一种良外观、抗冲击薄壁阻燃聚碳酸酯组合物及其制备方法和应用与流程

本发明涉及工程塑料，特别涉及一种良外观、抗冲击薄壁阻燃聚碳酸酯组合物及其制备方法和应用。

背景技术：

1、聚碳酸酯因具有良好的抗冲击性能、外观以及难燃性，在电子产品中有着广泛的应用，如打印机、显示器、电脑、电子笔等，随着人们对电子产品在便携性上有着越来越高的要求，塑胶外壳的壁厚朝向越来越薄的趋势演进，产品厚度从1.2mm减到1.0mm、0.8mm甚至到0.5mm，但越是薄的产品，材料充填型腔越是困难，材料在成型过程中受到的剪切强，更容易降解从而产生料花，添加的功能助剂选择不当也容易引起聚碳酸酯降解从而产生料花。为提高阻燃性能，聚碳酸酯材料主流阻燃剂如磺酸盐类阻燃剂虽然具有极高的阻燃效率，微量添加就可以实现阻燃v-0，但是由于含有pfoa(全氟辛酸)而受到颇多限制，难以实现薄壁阻燃，而磷酸酯类阻燃剂虽然可以实现薄壁效果，但是需要较高添加量才能实现阻燃v-0，因此会影响聚碳酸酯的抗冲击性能，而在电子电器的应用中，若无法兼顾薄壁与抗冲击性能，会使得产品在运输及使用过程中极易受损破坏，无法满足客户使用需求，这使得阻燃性能、外观与抗冲击性能相互之间的矛盾越来越突出且难以平衡，因此亟需一种在薄壁状态下同时兼顾抗冲击和阻燃性能同时外观良好的聚碳酸酯材料来拓展聚碳酸酯的应用范围。

技术实现思路

1、针对现有技术中的缺陷，本发明提出了一种良外观、抗冲击薄壁阻燃聚碳酸酯组合物及其制备方法和应用。

2、本发明提供一种良外观、抗冲击薄壁阻燃聚碳酸酯组合物，以重量份计，包括如下组分：75-85份聚碳酸酯，如75、76、78、80、82、83、85份；4-8份增韧剂，如4、5、6、7、8份；0.6-2份抗滴落剂，如0.6、0.8、1、1.2、1.5、1.8、2份；0.5-2份滑石粉，如0.5、0.8、1、1.2、1.5、1.8、2份；8-14份阻燃剂，如8、9、10、11、12、13、14份；

3、所述聚碳酸酯包括低熔指聚碳酸酯和高熔指聚碳酸酯，所述低熔指聚碳酸酯的熔融指数为9-12g/10min，所述高熔指聚碳酸酯的熔融指数为19-22g/10min，测试标准为iso1133-1-2022，测试条件为300℃/1.2kg；并且所述低熔指聚碳酸酯与所述高熔指聚碳酸酯的质量比为1:(2.3-7.5)；通过树脂及配比的选择，可以保持材料的流动性以及提高抗冲击强度；

4、所述增韧剂为具有丙烯酸酯结构的化合物，包括但不限于mbs、ema、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、丙烯酸酯橡胶、乙烯-丙烯酸正丁酯共聚物、有机硅/丙烯酸酯复合增韧剂中的一种或几种，优选有机硅/丙烯酸酯复合增韧剂，含有丙烯酸酯结构的增韧剂与聚碳酸酯相容性好，能够很好地在聚碳酸酯中分散。并且含有丙烯酸酯结构的增韧剂能够与滑石粉互相协调，降低对聚碳酸酯的负面作用，材料抗冲击强度性能得到更大程度的保留。

5、所述滑石粉粒径d98≤8μm，ph值≤9.2，ph值根据iso 787-9：2019标准对10％滑石粉水悬浮液进行测试，所述阻燃剂为两种或两种以上阻燃剂复配形成的组合物。

6、所述聚碳酸酯占组合物的质量百分比不低于74％，所述聚碳酸酯选自芳香族聚碳酸酯。

7、进一步地，所述低熔指聚碳酸酯与所述高熔指聚碳酸酯的质量比为1：(2.7-4.5)。

8、进一步地，所述滑石粉的粒径为1μm≤d98≤4μm，如1、2、2.8、3、3.8、4μm，采用沉淀分析法进行测试，通过优选滑石粉的尺寸使得滑石粉能够更好地分散在聚碳酸酯中，在与阻燃剂协同提高阻燃效率的同时，兼顾材料的抗冲击强度。

