专利名称：固定式电气装置开关用阻燃抗菌碳酸酯组合物及其制作方法
技术领域：
本发明涉及一种阻燃抗菌聚碳酸酯材料，特别是一种固定式电气装置开关用阻燃抗菌碳酸酯组合物及其制作方法。
背景技术：
随着我国经济的高速发展，工程塑料在电子电器行业的应用获得了迅速增长。家用及类似用途固定式电气装置开关俗称墙壁开关，属于建筑电气，连接电源和电气设备等必不可少，在家庭、公共场所等大量使用。国内墙壁开关行业近10年来发展速度特别快，年均增长率超过20%，发展前景非常看好。墙壁开关的应用非常广，其安全性能优劣将直接关系到人们的生命、财产及周围环境的安全，因此墙壁开关用原材料的选择也有严格的规范。聚碳酸酯(Polycarbonate，以下简称PC)是一种优质的工程塑料，也是发展最快的工程塑料之一。PC具有优良的冲击强度、耐蠕变性、耐热耐寒性、耐老化性、电绝缘性及透光性等，广泛应用于电气电子零部件、 机械纺织工业零部件、建筑结构件、航空透明材料及零部件、泡沫结构材料等。因其具有的上述特性，使其成为墙壁开关面板的首选材料。随着现代社会不断地发展，对材料的要求也越来越高，墙壁开关同样如此。随着电器工作电流的提高，对材料的阻燃性要求也越高，尤其是薄壁产品对材料的阻燃要求越来越高；而随着生活水平的提高，人们对健康的关注度越来越高，为了避免塑料材质的细菌繁殖，提高产品的安全性，目前会根据产品需求在聚碳酸酯中加入抗菌剂。公开号为CN 1454932A的中国发明专利食品级抗菌聚碳酸酯塑料及其制造方法中公开了一种由聚碳酸酯和无机纳米抗菌剂制备的材料，但该材料无阻燃性能，不符合GB2099. 1-2008中灼热丝阻燃要求，需要提高其阻燃性能，尤其是对于薄壁的产品。 因此开发一种家用及类似用途固定式电气装置开关用，能够满足IEC 60884-1-2006和 GB2099. 1-2008中灼热丝阻燃标准的抗菌材料是一种社会趋势。
发明内容
本发明的目的就是提供一种满足IEC 60884-1-2006和GB2099. 1-2008中灼热丝阻燃标准，同时又能抗菌的一种家用及类似用途的固定式电气装置开关用阻燃抗菌碳酸酯组合物，尤其是当产品的壁厚小于2mm以下时，能够满足其阻燃要求。本发明的另一目的是提供该组合物的制备方法。本发明的目的可以通过以下技术方案来实现一种固定式电气装置开关用阻燃抗菌碳酸酯组合物，其特征在于所述的固定式电气装置开关用阻燃抗菌碳酸酯组合物的原料重量份配比为聚碳酸酯50-90份，抗菌剂 0. 5-10份，阻燃剂0. 01-10份，阻燃协效剂0. 01-5份。所述聚碳酸酯包括脂肪族聚碳酸酯、脂肪-芳香族聚碳酸酯和芳香族聚碳酯，其中特别优选双酚A型芳香族聚碳酸酯，其数均分子量为22000-38000。所述抗菌剂包括无机抗菌剂和有机抗菌剂。其中无机抗菌剂选自银离子、铜离子、锌离子类抗菌剂和氧化锌、氧化铜、磷酸二氢铵、碳酸锂等其中的一种或几种；其中优选银离子类抗菌剂、氧化锌抗菌剂，更优选银离子类抗菌剂。有机抗菌剂选自香草醛或乙基香草醛类化合物、酰基苯胺类、咪唑类、噻唑类、异噻唑酮衍生物、季铵盐类、双呱类、酚类等中的一种或几种；其中优选香草醛或乙基香草醛类化合物、酰基苯胺类，更优选酰基苯胺类。所述阻燃剂为溴系阻燃剂，选自溴化环氧树脂、四溴双酚A、四溴双酚A聚碳酸酯齐聚物、溴化环氧树脂齐聚物、三(三溴苯基)氰尿酸酯、十溴二苯乙烷等中的一种或几种， 其中优选四溴双酚A聚碳酸酯齐聚物、溴化环氧树脂齐聚物、三(三溴苯基)氰尿酸酯，更优选四溴双酚A聚碳酸酯齐聚物、三(三溴苯基)氰尿酸酯。