一种耐低温型环保阻燃pc/pet合金及其制备方法

专利名称：一种耐低温型环保阻燃pc/pet合金及其制备方法
技术领域：
本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种耐低温型环保阻燃PC/PET合金 的制备方法。
背景技术：
PC/PET合金可以克服PC材料的熔体粘度高、成型加工难、不耐油和溶剂等缺点， 是一款性能优异的合金材料。目前国内对PC/PET复合材料研究不多，尤其关于耐低温型阻 燃PC/PET复合材料几乎没有。如，中国专利《一种PC/PET合金及其制备方法》，专利申请号 200710074569. 2，报道了一种PC/PET复合材料的制备方法；中国专利《一种PC/PET合金及 其制备方法》，专利申请号200710019829. 6，报道一种PC/PET合金片材的制备方法。以上 两发明均没有涉及到PC/PET复合材料的阻燃性研究。中国专利《一种无卤阻燃PC/PET复 合材料及其制备方法》，专利申请号200910130822. 0，报道了一种环保阻燃PC/PET复合材 料的制备方法，该材料虽能实现环保阻燃，但在低温下复合材料的力学强度大大降低，不能 满足低温环境下的使用要求。因此，如何通过配方设计制备出可以在低温环境下使用的、力 学强度优良的环保阻燃PC/PET合金，以替代PC或PC/ABS用于对耐低温性、阻燃性、耐油耐 溶剂性、耐热性较高的领域，将具有重要的实际应用价值，相关途径还未见报道。

发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种制备容易、低成本、耐低温性好、 阻燃性好、耐油耐溶剂好、耐热性佳、力学性能优异的耐低温型环保阻燃PC/PET合金及其 制备方法。 本发明的上述目的可以通过以下技术方案实现 —种耐低温型环保阻燃PC/PET合金及其制备方法，其特征在于包括如下步骤，
(1)将PC、 PET树脂于ll(TC -12(TC鼓风干燥3-6小时; (2)将干燥好的PC和PET树脂、相容剂、增韧剂、磷系阻燃剂、协效阻燃剂、低温改
良剂、抗氧剂依次加入搅拌机中，在300-500转/分的转速下搅拌混合3-5分钟； (3)将上述混合物加入双螺杆挤出机中，经熔融挤出造粒即得成品。加工工艺如
下双螺杆挤出机一区温度200-215°C， 二区温度220-235。C，三区温度220-235。C，四区
温度220-235。C，五区温度200-215。C，六区温度220_240°C ，机头温度225_240°C ，压力为
11-17MPa，螺杆转速为250-400rpm ;水槽温度20_40°C ;切粒机转速为600-1000rpm ; 上述组分按重量百分比为 (l)PC 55-85% ; (2) PET 9-25% ; (3)相容剂 0-5% ; (4)增韧剂 0-6% ; (5)磷系阻燃剂 5-9% ;
(6)协效阻燃剂 0.3-1%;
(7)低温改良剂 0.5-2%;
(8)抗氧剂 0-0.5%。
上述各组分配方比例总和为100%。
所述的PC分子量为20000-30000g/mol。
所述PET的特性粘度为0. 6-1. 0dl/g。 所述相容剂为乙烯_马来酸酐_縮水甘油酯共聚物、丙烯酸酯_縮水甘油酯_乙 烯共聚物、苯乙烯_马来酸酐共聚物、丙烯酸酯类聚合物中的至少一种，如丙烯酸酯_縮水 甘油酯-乙烯类相容剂KT_22。 所述的增韧剂为甲基丙烯酸_ 丁二烯_苯乙烯共聚物、乙烯_丙烯酸酯共聚物、丙 烯腈_丙烯酸_苯乙烯共聚物、丙烯腈_ 丁二烯_苯乙烯共聚物、丙烯腈_乙烯_苯乙烯共 聚物中的至少一种，如甲基丙烯酸_ 丁二烯_苯乙烯类增韧剂罗门哈斯2691。