9、进一步地，所述阻燃剂均为有机磷系阻燃剂。

10、进一步地，所述阻燃剂为磷酸酯类化合物和含有磷腈结构的化合物的组合物。

11、进一步地，所述阻燃剂为磷酸酯类化合物和含有磷腈结构的化合物的组合物，磷酸酯类化合物包括但不限于bdp、rdp、rdx、tpp，含有磷腈结构的化合物包括但不限于六苯氧基环三磷腈(hpctp)、八苯氧基环三磷腈、苯氧基聚磷腈((c12h10no2p)n(n>4))。

12、进一步地，所述磷酸酯类化合物和所述含有磷腈结构化合物的质量比为1：(0.25-4)，优选阻燃剂结构以及复配比例，可以协同阻燃，阻燃效果更好。

13、进一步地，所述抗滴落剂为聚四氟乙烯。

14、本发明还提供所述的聚碳酸酯组合物的制备方法，包括将各组分进行混合、挤出、造粒的步骤。

15、进一步地，所述制备方法包括如下步骤：

16、s1.按重量份称取各组分，将滑石粉与增韧剂按配方比例预混，通过双螺杆挤出机做成母粒；

17、s2.将制备的母粒与抗滴落剂、阻燃剂、聚碳酸酯按配方比例混合，通过双螺杆挤出机共混造粒，即得所述聚碳酸酯组合物；

18、其中，双螺杆挤出机转速为300-700rpm，温度设定在220-260℃。

19、本发明还提供所述的聚碳酸酯组合物在制备电子产品塑料外壳中的应用，如在制备电子手写笔、电子绘图板、耳机等中的应用。

20、综上，与现有技术相比，本发明达到了以下技术效果：

21、(1)本发明的聚碳酸酯组合物在满足薄壁阻燃性能的前提下还可以兼顾组合物的抗冲击性能。

22、(2)本发明的聚碳酸酯组合物具有良好的外观，制件表面不会出现明显料花。

技术特征：

1.一种聚碳酸酯组合物，其特征在于，以重量份计，包括如下组分：

2.根据权利要求1所述的聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述增韧剂选自mbs、ema、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、丙烯酸酯橡胶、乙烯-丙烯酸正丁酯共聚物、有机硅/丙烯酸酯复合增韧剂中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述低熔指聚碳酸酯与所述高熔指聚碳酸酯的质量比为1：(2.7-4.5)。

4.根据权利要求1所述的聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述滑石粉的粒径为1μm≤d98≤4μm。

5.根据权利要求1所述的聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述阻燃剂均为有机磷系阻燃剂。

6.根据权利要求5所述的聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述阻燃剂为磷酸酯类化合物和含有磷腈结构的化合物的组合物。

7.根据权利要求6所述的聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述磷酸酯类化合物选自bdp、rdp、rdx、tpp中的任意一种或多种，含有磷腈结构的化合物选自六苯氧基环三磷腈、八苯氧基环三磷腈、苯氧基聚磷腈中的任意一种或多种。

8.根据权利要求6所述的聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述磷酸酯类化合物和所述含有磷腈结构化合物的质量比为1：(0.25-4)。

9.权利要求1-8任意一项所述的聚碳酸酯组合物的制备方法，其特征在于，包括将各组分进行混合、挤出、造粒的步骤。

10.根据权利要求9所述的聚碳酸酯组合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

11.权利要求1-9任一项所述的聚碳酸酯组合物在制备电子产品塑料外壳中的应用。

技术总结
本发明公开了一种良外观、抗冲击薄壁阻燃聚碳酸酯组合物及其制备方法和应用，所述聚碳酸酯组合物，以重量份计，包括如下组分：聚碳酸酯75‑85份，增韧剂4‑8份，抗滴落剂0.6‑2份，滑石粉0.5‑2份，阻燃剂8‑14份，所述增韧剂为具有丙烯酸酯结构的化合物，所述滑石粉粒径D98≤8μm，pH值≤9.2。本发明的聚碳酸酯组合物阻燃性能优异，在保持薄壁阻燃的同时可以兼顾抗冲击性能以及具有良好的外观。

技术研发人员：蒋刚军,艾军伟,王培涛,董相茂,岑茵,杨志军,梁惠强,丁超,张志铭
受保护的技术使用者：江苏金发科技新材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/6/2