所述的阻燃协效剂为聚四氟乙烯(PTFE)和三氧化二锑的组合物，两者的重量比 1 100-1 1，优选的重量比1 50-1 10，更优选1 20-1 15。随着聚四氟乙烯和三氧化二锑的添加量的提高，对组合物本身的性能造成负面影响，两者复合使用，可以起到协效阻燃、减少添加量的作用。一种用于所述的一种固定式电气装置开关用阻燃抗菌碳酸酯组合物的制备方法， 其特征在于将聚碳酸酯(PC)在120°C干燥4小时后，与阻燃剂、阻燃协效剂、抗菌剂一起加入到高速混合机搅拌使其混合均勻得到混合物，将上述混合物投入到双螺杆挤出机主喂料斗中，经过双螺杆挤出机的挤出、拉条、冷却和切粒制得粒料，即高阻燃抗菌聚碳酸酯。与现有技术相比，本发明的组合物既具有较强的抗菌活性和良好的难燃性，又具有良好的抗冲击性和机械强度，更加适合在薄壁的家用及类似用途固定式电气装置开关使用，既安全又抗菌。同时本产品加工工艺简单，应用更加广泛，符合社会发展的大趋势。
具体实施例方式见表1中的实施例1和实施例2。将聚碳酸酯(PC)在120°C干燥4小时后，与阻燃剂、阻燃协效剂、抗菌剂一起加入到高速混合机搅拌5分钟使其混合均勻得到混合物，将上述混合物投入到双螺杆挤出机主喂料斗中，经过双螺杆挤出机的挤出、拉条、冷却和切粒制得粒料，即高阻燃抗菌聚碳酸酯。双螺杆挤出机的工作温度可为250-290°C，螺杆转速为150-400RPM，长径比(L/D)为 1 40。将上述粒料在普通烘箱中120°C干燥4小时，然后用注塑机按照ISO塑料测试标准要求制备测试样条。本发明实施例所采用原料均为聚碳酸酯PC J41R(Sabic IP)￠1 =Bactekiller BM-502HC(Kanebo Chemicallndustries, Co. ，Ltd)阻燃剂溴化聚碳酸酯齐聚物，BC-58 (Great Lake)；阻燃协效剂三氧化二锑聚四氟乙烯D210C
由表2和表3的数据对比分析可见，依据本发明制备方法制成的阻燃抗菌聚碳酸酯材料，具有优越的阻燃效果，同时具有广谱抗菌性，对霉菌、金黄葡萄球菌、大肠杆菌等都有抗菌效果；而所添加的阻燃协效剂降低了阻燃剂的用量，对于树脂的机械性能影响少。与未加阻燃协效剂的材料对比，在达到相同阻燃效果的前提下，产品具有较高的抗冲击强度， 更加适用于注塑家用及类似用途固定式电气装置开关等相关产品。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本发明的保护范围内。表1实施例和对比例配方及其工艺表
权利要求
1.一种固定式电气装置开关用阻燃抗菌碳酸酯组合物，其特征在于所述的固定式电气装置开关用阻燃抗菌碳酸酯组合物的原料重量份配比为聚碳酸酯50-90份，抗菌剂 0. 5-10份，阻燃剂0. 01-10份，阻燃协效剂0. 01-5份。
2.根据权利要求1所述的一种固定式电气装置开关用阻燃抗菌碳酸酯组合物，其特征在于所述聚碳酸酯包括脂肪族聚碳酸酯、脂肪-芳香族聚碳酸酯和芳香族聚碳酸酯，其中特别优选双酚A型芳香族聚碳酸酯，其数均分子量为22000-38000。
3.根据权利要求1或2所述的一种固定式电气装置开关用阻燃抗菌碳酸酯组合物， 其特征在于所述的抗菌剂是无机抗菌剂和有机抗菌剂中的一种或几种组合物；其中无机抗菌剂选自银离子、铜离子、锌离子类抗菌剂和氧化锌、氧化铜、磷酸二氢铵、碳酸锂等其中的一种或几种，优选银离子类抗菌剂、氧化锌抗菌剂，更优选银离子类抗菌剂；有机抗菌剂选自香草醛或乙基香草醛类化合物、酰基苯胺类、咪唑类、噻唑类、异噻唑酮衍生物、季铵盐类、双呱类、酚类等中的一种或几种，优选香草醛或乙基香草醛类化合物、酰基苯胺类，更优选酰基苯胺类。