所述的磷系阻燃剂为无机磷系类阻燃剂、有机磷系类阻燃剂的至少一种，如有机 磷系类阻燃剂縮聚芳基磷酸酯PX-200。 所述的协效阻燃剂为为聚四氟乙烯类抗滴落剂、硅氧烷类聚合物的至少一种，如 聚四氟乙烯PTFE-66。 所述的低温改良剂为聚硅氧烷共聚物、有机硅氧烷、苯甲基硅酮、硅酮的至少一 种，如有机硅氧烷类低温改良剂道康宁MB50-007 。 所述的抗氧剂为为酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、金属钝化剂中的任一种或两 种以上的混合物，如酚类抗氧化剂1010。本发明所述配方及工艺制得的无卤阻燃PC/PET复合材料采用ASTM标准检测，性能如下密度1. 20-1. 24g/cm3断裂伸长率> 200%拉伸强度50-65MPa弯曲模量2000-2400MPa23t:悬臂梁缺口冲击强度500-750/m-3(TC悬臂梁缺口冲击强度450-690/m熔融指数20-40g/10min(265°C，2. 16Kg)热变形温度(0. 45MPa)> IO(TC阻燃性(UL94):V-0，1. 5mm耐油性(花生油48h浸泡)不变色，不开裂其有益效果是常规PC/PET合金具有流动性好、耐溶剂性、耐热性好的特点，然而由于PET的加入，降低了复合材料的阻燃性，同时其低温下力学强度较差，限制了该材料的应用范围。本发明通过磷系阻燃剂和协效阻燃剂的阻燃成炭作用，以及硅橡胶的低温改良，
提供一种耐低温型环保阻燃PC/PET合金，可替代PC或PC/ABS用于对环保阻燃材料的耐低 温、耐油、耐溶剂、耐热等要求较高的领域。
具体实施例方式实施例1 :下述组分按重量百分比为(l)PC 77% ;(2) PET9% ;(3)相容剂KT-223% ;(4)增韧剂:罗门哈斯26784% ;(5)磷系阻燃剂縮聚芳基磷酸酯PX-2005% ;(6)协效阻燃剂PTFE-660. 5% ;(7)低温改良剂有机硅氧烷道康宁MB50-0071%(8)抗氧化剂10100. 5% ;先将PC、 PET树脂于ll(TC鼓风干燥4小时，将干燥好的PC和PET树脂、相容剂、增韧剂、磷系阻燃剂、协效阻燃剂、低温改良剂、抗氧剂依次加入搅拌机中，在500转/分的 转速下搅拌混合3分钟。然后将上述混合物加入双螺杆挤出机中，经熔融挤出造粒即得成 品。加工工艺如下双螺杆挤出机一区温度210。C，二区温度230。C，三区温度230°C，四区 温度23(TC，五区温度20(TC，六区温度23(TC，机头温度235。C，压力为15MPa，螺杆转速为 300rpm ;水槽温度40°C ;切粒机转速为800rpm ;所得耐低温型环保阻燃PC/PET合金经检测性能如下
密度1. 21g/cm3断裂伸长率 215%拉伸强度61MPa弯曲模量2300MPa23t:悬臂梁缺口冲击强度了10J/m-3(TC悬臂梁缺口冲击强度660J/m熔融指数30g/10min(265°C，2. 16Kg)热变形温度(0. 45MPa)105 °C阻燃性(UL94):V-O，1. 5mm耐油性(花生油48h浸泡)不变色，不开裂。实施例2 :下述组分按重量百分比为(l)PC67% ;(2) PET16% ;(3)相容剂KT-224% ;(4)增韧剂:罗门哈斯26914% ;(5)磷系阻燃剂縮聚芳基磷酸酯PX-2007% ;
6[OO72] (6)协效阻燃剂 PTFE-66 0. 5% ; (7)低温改良剂 有机硅氧烷道康宁MB50-007 1% (8)抗氧化剂1010 0. 5% ; 先将PC、 PET树脂于ll(TC鼓风干燥4小时，将干燥好的PC和PET树脂、相容剂、 增韧剂、磷系阻燃剂、协效阻燃剂、低温改良剂、抗氧剂依次加入搅拌机中，在500转/分的 转速下搅拌混合3分钟。然后将上述混合物加入双螺杆挤出机中，经熔融挤出造粒即得成 品。加工工艺如下双螺杆挤出机一区温度210。C，二区温度230。C，三区温度230°C，四区 温度230°C ，五区温度200°C ，六区温度230°C ，机头温度235°C ，压力为15MPa，螺杆转速为 300rpm ;水槽温度40°C ;切粒机转速为800rpm ;
所得耐低温型环保阻燃PC/PET合金经检测性能如下








密度
断裂伸长率 拉伸强度 弯曲模量
23t:悬臂梁缺口冲击强度
-3(TC悬臂梁缺口冲击强度 熔融指数
热变形温度(0. 45MPa)
阻燃性(UL94):
耐油性(花生油48h浸泡)
2180MPa
705J/m 655J/m
不变色，不开裂。
权利要求
