一种耐湿热抗静电阻燃PC/ABS复合材料及其制备方法与流程

本发明属于高分子材料改性，涉及一种耐湿热抗静电阻燃pc/abs复合材料及其制备方法。

背景技术：

1、pc/abs树脂是一种性能优异的合金材料，其具有较好的力学性能、光泽性好，已广泛的应用于5g通讯设备领域及电子电器行业。但pc/abs合金且有着很高的电绝缘性，这就会导致静电荷的在材料表面积累，对电子部件造成永久性损坏并且可能会导致危险的情况；另外，尽管pc阻燃等级达到ul94 v2，但由于阻燃性较差的abs加入，pc/abs合金材料整体的阻燃性不及预期。所以目前需要在pc/abs合金中加入各种改性剂改善其性能。

2、在pc/abs树脂改性过程中，通过加入阻燃剂，可以提升其阻燃性能。传统的磷系阻燃剂在高温高湿的环境下会产生酸性物质，与abs发生反应，导致材料发生膨胀降解，阻燃失效；另外，为了改善pc/abs抗静电性，通常会加入碳纳米管等碳基助剂，其用量大，分散效果差，只能制得黑色的复合材料，且会对材料的力学性能和阻燃性能造成巨大的影响。因此，开发出一种耐湿热抗静电阻燃pc/abs复合材料显得尤为重要！

技术实现思路

1、本发明旨在满足市场对新型材料的需求，从而开发一种耐湿热抗静电阻燃pc/abs复合材料，其制品具有良好的力学性能，同时具备耐湿热、抗静电、阻燃等性能。

2、本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

3、一种耐湿热抗静电阻燃pc/abs复合材料，由以下按重量百分比计的原料制备而成：

4、

5、上述pc/abs复合材料中，

6、所述的基材为pc树脂和abs树脂，pc树脂熔体流动速率为20～30g/10min(测试件：260℃，5kg)；abs为乳液聚合法制得的粘均分子量在8000～160000的树脂，熔体流动速率为5～15g/10min(测试条件：260℃，5kg)。

7、所述的增韧剂为mbs系列增韧剂(甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物)，gma系列增韧剂(如：乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物)中的一种或多种。将其添加到复合材料中不仅可以提升复合材料抗冲击性，同时，酯基、丁二烯、苯乙烯，乙烯等官能团能够与pc/abs合金起到很好相容作用，提升材料机械性能；

8、所述的硅系阻燃剂为无机硅系阻燃剂和有机硅系阻燃剂中的一种或多种复配使用，无机硅系阻燃剂主要是通过纳米技术在无机硅表面接枝高分子聚合物制得，在材料燃烧过程中，二氧化硅在系统表层形成无定形硅防护层，起到隔热各样的作用；有机硅系列阻燃剂主要是聚硅氧烷及其衍生物，主要是通过有机硅分子加速碳层的形成；二者复配使用，在添加量较低时(1.5～3.0％)即可起到优异的阻燃效果；

9、所述的硅系阻燃剂在高温高湿的环境下具备稳定的性质，不会与基材作用，这是磷系阻燃剂所不具备的；

10、所述的高分子型抗静电剂主要为聚醚型，聚醚酯酰胺，聚酯酰胺中的一种或多种；其与基材相容性好，对复合材料整体性能影响小；

11、所述的抗氧剂为主抗氧剂(酚类)与辅助抗氧剂(亚磷酸酯类)按照1:1的混合，其中主抗氧剂熔点为100-125℃，辅抗氧剂熔点为180-200℃；

12、上述耐湿热抗静电阻燃pc/abs复合材料的制备方法，其制备过程如下：

13、步骤1：按原料重量配比将pc树脂、abs树脂、增韧剂、硅系阻燃剂、高分子型抗静电剂、抗氧剂称量准备；

14、步骤2：将步骤1中的原料放入搅拌机中进行搅拌混合至包覆状态，制得预混物备用，混合时长在15-25min；

15、步骤3：待双螺杆升温至试验温度后，将步骤2中制得的预混物投入到双螺杆挤出机的主喂料口，挤出后经过水冷却，干燥、切粒，之后进入均化烘料系统后得到复合材料。主机转速：350～400r/min，喂料量：30～50kg/小时，螺杆挤出温度分别为：一区70～90℃，二区200～225℃，三区200～235℃，四区200～235℃，五区200～225℃六区200～225℃，七区200～225℃，八区200～225℃，机头温度区230～240℃。

