专利名称：：一种阻燃pbt/pc塑料合金及其制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种阻燃PBT/PC塑料合金及其制作方法。
背景技术：
：聚对苯二甲酸丁二醇酯PolybutyleneTerephthalateS，简称PBT，是最坚韧的工程热塑材料之一，是一种结晶速度快的工程塑料，易于实现高速成型。它有非常突出的耐化学试剂性、耐热性和优良的机械强度、电绝缘特性和热稳定性。但是，其也存在成型收缩率大，缺口冲击强度低、高温下刚性不足等缺点。聚碳酸酯Polycarbonate,简称PC，为非晶聚合物，具有突出的抗冲性、尺寸和热稳定性、以及高光泽度，优良的力学强度、电绝缘性和阻燃特性。但是，由于其分子刚性及空间位阻较大，其熔融温度较高，加工困难，成型加工困难，且制品残余应力大，易发生应力开裂，同时PC对缺口敏感，耐水解稳定性和耐溶剂性不好，价格成本高等缺陷从而限制了PC在实际中的应用。将PC与PBT共混制成塑料合金，互相取长补短，改善了PC的耐应力开裂性、耐溶剂性和成型加工性，并降低了PC的成本，并提高了PBT的耐热性、冲击軔性，降低了成型收缩大的缺陷。同时加入高效相容剂和阻燃剂，从而使PBT/PC合金具有优良的成型加工、抗冲击、耐高温热老化、耐化学药品和阻燃等性能。髙性能的阻燃PBT/PC塑料合金由于具有突出的综合性能，从而可以广泛应用于电子电器、汽车、通讯器件，如手机壳、传真机外壳、防火电器开关、插座面板、蒸汽电熨斗外壳和变压器骨架管座等家用电器等领城，但目前此类合金材料还主要依赖于国外进口，而国外大公司在这种新材料的技术方面对我国采取技术封锁。在囯内由于对阻燃PBT/PC合金的研发、应用起步较晚，其总体性能还达不到使用要求，故还没有得到广泛的应用。因此研究开发综合性能优良的高性能阻燃PBT/PC合金材料。针对这种状况，有些厂商进行了改进，如中国专利文献号CN1789333A中公开了一种环保阻燃PC/PBT塑料合金，其特征在于原料配方为主料(l)聚碳酸酯，5060重量份数；(2)聚对苯二甲酸丁二醇酯，20~30重量份数；辅料(l)复合阻燃剂芳香族磷酸酯，5~7重量份数；苯甲基硅酮，2-4重量份数；(2)相容剂MBS合成树脂，4~6重量份数；SMAH,35重量份数；(3)抗氧剂抗氧剂1010，0.2重量份数；抗氧剂168，0.2重量份数；(4)增韧剂纳米碳酸钙，12重量份数。该环保阻燃PC/PBT塑料合金的制作成本相对比较高。本发明的目的旨在提供一种具有高效相容性、冲击軔性好、高效阻燃性、环保程度高、加工性能优异、材料成本低的阻燃PBT/PC塑料合金及其制作方法，以克服现有技术中的不足之处。按此目的设计的一种阻燃PBT/PC塑料合金，其原料组份包括主料和辅料，主料为聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚碳酸酯，辅料包括相容剂、复合阻燃剂和抗氧剂，其特征是辅料还包括润滑剂，其中，各组份的质量份数依次为(1)主料1)聚对苯二甲酸丁二醇酯，30.1~55;2)聚碳酸酯，20~40;1)相容剂，5~15;2)复合阻燃剂四溴双酚A聚碳酸酯齐聚物，8^16;三氧化二锑，1.5~6;3)抗氧剂0.2~0.4，4)润滑剂，0.2~0.6,所述聚碳酸酯的熔体流动速率为5~20g/10min。所述聚碳酸酯的熔体流动速率为10~15g/10min。所述聚对苯二甲酸丁二醇酯的特性粘度为0.75~1.3dl/g。所述聚对苯二甲酸丁二醇酯的特性粘度为0.91.1dl/g。所述相容剂为丙烯酸酯与甲基丙烯酸缩水甘油酯双官能化的乙烯弹性体。所述抗氧剂为受阻酚类主抗氧剂和亚磷酸酯辅助抗氧剂。受阻酚类主抗氧剂为1010(四〔p-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯)、1076(p-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯)和1098(N，N'六亚甲基双(3，5-二叔丁基-4-羟基苯丙酰胺))。亚磷酸酯辅助抗氧剂为168(亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯)、618(季戊四醇双亚磷酸酯二(十八醇)酯)、626(季戊四醇双二亚磷酸二(2，4-二叔丁基苯基)酯)等。其中，数字是各抗氧剂在助剂里面通常的简称，以下简称其相应数字。在使用抗氧剂时，受阻酚类主抗氧剂和亚磷酸酯辅助抗氧剂是同时使用，其混合使用的比例为1:1。所述润滑剂为硅酮润滑剂.所述三氧化二锑为超细微粉.一种阻燃PBT/PC塑料合金的制作方法，其特征是制备时，首先按上述