一种耐低温型环保阻燃PC/PET合金及其制备方法，其特征在于包括如下步骤，(1)将PC、PET树脂于110℃-120℃鼓风干燥3-6小时；(2)将干燥好的PC和PET树脂、相容剂、增韧剂、磷系阻燃剂、协效阻燃剂、低温改良剂、抗氧剂依次加入搅拌机中，在300-500转/分的转速下搅拌混合3-5分钟；(3)将上述混合物加入双螺杆挤出机中，经熔融挤出造粒即得成品；加工工艺如下双螺杆挤出机一区温度200-215℃，二区温度220-235℃，三区温度220-235℃，四区温度220-235℃，五区温度200-215℃，六区温度220-240℃，机头温度225-240℃，压力为11-17MPa，螺杆转速为250-400rpm，水槽温度20-40℃，切粒机转速为600-1000rpm；上述组分按重量百分比为(1)PC 55-85％；(2)PET9-25％；(3)相容剂 0-5％；(4)增韧剂 0-6％；(5)磷系阻燃剂 5-9％(6)协效阻燃剂 0.3-1％；(7)低温改良剂 0.5-2％；(8)抗氧剂 0-0.5％；上述各组分配方比例总和为100％。
2. 根据权利要求l所述的一种耐低温型环保阻燃PC/PET合金及其制备方法，其特征在 于所述的PC分子量为20000-30000g/mol。
3. 根据权利要求l所述的一种耐低温型环保阻燃PC/PET合金及其制备方法，其特征在 于所述PET的特性粘度为0. 6-1. Odl/g。
4. 根据权利要求1所述的一种耐低温型环保阻燃PC/PET合金及其制备方法，其特征在 于所述相容剂为乙烯_马来酸酐_縮水甘油酯共聚物、丙烯酸酯_縮水甘油酯_乙烯共聚 物、苯乙烯-马来酸酐共聚物、丙烯酸酯类聚合物中的至少一种。
5. 根据权利要求1所述的一种耐低温型环保阻燃PC/PET合金及其制备方法，其特征 在于所述的增韧剂为甲基丙烯酸_ 丁二烯_苯乙烯共聚物、乙烯_丙烯酸酯共聚物、丙烯 腈_丙烯酸_苯乙烯共聚物、丙烯腈_ 丁二烯_苯乙烯共聚物、丙烯腈_乙烯_苯乙烯共聚 物中的至少一种。
6. 根据权利要求1所述的一种耐低温型环保阻燃PC/PET合金及其制备方法，其特征在 于所述的磷系阻燃剂为无机磷系类阻燃剂、有机磷系类阻燃剂中的至少一种。
7. 根据权利要求1所述的一种耐低温型环保阻燃PC/PET合金及其制备方法，其特征在 于所述的协效阻燃剂为聚四氟乙烯类抗滴落剂、硅氧烷类聚合物中的至少一种。
8. 根据权利要求1所述的一种耐低温PC/PET复合材料及其制备方法，其特征在于所 述的低温改良剂为聚硅氧烷共聚物、有机硅氧烷、苯甲基硅酮、硅酮中的至少一种。
9. 根据权利要求1所述的一种耐低温型环保阻燃PC/PET合金及其制备方法，其特征在于所述的抗氧剂为酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、金属钝化剂中的任一种或两种以上的混合物。
10. 根据权利要求1所述的一种耐低温型环保阻燃PC/PET合金及其制备方法，其特征在于所述相容剂为丙烯酸酯-缩水甘油酯-乙烯类相容剂KT-22 ;增韧剂为甲基丙烯 酸_ 丁二烯_苯乙烯类增韧剂罗门哈斯2691 ;磷系阻燃剂为有机磷系类阻燃剂縮聚芳基磷 酸酯PX-200 ;协效阻燃剂为聚四氟乙烯PTFE-66 ;低温改良剂为有机硅氧烷类低温改良剂 道康宁MB50-007 ;抗氧剂为酚类抗氧化剂1010。
全文摘要
本发明提供一种耐低温型环保阻燃PC/PET合金及其制备方法，该合金由PC、PET、相容剂、增韧剂、磷系燃剂、协效阻燃剂、低温改良剂、抗氧剂组分通过干燥、搅拌、在双螺杆挤出机中熔融挤出造粒制备而成。本发明耐低温型环保阻燃PC/PET合金具有优异的耐低温性能、冲击强及热变形温度高、阻燃性能、力学性能及尺寸稳定性好的特点，可广泛应用于家电、电子电器、建材、汽车等领域。
文档编号C08L85/02GK101712793SQ20091019224
公开日2010年5月26日 申请日期2009年9月6日 优先权日2009年9月6日
发明者任萍, 余鹏, 刘帅, 郝建鑫, 郝源增 申请人:从化市聚赛龙工程塑料有限公司;广州京英塑料有限公司