一种无卤阻燃抗静电PC材料及其制备方法与流程

文档序号:29620686发布日期:2022-04-13 13:13阅读:216来源:国知局
一种无卤阻燃抗静电pc材料及其制备方法
技术领域
1.本发明涉及聚碳酸酯材料技术领域,具体涉及一种无卤阻燃抗静电pc材料及其制备方法。


背景技术:

2.pc是聚碳酸酯,是一种综合性能较好的工程塑料,具有具高强度、高弹性系数、高冲击强度、高度透明性、成形收缩率低、尺寸稳定性良好、耐疲劳性佳和耐候性佳等特点,广泛用于玻璃装配业、汽车工业和电子、电器工业,其以及工业机械零件、光盘、包装、计算机等办公室设备、医疗及保健、薄膜、休闲和防护器材等领域。但pc的抗静电性能较差,如果可以提高pc的抗静电性能, 将会进一步开拓pc树脂在汽车、航空、办公机器、电子等领域的应用。
3.市场上的一些抗静电pc材料总的来看,可以分为两类:

加入导电填料,比如, 碳黑、多壁碳纳米管(mwcnts)、铜粉等。

加入抗静电剂或导电高分子,比如,十六烷基三甲基溴化铵、聚苯胺(pani)、聚醚酯酰胺等。但是这两类改性方法又都存在着各自的缺点:导电填料容易团聚,分散困难, 形成导电网络所需的填料含量较高,成本增加,颜色单一,大大的限制了pc的应用领域, 抗静电剂或导电高分子由于迁移作用, 会随着时间的增长而向材料外表面迁移、流失,抗静电持久性差。另外由于pc的加工温度较高,很多品种的抗静电剂无法达到耐高温的要求,在加工过程中易引起pc的降解,变色等问题,同时也严重影响pc的各项力学性能。
4.如公开号为cn104004337a的中国专利公开了一种低成本抗静电聚碳酸酯树脂及其制备方法添加了导电炭黑4-10份,虽然取得了良好的抗静电效果,但是颜色单一,限制了抗静电pc在多色彩方面的使用范围。


技术实现要素:

5.针对本领域的不足之处,本发明提供了一种无卤阻燃抗静电pc材料,在保持pc的抗静电性能的同时,也具备了良好的阻燃性能和冲击性能。
6.一种无卤阻燃抗静电pc材料以总质量为100%计,原料组成包括:pc树脂
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70%-90%抗静电剂
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1%-5%阻燃剂
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5%-10%增韧剂
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1%-5%抗氧剂
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0.2%-0.5%润滑剂
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0.2%-0.5%抗滴落剂
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0.1%-0.4%。
7.一种无卤阻燃抗静电pc材料中, pc树脂在300℃, 1.2kg条件下的熔融指数为 10g/10min~25g/10min。
8.一种无卤阻燃抗静电pc材料中,抗静电剂为主要成分为烷基磺酸钠。
9.一种无卤阻燃抗静电pc材料中,阻燃剂为磷酸酯类阻燃剂,磷腈类阻燃剂中的一种或几种复配而成。
10.一种无卤阻燃抗静电pc材料中,增韧剂为abs高胶粉、 mbs、 acr、 eva、一种或几种复配而成。
11.一种无卤阻燃抗静电pc材料中,抗氧剂由主抗氧剂和辅助抗氧剂按质量比 1: 1复配而成。 其中, 主抗氧剂为受阻酚类抗氧剂; 辅助抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂、硫代酯类抗氧剂中的至少一种。
12.一种无卤阻燃抗静电pc材料中,润滑剂为脂肪酸酰胺、脂肪酸酯、脂酸酯、石蜡、聚乙烯蜡中的一种或几种复配而成。
13.一种无卤阻燃抗静电pc材料中,抗滴落剂为用sm/mma组合物来包覆ptfe的抗滴落剂,为高流动性的白色颗粒,粒径为0.2 um,ptfe 含量为50 wt%。
14.一种无卤阻燃抗静电pc材料及其制备方法,包含以下步骤:1.将所需的原材料充分干燥。
15.2.将pc原材料与所需的抗静电剂以及其它助剂放入搅拌锅里搅拌5分钟,让其充分混合均匀。
16.3.将充分混合均匀的混合料加入双螺杆挤出机中,挤出, 转速为300~400r/ min, 温度240~265℃,经水槽冷却后切粒包装得到所需的无卤阻燃抗静电pc材料。本发明所制备的pc材料可用于电子器件,以及精密仪器包装外壳等。相对于现有技术,一种无卤阻燃抗静电pc材料具有以下优势:1. 本发明所述的一种无卤阻燃抗静电pc材料易于着色,可配成多种色彩。
17.本发明所述的一种无卤阻燃抗静电pc材料,通过阻燃体系的设计在抗静电的同时仍然具有优异的阻燃效果。、3.本发明所述的一种无卤阻燃抗静电pc材料,我们通过不同增韧体系的选取使得材料在具有优良抗静电性能和阻燃性能的同时也具有良好的力学性能、耐热性能,完全满足市场对材料性能的需求。
具体实施方式
18.一种无卤阻燃抗静电pc材料及其制备方法,由以下质量百分比的原料组成:c树脂
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70%-90%抗静电剂
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1%-5%阻燃剂
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5%-10%增韧剂
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2%-4%抗氧剂
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0.2%-0.5%润滑剂
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0.2%-0.5%抗滴落剂
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0.1%-0.4%。
19.优选的,这种无卤阻燃抗静电pc材料, pc树脂在300℃, 1.2kg条件下的熔融指数为 10g/10min~25g/10min。这里我们所用的为鲁西的牌号pc1920。
20.优选的,这种无卤阻燃抗静电pc材料,抗静电剂为烷基磺酸钠。
21.优选的,这种无卤阻燃抗静电pc材料,增韧剂为mbs类。
22.优选的,这种无卤阻燃抗静电pc材料,抗氧剂为1076与168按照1:1的比例复配而成。
23.优选的,这种无卤阻燃抗静电pc材料,润滑剂为季戊四醇酯(pets)。
24.优选的,这种无卤阻燃抗静电pc材料,阻燃剂为磷腈类阻燃剂hpctp。
25.优选的,这种无卤阻燃抗静电pc材料,抗滴落剂为用sm/mma组合物来包覆ptfe的抗滴落剂,为高流动性的白色颗粒,粒径为0.2 um,ptfe 含量为50 wt%。
26.实施例1~5和对比例1~3的配方如下表1:表1实施例1~5和对比例1~3的配方制备步骤如下:1.将所需的原材料充分干燥。
27.2.将不同比例的pc原材料与所需的抗静电剂以及其它助剂放入搅拌锅里搅拌5分钟,让其充分混合均匀。
28.3.将充分混合均匀的混合料加入双螺杆挤出机中,挤出, 转速为300~400r/ min, 温度240~265℃,经水槽冷却后切粒包装得到所需的无卤阻燃抗静电pc材料。
29.实施例1~5和对比例1~3以及竞争对手产品牌号性能测试如下表2: 表2实施例1~5和对比例1~3以及rtp(permastat
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300) 性能测试对于抗静电阻燃材料来说,加入抗静电剂以及阻燃剂后材料的耐热性能会普遍下降,我们通过特殊的阻燃剂的加入使得材料保持阻燃性能的同时具有优异的耐热性能。从上表中的数据我们与美国rtp(permastat
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300)的性能也做了对比,在实施例3,实施例4,
实施例5的数据可看出我们的性能已经可以达到permastat
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300的性能标准。在热变形温度看来,我们的材料具有更高的热变形温度,耐热性能要优于permastat
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300。从阻燃性能来看,加入这种特殊的磷腈类阻燃剂后材料具有优异的阻燃效果,这种阻燃剂对材料的热变形温度没有太大的影响。从抗静电效果来看,可以看出随着抗静电剂含量增加,材料的表面电阻率也随之减小,当抗静电剂的含量达到3-5份的时候材料的抗静电效果最好,材料的表面电阻率达到108,同时随着增韧剂的含量增加材料的缺口冲击强度也随之增加,当增韧剂的含量达到4份时材料的缺口冲击强度最好,其中在对比例1和对比例3中我们不加抗静电剂时候纯pc材料没有抗静电效果,在实施例5中我们可以看出随着抗静电剂含量的增加材料的阻燃性能也有所下降,在增加同样阻燃剂的情况下只能达到v1级。所以我们在选取材料配方时需要综合考虑每种助剂对材料的影响,选出最优比例。
30.综合上面的数据,本发明的无卤阻燃抗静电pc材料其缺口冲击强度可达到60以上,抗静电性能优异,同时又具有良好的阻燃性能并且不含卤素,绿色无污染,在电子器件,以及精密仪器包装外壳等领域有广阔的应用前景。
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