16、所述的耐湿热抗静电阻燃pc/abs复合材料制得的制件垂直燃烧测试达到ul94 v-0等级，表面电阻率在107-109ω之间，体积电阻率在107-109ω之间，制件在温度：85℃，湿度：85％的环境下放置500小时，材料不发生膨胀降解，力学性能保持70％以上。

17、1、本发明一种耐湿热抗静电阻燃pc/abs复合材料及其制备方法相比现有技术具有以下优点：高效阻燃抗静电、双85高温高湿测试500h后仍能保持较好的力学性能。

18、2、本发明所使用硅系阻燃剂，在其添加量较低时，即可发挥优异的阻燃性能，且对复合材料物理性能影响较小，与磷系阻燃剂相比，使用硅系阻燃剂制得的复合材料在湿热的环境下不易出现膨胀降解，具有较好的耐湿热性能。

19、3、本发明所使用的高分子型抗静电剂，不仅可以起到抗静电作用，又能与基材保持良好的相容性。与常规的碳基抗静电剂相比，高分子型抗静电剂用于复合材料的制备不易析出，另外作为本色材料，易于做出各种颜色。

技术特征：

1.一种耐湿热抗静电阻燃pc/abs复合材料，其特征在于，由以下按重量百分比计的原料制备而成：

2.根据权利要求1所述的一种耐湿热抗静电阻燃pc/abs复合材料，其特征在于：所述的基材为pc树脂和abs树脂，pc树脂熔体流动速率为20～30g/10min，测试条件：260℃，5kg。

3.根据权利要求1所述的一种耐湿热抗静电阻燃pc/abs复合材料，其特征在于：abs为乳液聚合法制得的粘均分子量在8000～160000的树脂，熔体流动速率为5～15g/10min，测试条件：260℃，5kg。

4.根据权利要求1所述的一种耐湿热抗静电阻燃pc/abs复合材料，其特征在于：所述的增韧剂为mbs系列增韧剂(甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物)，gma系列增韧剂(如：乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物)中的一种或多种。将其添加到复合材料中不仅可以提升复合材料抗冲击性，同时，酯基、丁二烯、苯乙烯，乙烯等官能团能够与pc/abs合金起到很好相容作用，提升材料机械性能。

5.根据权利要求1所述的一种耐湿热抗静电阻燃pc/abs复合材料，其特征在于：所述的硅系阻燃剂为无机硅系阻燃剂和有机硅系阻燃剂中的一种或多种复配使用，无机硅系阻燃剂。

6.根据权利要求1所述的一种耐湿热抗静电阻燃pc/abs复合材料，其特征在于：所述的高分子型抗静电剂主要为聚醚型，聚醚酯酰胺，聚酯酰胺中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的一种耐湿热抗静电阻燃pc/abs复合材料，其特征在于：所述的抗氧剂为酚类主抗氧剂与亚磷酸酯类辅助抗氧剂按照1:1的混合，其中主抗氧剂熔点为100-125℃，辅抗氧剂熔点为180-200℃。

8.根据权利要求1-7任意之一所述耐湿热抗静电阻燃pc/abs复合材料的制备方法，其特征在于，其制备过程如下：

技术总结
本发明公开了一种耐湿热抗静电阻燃PC/ABS复合材料及其制备方法，包括如下组分：PC树脂：60～80％；ABS树脂：5～10％；增韧剂：2～5％；硅系阻燃剂：1.5～3.0％；高分子型抗静电剂：10～20％；抗氧剂：0.5～1％。本发明的优点在于：1、使用硅系阻燃剂，在其添加量较低时，即可发挥优异的阻燃性能，且对复合材料物理性能影响较小；2、与磷系阻燃剂相比，使用硅系阻燃剂制得的复合材料在湿热的环境下不易出现膨胀降解，具有较好的耐湿热性能，并能够保持较好的力学性能和阻燃性能；3、采用高分子型抗静电剂，不仅可以起到抗静电作用，又能与基材保持良好的相容性；4、与常规的碳基抗静电剂相比，高分子型抗静电剂用于复合材料的制备不易析出，另外作为本色材料，可以做出各种颜色。

技术研发人员：姚坤成,张杨,冯玉璐,王正,张中伟,纪效均,张海生,陈剑锐,王凤,赵丽萍,张锴,蔡青,蔡莹,周文
受保护的技术使用者：浙江普利特新材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12