán)聚，不易分散，影響阻燃 效果。本發(fā)明的溴代三嗪的粒徑優(yōu)選為1-5ym，確保其對光線和紅外線的散射與阻隔效果 強(qiáng)，透明度高，紅外線穿透率高，且不易團(tuán)聚，阻燃效果好。
[0019]其中，所述低聚芳基磷酸酯是熔點(diǎn)大于90°C的粉末狀物質(zhì)。低聚芳基磷酸酯屬于 磷系阻燃劑，牌號為PX-2202,生產(chǎn)廠家為浙江萬盛股份有限公司。
[0020] 低聚芳基磷酸是一種熔點(diǎn)大于90°C的粉末狀低聚芳基磷酸酯；選取高熔點(diǎn)的低 聚芳基磷酸酯，是因?yàn)樵诟咚贁嚢柽^程中，混合物溫度會升高，若熔點(diǎn)過低，容易導(dǎo)致混合 物結(jié)塊，影響混合效果和堵塞下料管道。低聚芳基磷酸與溴代三嗪形成協(xié)效作用，提高阻燃 效率。具體地，所述低聚芳基磷酸酯包括多聚芳基磷酸酯。
[0021] 其中，所述增韌劑為具有核-殼結(jié)構(gòu)的甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共 聚物，其粒徑小于200nm。
[0022] 本發(fā)明的甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物即MBS的牌號為M711，生 產(chǎn)廠家為日本鐘淵。MBS樹脂是甲基丙烯酸甲酯（M)，丁二烯（B)及苯乙烯（S)的三元共聚 物，它具有典型的核-殼結(jié)構(gòu)。當(dāng)MBS樹脂與MABS樹脂等共混熔融以后，材料的相容性好， 有利于提升材料的透明均勻性，且使其制品的抗沖擊強(qiáng)度提高，同時(shí)還可以改善制品的耐 寒性和加工流動性。MBS樹脂的粒徑只有小于200nm，光線才能通過，不會產(chǎn)生散射效應(yīng)，提 高復(fù)合材料的透明度。
[0023]其中，所述抗氧劑為主抗氧劑和輔抗氧劑按質(zhì)量百分比為1:1的混合物，主抗氧 劑為抗氧劑1010或抗氧劑1076,輔助抗氧劑為抗氧劑168或抗氧劑626。
[0024] 雙（2, 4-二叔丁基苯基）季戊四醇二亞磷酸酯簡稱抗氧劑626,不僅對氫過氧化物 分解能力強(qiáng)、含有有效磷量高、符合抗氧劑高分子量化的趨勢，而且在改善制品加工穩(wěn)定 性、提高耐候性、賦予優(yōu)良色澤等方面都表現(xiàn)出優(yōu)異的效果。
[0025] 本發(fā)明采用主抗氧劑和輔抗氧劑以特定質(zhì)量比配置而成的抗氧劑可以提高材料 的抗氧化性能，且不影響材料的紅外穿透性能和激光雕刻性能，抗氧化效果好，制得的復(fù)合 材料的加工性能更優(yōu)異。
[0026] 其中，所述抗氧劑由巴斯夫IRGAN0X1010和IRGAN0X168按重量比1:1的比例混合 而成。
[0027] 巴斯夫IRGAN0X1010和IRGAN0X168配置成的抗氧劑能夠延緩或抑制本發(fā)明氧化 過程的進(jìn)行，從而阻止本發(fā)明的老化并延長其使用壽命。
[0028] 其中，所述聚酰胺蠟的滴點(diǎn)為35_145°C，酸值為5_7mgkoh/g，皂化值為0。
[0029] 本發(fā)明的聚酰胺蠟的牌號為FA1，生產(chǎn)廠家為科萊恩化學(xué)股份有限公司。聚酰胺蠟 是一種觸變性添加劑。其已通過溶劑有效的活化，在油漆系統(tǒng)中形成強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其優(yōu) 異的觸變性能，具有優(yōu)異的防流掛能力、防