发明内容质量配方称量出各组份，(1)主料的准备，将已称量出的聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚碳酸酯原料在120"C下烘10h;(2)复合阻燃剂的准备，将已称量的四溴双酚A聚碳酸酯齐聚物和三氧化二锑按进行混合，得到复合阻燃剂；(3)主料和辅料的混合，将千燥的主料和复合阻燃剂、相容剂、抗氧剂和润滑剂进行髙速混合搅拌，使各组分充分分散均匀；(4)熔融挤出，将混合好的物料投入双螺杆挤出机中，熔融挤出，挤出机熔融挤出温度控制在2401C255"C范围内；(5)造粒及后处理，将挤出的物料进行冷却造粒，风干后包装得成品。本发明首先解决了PBT与PC两相的相容性问题，以利于充分发挥两者的优点。虽然PBT和PC的分子结构上有某些相似，都含有苯环基，使得PBT和PC具有一定的相容性，但是，PBT是结晶聚合物，与PC共混时，易发生相分离，界面黏结不好，其合金易脆，因而冲击韧性不理想。故相容剂作为PC/PBT合金材料的核心技术，它的好坏直接关系到PC/PBT合金材料的性能。通过加入高效相容剂，从而提髙PBT和PC的相容性，以改善共混物的冲击軔性。本发明采用丙烯酸酯与甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)双官能化的乙烯弹性体作为相容剂，利用极性官能团之间的相互作用，改善PBT/PC的相容性，同时取得了良好的增韧效果。本发明接着在保证不降低塑料合金材料优异的物性条件下，选择髙效阻燃剂达到阻燃的目的。阻燃剂釆用四溴双酚A聚碳酸酯齐聚物，四溴双酚A齐聚物作为聚酯材料的阻燃剂，其阻燃效率高，其阻燃产品长期使用也不会析出，同时能有效地保持聚酯材料的颜色、强度、熔融流动性和热稳定性，并能提供较高的熔融流动性，此外，该阻燃剂的紫外稳定性使其能够满足室内荧光照射和室外日光照射的配方要求，还能够保证产品具有极佳的电性能和热稳定性。虽然该阻燃剂是溴类阻燃剂，但其燃烧不产生有毒物质，且添加量小，对环境危害小，其阻燃材料完全符合国际上的环保要求。，现阶段，国类的PC/PBT塑料合金材料都存在一定程度的流动性较差的特点，本发明釆用硅酮润滑剂，使其熔融指数达到15g/min以上，提高了产品制件的生产效率，因此该阻燃合金材料在成型一些薄壁制品或盲孔部位时，可以避免充模不满等现象，从而具有突出的实用性和优异的加工性能。本发明具有材料成本低、加工工艺简单、材料综合性能突出和性价比高的特点。本发明通过添加高效相容剂、高效润滑剂和环保高效的复合阻燃剂，使塑料合金拥有优异的综合力学性能和加工流动性，其阻燃性能完全达到美国UL-94V-0(1.6mm)级的标准。高性能阻燃PBT/PC合金材料由于具有突出的综合性能，并能成型一些薄壁制品，从而可以广泛应用于电子电器、汽车、通讯器件，如手机壳和传真机外壳、防火电器开关、插座面板、蒸汽电熨斗外壳，变压器骨架以及家用电器等。具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步描述。