专利名称：一种无卤阻燃高耐灼热丝的pc/abs合金及其制备方法
技术领域：
本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种无卤阻燃高耐灼热丝的PC/ABS 合金及其制备方法。
背景技术：
PC/ABS合金是一种优异的塑料合金，这种合金具有了 PC(聚碳酸树酯)的韧性和耐热性，又兼备ABS (丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物)优越的流动性。阻燃PC/ABS合金是PC/ABS合金中很重要的一类，可以满足很多场合对材料阻燃性的要求。卤素类阻燃剂是目前阻燃PC/ABS合金中应用较广的一类阻燃剂，但由于其产生的有毒物质较多且对性能影响较大，被无卤阻燃剂替代是一种趋势。氮-磷阻燃剂就是其中一种环保的阻燃剂，其协同阻燃机理是氮系阻燃剂受热分解的氨气，水蒸气和氮气等不燃气体与磷系阻燃剂通过发泡形成了磷-碳泡沫隔热层， 大大降低了热传导，同时碳化形成的糊状物覆盖了材料表面，中断了燃烧的连锁反应。由于协同效应的存在，氮系和磷系阻燃剂的配比可以相互调整，而且具有添加量少，阻燃性能优异，并且不影响力学性能等优点。但随着电子电器的不断普及，仅仅是阻燃的PC/ABS合金已不能满足防火安全的要求。在一些对阻燃级别要求较高的场合，比如电器开关和笔记本外壳等，这些电子电器产品某些元器件在接触不良，过载或短路等原因会造成局部过热并可能引起燃烧。09年所有的白色家电行业均提出，所使用的材料的灼热丝起燃温度必须要在 750°C以上。10年10月，鉴于这两年发生太多的由于暖风机引发的着火案例，澳洲标准委员会发布了新的标准，要求使用的材料必须在850°C灼热丝下30S内不起燃。因此，使用氮系和磷系阻燃剂进行复配，开发出无卤阻燃高耐灼热丝的PC/ABS合金将具有重要的现实意义和广阔的市场前景。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无卤阻燃高耐灼热丝的PC/ABS合金及其制备方法， 该材料材料既能符合无卤阻燃的环保要求，又能在850°C灼热丝下保持30S不起燃。为了实现本发明的第一发明目的，所采用技术方案如下一种无卤阻燃高耐灼热丝的PC/ABS合金，其特征在于包括以下重量百分比的组份丙烯晴-苯乙烯-丁二烯共聚物(ABS) 10-60% ；增韧剂5-15% ；阻燃剂15-25%抗氧剂0.2-1%加工助剂0.5-2% 以及余量聚碳酸酯(PC)。
其中，所述聚碳酸酯(PC)为分子量为20000 30000g/mol的双酚A型聚碳酸其中，所述丙烯晴-苯乙烯-丁二烯共聚物(ABQ中三种组份重量配比为苯乙烯 30-70 %，丙烯晴 20-35 %，丁二烯 10-30 %。其中，所述增韧剂为橡胶含量为60-80%的核壳型ABS抗冲改性剂。其中，所述阻燃剂为氮系阻燃剂和磷系阻燃剂的复配；所述氮系阻燃剂选用三聚氰胺和氰尿酸三聚氰胺盐其中的一种；所述磷系阻燃剂选用四苯基(双酚-A) 二磷酸酯和四苯基间苯二酚二磷酸酯其中的一种。其中，所述抗氧剂为三(2，4_ 二叔丁基酚)亚磷酸酯或四{β-(3，5_ 二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸}季戊四醇酯。其中，所述加工助剂为硬酯酸酰胺或甲撑硬酯酸酰胺。