4.根据权利要求1或2所述的一种固定式电气装置开关用阻燃抗菌碳酸酯组合物，其特征在于所述阻燃剂为溴系阻燃剂，选自溴化环氧树脂、四溴双酚A、四溴双酚A聚碳酸酯齐聚物、溴化环氧树脂齐聚物、三(三溴苯基)氰尿酸酯、十溴二苯乙烷等中的一种或几种， 其中优选四溴双酚A聚碳酸酯齐聚物、溴化环氧树脂齐聚物、三(三溴苯基)氰尿酸酯，更优选四溴双酚A聚碳酸酯齐聚物、三(三溴苯基)氰尿酸酯。
5.根据权利要求3所述的一种固定式电气装置开关用阻燃抗菌碳酸酯组合物，其特征在于所述阻燃剂为溴系阻燃剂，选自溴化环氧树脂、四溴双酚A、四溴双酚A聚碳酸酯齐聚物、溴化环氧树脂齐聚物、三(三溴苯基)氰尿酸酯、十溴二苯乙烷等中的一种或几种，其中优选四溴双酚A聚碳酸酯齐聚物、溴化环氧树脂齐聚物、三(三溴苯基)氰尿酸酯，更优选四溴双酚A聚碳酸酯齐聚物、三(三溴苯基)氰尿酸酯。
6.根据权利要求1或2所述的一种固定式电气装置开关用阻燃抗菌碳酸酯组合物，其特征在于所述的阻燃协效剂为聚四氟乙烯(PTFE)和三氧化二锑的组合物，两者的重量比 1 100-1 1，优选的重量比 1 50-1 10，更优选 1 20-1 15。
7.根据权利要求3所述的一种固定式电气装置开关用阻燃抗菌碳酸酯组合物，其特征在于所述的阻燃协效剂为聚四氟乙烯(PTFE)和三氧化二锑的组合物，两者的重量比 1 100-1 1，优选的重量比 1 50-1 10，更优选 1 20-1 15。
8.根据权利要求4所述的一种固定式电气装置开关用阻燃抗菌碳酸酯组合物，其特征在于所述的阻燃协效剂为聚四氟乙烯(PTFE)和三氧化二锑的组合物，两者的重量比 1 100-1 1，优选的重量比 1 50-1 10，更优选 1 20-1 15。
9.根据权利要求5所述的一种固定式电气装置开关用阻燃抗菌碳酸酯组合物，其特征在于所述的阻燃协效剂为聚四氟乙烯(PTFE)和三氧化二锑的组合物，两者的重量比 1 100-1 1，优选的重量比 1 50-1 10，更优选 1 20-1 15。
10.一种用于权利要求1所述的一种固定式电气装置开关用阻燃抗菌碳酸酯组合物的制备方法，其特征在于将聚碳酸酯(PC)在120°c干燥4小时后，与阻燃剂、阻燃协效剂、抗菌剂一起加入到高速混合机搅拌使其混合均勻得到混合物，将上述混合物投入到双螺杆挤出机主喂料斗中，经过双螺杆挤出机的挤出、拉条、冷却和切粒制得粒料，即高阻燃抗菌聚碳酸酯。
11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于双螺杆挤出机的工作温度可为 250-290°C，螺杆转速为 150-400RPM，长径比(L/D)为 1 40。
全文摘要
一种固定式电气装置开关用阻燃抗菌碳酸酯组合物，其特征在于所述的固定式电气装置开关用阻燃抗菌碳酸酯组合物的原料重量份配比为聚碳酸酯50-90份，抗菌剂0.5-10份，阻燃剂0.01-10份，阻燃协效剂0.01-5份。与现有技术相比，本发明的组合物既具有较强的抗菌活性和良好的难燃性，又具有良好的抗冲击性和机械强度，更加适合在薄壁的家用及类似用途固定式电气装置开关使用，既安全又抗菌。同时本产品加工工艺简单，应用更加广泛，符合社会发展的大趋势。
文档编号C08L27/18GK102250463SQ20111019451
公开日2011年11月23日 申请日期2011年7月11日 优先权日2011年7月11日
发明者秦学涛 申请人:苍南县慧丰塑料有限公司