制作时，首先按下列要求进行，第一步，进行主料的准备，1)称取聚对苯二甲酸丁二醇酯，质量份数为44.0;聚对苯二甲酸丁二醇酯的特性粘度为0.75~1.3dl/g,其特性粘度优选为0.9-1.1dl/g;2)称取聚碳酸酯，质量份数为29.0;聚碳酸酯的熔体流动速率为5~20g/10min,其熔体流动速率优选为10-15g/10min;将已称量出的聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚碳酸酯原料在1201C下烘10h;第二步，进行辅料的准备1)相容剂，称取丙烯酸酯与甲基丙烯酸缩水甘油酯双官能化的乙烯弹性体，质量份数为9.7;2)复合阻燃剂包括主阻燃剂和辅助阻燃剂，主阻燃剂为四溴双酚A聚碳酸酯齐聚物，质量份数为13.2;辅助阻燃剂为超细三氧化二锑，质量份数为3.3;该三氧化二銻的超细微粉大小为0.3mm~0.5mm;将称取的主阻燃剂和辅助阻燃剂混合后得到复合阻燃剂；3)抗氧剂，称取受阻酚类主抗氧剂和亚磷酸酯辅助抗氧剂，受阻酚类主抗氧剂选用1010、1076和1098中的任一种，亚磷酸酯辅助抗氧剂选用168、618和626中的任一种，其混合使用的比例为l:1，其总的质量份数为0.3;4)润滑剂，称取硅酮润滑剂，质量份数为0.5。第三步，进行主料和辅料的混合，将干燥的主料和相容剂、复合阻燃剂、抗氧剂和润滑剂进行高速混合搅拌，使混合物中的各组分充分分散均匀；第四步，熔融挤出，将混合好的物料投入双螺杆挤出机中，熔融挤出，挤出机熔融挤出温度控制在240X:2551C范围内；第五步，造粒及后处理，将挤出的物料进行冷却造粒，风干后包装得成品。将该造粒按国家标准注塑成标准样条，再按国家标准测试所得样条的各项物性，其结果如下表l所示。表l:<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>第二实施例制作时，首先按下列要求进行，第一步，进行主料的准备，1)称取聚对苯二甲酸丁二醇酯，质量份数为36.8;2)称取聚碳酸酯，质量份数为36.8;将已称量出的聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚碳酸酯原料在120X:下烘10h;第二步，进行辅料的准备1)相容剂，称取丙烯酸酯与甲基丙烯酸缩水甘油酯双官能化的乙烯弹性体，质量份数为9.8;2)复合阻燃剂包括主阻燃剂和辅助阻燃剂，主阻燃剂为四溴双酚A聚碳酸酯齐聚物，质量份数为12.6;辅助阻燃剂为超细三氧化二锑，质量份数为3.2;将称取的主阻燃剂和辅助阻燃剂混合后得到复合阻燃剂；3)抗氧剂，称取受阻酚类主抗氧剂和亚磷酸酯辅助抗氧剂，受阻酚类主抗氧剂选用1010、1076和1098中的任一种，亚磷酸酯辅助抗氧剂选用168、618和626中的任一种，其混合使用的比例为l:1，其总的质量份数为0.3;4)润滑剂，称取硅酮润滑剂，质量份数为0.5。第三步，进行主料和辅料的混合，将干燥的主料和相容剂、复合阻燃剂、抗氧剂和润滑剂进行高速混合搅拌，使混合物中的各组分充分分散均匀；第四步，熔融挤出，将混合好的物料投入双螺杆挤出机中，熔融挤出，挤出机熔融挤出温度控制在2401C2551C范围内；第五步，造粒及后处理，将挤出的物料进行冷却造粒，风干后包装得成品。再将该共混料通过挤出机中混炼造粒，所得混炼造粒经注射成型制成成品，再按国家标准测试所得成品的机械、阻燃和熔融指数等性能，其结果如下表2所示。表2:<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>其余未述部分见第一实施例，不再重复。第三实施例制作时，首先按下列要求进行，第一步，进行主料的准备，1)称取聚对苯二甲酸丁二醇酯，质量份数为51.5;2)称取聚碳酸酯，质量份数为21;将已称量出的聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚碳酸酯原料在120C下烘10h;第二步，进行辅料的准备1)相容剂，称取丙烯酸酯与甲基丙烯酸缩水甘油酯双官能化的乙烯弹性体，质量份数为9.7;2)复合阻燃剂包括主阻燃剂和辅助阻燃剂，主阻燃剂为四溴双酚A聚碳酸酯齐聚物，质量份数为13.5;辅助阻燃剂为超细三氧化二锑，质量份数为3.5;将称取的主阻燃剂和辅助阻燃剂混合后得到复合阻燃剂；3)抗氧剂，称取受阻酚类主抗氧剂和亚磷酸酯辅助抗氧剂，受阻酚类主抗氧剂选用1010、1076和1098中的任一种，亚磷酸酯辅助抗氧剂选用168、618和626中的任一种，其混合使用的比例为l:1,其总的质量份数为0.3;4)润滑剂，称取硅酮润滑剂，质量份数为0.5.