为了实现本发明的第二发明目的，所采用技术方案如下一种无卤阻燃高耐灼热丝的PC/ABS合金的制备方法，包括以下步骤按重量百分比称取聚碳酸酯(PC)，丙烯晴-苯乙烯-丁二烯共聚物(ABQ，增韧剂，阻燃剂，抗氧剂和加工助剂；将上述材料在高速混合器中混合10-15分钟；将混合好的预混料置于双螺杆机中，经熔融挤出，造粒，其工艺条件为双螺杆一区温度200-210°C，二区温度210-220°C，三区温度220_230°C，四区温度240_250°C，五区温度250-260°C，六区温度240-250°C，七区温度240_250°C，八区温度250_260°C，在料筒中停留时间1-2分钟，熔体压力为10-18MPa。本发明以聚碳酸酯(PC)与丙烯晴-苯乙烯-丁二烯共聚物(ABS)为主料，辅以特定比例的增韧剂、阻燃剂、抗氧剂、加工助剂，通过本发明特定的加工方法，使得该材料材料既能符合无卤阻燃的环保要求，又能在850°C灼热丝下保持30S不起燃，并且最高灼热丝起燃温度达960°C。
具体实施例方式下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。在后面各个实施例中，所选用的具体原料如下聚碳酸酯(PC)为分子量为20000 30000g/mol的双酚A型聚碳酸酯；丙烯晴-苯乙烯-丁二烯共聚物(ABQ中三种组份重量配比为苯乙烯30-70%， 丙烯晴 20-35%，丁二烯 10-30% ；增韧剂为橡胶含量为60-80%的核壳型ABS抗冲改性剂。阻燃剂为氮系阻燃剂和磷系阻燃剂的复配；所述氮系阻燃剂选用三聚氰胺和氰尿酸三聚氰胺盐其中的一种；所述磷系阻燃剂选用四苯基(双酚-A) 二磷酸酯和四苯基间苯二酚二磷酸酯其中的一种。抗氧剂为三(2，4-二叔丁基酚)亚磷酸酯或四{β _(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸}季戊四醇酯。加工助剂为硬酯酸酰胺或甲撑硬酯酸酰胺。
实施例1 本实施例公开了一种无卤阻燃高耐灼热丝的PC/ABS合金的制备方法，包括以下步骤按重量百分比称取聚碳酸酯(PC)，丙烯晴-苯乙烯-丁二烯共聚物(ABS)，增韧剂，阻燃剂，抗氧剂和加工助剂；将上述材料在高速混合器中混合10-15分钟；将混合好的预混料置于双螺杆机中，经熔融挤出，造粒，其工艺条件为双螺杆一区温度200-210°C，二区温度210-220°C，三区温度220_230°C，四区温度240_250°C，五区温度250-260°C，六区温度240-250°C，七区温度240_250°C，八区温度250_260°C，在料筒中停留时间1-2分钟，熔体压力为10-18MPa。实施例2 本实施例公开了一种无卤阻燃高耐灼热丝的PC/ABS合金，将以下重量比的组份 10%的丙烯晴-苯乙烯-丁二烯共聚物(ABS)、5%的增韧剂、15%阻燃剂、0.2%抗氧剂、 0. 5%加工助剂、以及69. 3%的聚碳酸酯(PC)按照实施例1的方法生产出来。实施例3 本实施例公开了一种无卤阻燃高耐灼热丝的PC/ABS合金，将以下重量比的组份 60%的丙烯晴-苯乙烯-丁二烯共聚物(ABS)、5%的增韧剂、15%阻燃剂、0.2%抗氧剂、 0. 5%加工助剂、以及19. 3%的聚碳酸酯(PC)按照实施例1的方法生产出来。实施例4 本实施例公开了一种无卤阻燃高耐灼热丝的PC/ABS合金，将以下重量比的组份 10%的丙烯晴-苯乙烯-丁二烯共聚物(ABS)、15%的增韧剂、25%阻燃剂、抗氧剂、2% 加工助剂、以及47%的聚碳酸酯(PC)按照实施例1的方法生产出来。实施例5 将重量百分比聚碳酸酯(PC) 60% ；ABS 14% ；增韧剂5% ；阻燃剂三聚氰胺 10% ；阻燃剂四苯基(双酚-A) 二磷酸酯10% ；抗氧剂0. 5% ；加工助剂0. 5%在高速混合器中混合12分钟后，经双螺杆挤出机熔融挤出，造粒，其工艺为双螺杆一区温度205°C， 二区温度215°C，三区温度225°C，四区温度2!35°C，五区温度255°C，六区温度245°C，七区温度245°C，八区温度255°C ；在料筒中停留时间90S，熔体压力为15Mpa。实施例6 将重量百分比聚碳酸酯(PC) 60% ；ABS 14% ；增韧剂5% ；阻燃剂三聚氰胺 10% ；阻燃剂四苯基间苯二酚二磷酸酯10% ；抗氧剂0. 5% ；加工助剂0. 5%在高速混合器中混合12分钟后，经双螺杆挤出机熔融挤出，造粒，其工艺为双螺杆一区温度205°C，二区温度215°C，三区温度225 °C，四区温度2!35°C，五区温度255 °C，六区温度245 °C，七区温度 245°C，八区温度255°C ；在料筒中停留时间90S，熔体压力为15MPa。实施例7 将重量百分比聚碳酸酯(PC) 60% ；ABS 14% ；增韧剂5% ；阻燃剂氰尿酸三聚氰胺盐10% ；阻燃剂四苯基(双酚-A) 二磷酸酯10% ；抗氧剂0.5% ；加工助剂0. 5%在高速混合器中混合12分钟后，经双螺杆挤出机熔融挤出，造粒，其工艺为双螺杆一区温度 205 0C，二区温度215 °C，三区温度225 °C，四区温度2!35°C，五区温度255 °C，六区温度245 °C，七区温度245°C，八区温度255°C ；在料筒中停留时间90S，熔体压力为15MPa。实施例8 将重量百分比聚碳酸酯(PC) 60% ；ABS 14% ；增韧剂5% ；阻燃剂氰尿酸三聚氰胺盐10% ；阻燃剂四苯基间苯二酚二磷酸酯10% ；抗氧剂0. 5% ；加工助剂0. 5%在高速混合器中混合12分钟后，经双螺杆挤出机熔融挤出，造粒，其工艺为双螺杆一区温度 205 V，二区温度215°C，三区温度225 °C，四区温度2!35°C，五区温度255 °C，六区温度245 °C， 七区温度245°C，八区温度255°C ；在料筒中停留时间90S，熔体压力为15MPa。实施例9 将重量百分比聚碳酸酯(PC) 50% ；ABS 19% ；增韧剂5% ；阻燃剂三聚氰胺 10% ；阻燃剂四苯基(双酚-A) 二磷酸酯15% ；抗氧剂0. 5% ；加工助剂0. 5%在高速混合器中混合12分钟后，经双螺杆挤出机熔融挤出，造粒，其工艺为双螺杆一区温度205°C， 二区温度215°C，三区温度225°C，四区温度2!35°C，五区温度255°C，六区温度245°C，七区温度245°C，八区温度255°C ；在料筒中停留时间90S，熔体压力为15MPa。实施例10 将重量百分比聚碳酸酯(PC) 50% ；ABS 19% ；增韧剂5% ；阻燃剂三聚氰胺 10% ；阻燃剂四苯基间苯二酚二磷酸酯15% ；抗氧剂0. 5% ；加工助剂0. 5%在高速混合器中混合12分钟后，经双螺杆挤出机熔融挤出，造粒，其工艺为双螺杆一区温度205°C，二区温度215°C，三区温度225 °C，四区温度2!35°C，五区温度255 °C，六区温度245 °C，七区温度 245°C，八区温度255°C ；在料筒中停留时间90S，熔体压力为15MPa。实施例11 将重量百分比聚碳酸酯(PC) 50% ；ABS 19% ；增韧剂5% ；阻燃剂氰尿酸三聚氰胺盐10% ；阻燃剂四苯基(双酚-A) 二磷酸酯15% ；抗氧剂0.5% ；加工助剂0. 5%在高速混合器中混合12分钟后，经双螺杆挤出机熔融挤出，造粒，其工艺为双螺杆一区温度 205 V，二区温度215 °C，三区温度225 °C，四区温度2!35°C，五区温度255 °C，六区温度245 °C， 七区温度245°C，八区温度255°C ；在料筒中停留时间90S，熔体压力为15MPa。实施例12 将重量百分比聚碳酸酯(PC) 50% ；ABS 19% ；增韧剂5% ；阻燃剂氰尿酸三聚氰胺盐10% ；阻燃剂四苯基间苯二酚二磷酸酯15% ；抗氧剂0. 