第三步，进行主料和辅料的混合，将干燥的主料和相容剂、复合阻燃剂、抗氧剂和润滑剂进行高速混合搅拌，使混合物中的各组分充分分散均匀；第四步，熔融挤出，将混合好的物料投入双螺杆挤出机中，熔融挤出，挤出机熔融挤出温度控制在240X:2551C范围内；第五步，造粒及后处理，将挤出的物料进行冷却造粒，风干后包装得成^。再将该共混料通过挤出机中混炼造粒，所得混炼造粒经注射成型制成成品，再按国家标准测试所得成品的机械、阻燃和熔融指数等性能，其结果如下表3所示。表3:<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>其余未述部分见第一实施例，不再重复。权利要求1.一种阻燃PBT/PC塑料合金，其原料组份包括主料和辅料，主料为聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚碳酸酯，辅料包括相容剂、复合阻燃剂和抗氧剂，其特征是辅料还包括润滑剂，其中，各组份的质量份数依次为(1)主料1)聚对苯二甲酸丁二醇酯，30.1～55；2)聚碳酸酯，20～40；(2)辅料1)相容剂，5～15；2)复合阻燃剂四溴双酚A聚碳酸酯齐聚物，8～16；三氧化二锑，1.5～6；3)抗氧剂0.2～0.4，4)润滑剂，0.2～0.6。2.根据权利要求1所述阻燃PBT/PC塑料合金，其特征是所述聚碳酸酯的熔体流动速率为520g/10min。3.根据权利要求2所述阻燃PBT/PC塑料合金，其特征是所述聚碳酸酯的熔体流动速率为10~15g/10min。4.根据权利要求1所述阻燃PBT/PC塑料合金，其特征是所述聚对苯二甲酸丁二醇酯的特性粘度为0.75~1.3dl/g。5.根据权利要求4所述阻燃PBT/PC塑料合金，其特征是所述聚对苯二甲酸丁二醇酯的特性粘度为0.9~1.1dl/g。6.根据权利要求1所述阻燃PBT/PC塑料合金，其特征是所述相容剂为丙烯酸酯与甲基丙烯酸缩水甘油酯双官能化的乙烯弹性体。7.根据权利要求1所述阻燃PBT/PC塑料合金，其特征是所述抗氧剂为受阻酚类主抗氧剂和亚磷酸酯辅助抗氧剂，其混合使用的比例为l:1。8.根据权利要求1所述阻燃PBT/PC塑料合金，其特征是所述润滑剂为硅酮润滑剂。9.根据权利要求1所述阻燃PBT/PC塑料合金，其特征是所述三氧化二锑为超细微粉。10.根据权利要求1所述阻燃PBT/PC塑料合金的制作方法，其特征是制备时，首先按上述质量配方称量出各组份，(1)主料的准备，将已称量出的聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚碳酸酯原料在120X:下烘10h;(2)复合阻燃剂的准备，将已称量的四溴双酚A聚碳酸酯齐聚物和三氧化二锑按进行混合，得到复合阻燃剂；(3)主料和辅料的混合，将干燥的主料和复合阻燃剂、相容剂、抗氧剂和润滑剂进行高速混合搅拌，使各组分充分分散均匀；(4)熔融挤出，将混合好的物料投入双螺杆挤出机中，熔融挤出，挤出机熔融挤出温度控制在2401C255X:范围内；(5)造粒及后处理，将挤出的物料进行冷却造粒，风干后包装得成品。全文摘要本发明涉及一种阻燃PBT/PC塑料合金及其制作方法，阻燃PBT/PC塑料合金的原料组份包括主料和辅料，主料为聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚碳酸酯，辅料包括相容剂、复合阻燃剂和抗氧剂，其特征是辅料还包括润滑剂，其中，各组份的质量份数依次为(1)主料1)聚对苯二甲酸丁二醇酯，30.1～55；2)聚碳酸酯，20～40；(2)辅料1)相容剂，5～15；2)复合阻燃剂四溴双酚A聚碳酸酯齐聚物，8～16；三氧化二锑，1.5～6；3)抗氧剂0.2～0.4，4)润滑剂，0.2～0.6。本发明具有高效相容性、冲击韧性好、高效阻燃性、环保程度高、加工性能优异、材料成本低特点。文档编号B29B9/06GK101407621SQ20081021944公开日2009年4月15日申请日期2008年11月26日优先权日2008年11月26日发明者叶常青,李翠丽,俊杨,勇郝申请人:佛山市顺德区金康业塑料有限公司