5% ；加工助剂0. 5%在高速混合器中混合12分钟后，经双螺杆挤出机熔融挤出，造粒，其工艺为双螺杆一区温度 205 °C，二区温度215 °C，三区温度225 °C，四区温度2；35 °C，五区温度255 °C，六区温度245 V， 七区温度245°C，八区温度255°C ；在料筒中停留时间90S，熔体压力为15MPa。性能测试将上述实施5-12完成造粒的粒子在100-120°C的鼓风烘箱中干燥2_4小时，再将干燥的粒子在80T注塑机上注塑样件。实施例5-12性能测试结果如下表
权利要求
1. 一种无卤阻燃高耐灼热丝的PC/ABS合金，其特征在于包括以下重量百分比的组份 丙烯晴-苯乙烯-丁二烯共聚物(ABS) 10-60% ；以及余量聚碳酸酯(PC)。
2.根据权利要求1所述的无卤阻燃高耐灼热丝的PC/ABS合金，其特征在于 所述聚碳酸酯(PC)为分子量为20000 30000g/mol的双酚A型聚碳酸酯。
3.根据权利要求1所述的无卤阻燃高耐灼热丝的PC/ABS合金，其特征在于 所述丙烯晴-苯乙烯-丁二烯共聚物(ABS)中三种组份重量配比为苯乙烯30-70%，丙烯晴 20-35 %，丁二烯 10-30 %。
4.根据权利要求1所述的无卤阻燃高耐灼热丝的PC/ABS合金，其特征在于 所述增韧剂为橡胶含量为60-80%的核壳型ABS抗冲改性剂。
5.根据权利要求1所述的无卤阻燃高耐灼热丝的PC/ABS合金，其特征在于 所述阻燃剂为氮系阻燃剂和磷系阻燃剂的复配；所述氮系阻燃剂选用三聚氰胺和氰尿酸三聚氰胺盐其中的一种；所述磷系阻燃剂选用四苯基(双酚-A) 二磷酸酯和四苯基间苯二酚二磷酸酯其中的一种。
6.根据权利要求1所述的无卤阻燃高耐灼热丝的PC/ABS合金，其特征在于 所述抗氧剂为三(2，4_ 二叔丁基酚)亚磷酸酯或四{β _(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸}季戊四醇酯。
7.根据权利要求1所述的无卤阻燃高耐灼热丝的PC/ABS合金，其特征在于 所述加工助剂为硬酯酸酰胺或甲撑硬酯酸酰胺。
8.一种无卤阻燃高耐灼热丝的PC/ABS合金的制备方法，其特征在于包括以下步骤 按重量百分比称取聚碳酸酯(PC)，丙烯晴-苯乙烯-丁二烯共聚物(ABS)，增韧剂，阻燃剂，抗氧剂和加工助剂；将上述材料在高速混合器中混合10-15分钟；将混合好的预混料置于双螺杆机中，经熔融挤出，造粒，其工艺条件为双螺杆一区温度200-210°C，二区温度210-220°C，三区温度220_230°C，四区温度240_250°C，五区温度 250-260°C，六区温度240-250°C，七区温度240_250°C，八区温度250_260°C，在料筒中停留时间1-2分钟，熔体压力为10-18MPa。增韧剂阻燃剂抗氧剂加工助剂5-15% ； 15-25% 0. 2-1% 0. 5-2%
全文摘要
本发明公开了一种无卤阻燃高耐灼热丝的PC/ABS合金及其制备方法。该PC/ABS合金的阻燃剂采用氮系阻燃剂和磷系阻燃剂进行复配，它由聚碳酸酯，丙烯晴-苯乙烯-丁二烯共聚物(ABS)，增韧剂，阻燃剂，抗氧剂和加工助剂按重量配比混合后进入双螺杆挤出机，挤出后冷却，干燥，切粒即得成品。本发明制得的PC/ABS合金，无卤环保，阻燃达到UL 94VO级别，并且850℃灼热丝能保持30S不起燃，最高灼热丝起燃温度达960℃。
文档编号B29B9/06GK102241881SQ20101057115
公开日2011年11月16日 申请日期2010年11月30日 优先权日2010年11月30日
发明者徐东, 徐永, 陈土华 申请人:深圳市科聚新材料有限公司