專利名稱：一種聚碳酸酯/丙烯腈－丁二烯－苯乙烯樹脂共混物的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚合物共混物的制備方法，特別是一種聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹脂共混物的制備方法，它具有高模量、高耐熱及優(yōu)異的阻燃性能。
背景技術(shù)：
聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹脂共混物性能優(yōu)異，廣泛應(yīng)用于家電、電子、汽車、通訊等領(lǐng)域。為滿足這些領(lǐng)域的阻燃和環(huán)保要求，開發(fā)了大量的無(wú)鹵阻燃劑用于阻燃聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹脂共混物，其中磷酸酯類阻燃劑由于無(wú)鹵且阻燃效果好而被廣泛采用。但是，磷酸酯類阻燃劑也存在一個(gè)明顯的缺陷，它的加入會(huì)導(dǎo)致聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹脂共混物的模量和耐熱性大幅度下降，所以許多專利在這一方面做了大量的改進(jìn)。CN98808107.5涉及阻燃增強(qiáng)的聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹脂模塑組合物，采用結(jié)構(gòu)相同而相對(duì)溶體粘度不同的兩種聚碳酸酯替代單一的聚碳酸酯。EP0640655涉及由芳族聚碳酸酯、含苯乙烯的共聚物、接枝聚合物及單和低聚磷酸酯的混合物組成的阻燃模塑組合物，其可任選包含作為增強(qiáng)劑的玻璃纖維。CN98808084.2涉及阻燃耐熱聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹脂模塑組合物，對(duì)比了不同磷酸酯阻燃劑的阻燃增強(qiáng)效果。CN98808061.3涉及阻燃聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹脂模塑組合物，采用重量比為3∶1的問(wèn)亞苯基-二(二苯基磷酸酯)和三苯基磷酸酯的混合物替代單一的三苯基磷酸酯。但是上述組合物無(wú)法達(dá)到阻燃性、模量、耐熱性的綜合平衡。因此迫切需要研發(fā)一種高模量高耐熱性阻燃聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹脂共混物材料。
環(huán)氧樹脂和酚醛樹脂是非常重要的反應(yīng)性樹脂，未交聯(lián)前是低聚物，需要借助交聯(lián)劑才能進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)，形成體型結(jié)構(gòu)。交聯(lián)后形成的樹脂具有優(yōu)異的耐高溫性、較高的模量、剛性和一定的阻燃性等優(yōu)點(diǎn)而在膠粘劑、輕工、航空和航天、涂料以及電子電氣絕緣材料，先進(jìn)復(fù)合材料基體等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是將磷酸酯阻燃劑和反應(yīng)性樹脂并用到聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹脂共混物中，得到一種具有高模量、高耐熱及優(yōu)異阻燃性能的聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹脂共混物。
本發(fā)明聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹脂共混物的制備方法如下以下用重量份來(lái)表示將聚碳酸酯55-80份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹脂10-30份、磷酸酯阻燃劑5-20份、反應(yīng)性樹脂5-30份、交聯(lián)劑0.3-10份、抗滴落劑0.1-2份加入高速混合機(jī)中，在室溫下以每分鐘500-1000轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速混合10-40分鐘，然后通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)在220-230℃下擠出、冷卻、干燥、切粒，得到聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹脂共混物。
本發(fā)明使用的聚碳酸酯為雙酚A型芳族聚碳酸酯，其重均分子量介于17000-30000之間。
本發(fā)明使用的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹脂為乳液法聚合樹脂，丁二烯含量介于20wt％-40wt％之間。
本發(fā)明使用的磷酸酯阻燃劑為三苯基磷酸酯或間亞苯基-二(二苯基磷酸酯)。
本發(fā)明使用的反應(yīng)性樹脂為雙酚A二縮水甘油醚、雙酚F二縮水甘油醚、苯酚和甲醛縮聚而成熱塑性線型樹脂或經(jīng)腰果油改性的熱塑性酚醛樹脂。
本發(fā)明使用的交聯(lián)劑，當(dāng)反應(yīng)性樹脂為雙酚A二縮水甘油醚或雙酚F二縮水甘油醚時(shí)，交聯(lián)劑為2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑或二氰胺；當(dāng)反應(yīng)性樹脂為苯酚和甲醛縮聚而成熱塑性線型樹脂或經(jīng)腰果油改性的熱塑性酚醛樹脂時(shí)，交聯(lián)劑為六次甲基四胺、六甲氧基甲基蜜胺、多聚甲醛、多羥甲基二聚氰胺或多羥甲基雙氰胺。
本發(fā)明使用的抗滴落劑為聚四氟乙烯。
本發(fā)明聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹脂共混物具有高模量、高耐熱性、高阻燃性的綜合平衡，這是由于在雙螺桿擠出機(jī)中，反應(yīng)性樹脂和交聯(lián)劑在高剪切力的作用下，分散成微米級(jí)顆粒，均勻地分布在聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹脂共混物中，同時(shí)發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，彌補(bǔ)了由于磷酸酯阻燃劑的加入而導(dǎo)致的共混物的模量和耐熱性的下降，所制得的共混物材料阻燃性、模量和耐熱性優(yōu)異，可滿足家用電器、電子、汽車配件等行業(yè)的要求，該制備方法具有工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高，適用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式
下面的實(shí)施實(shí)例是對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步說(shuō)明，而不是限制本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例1-2聚碳酸酯(PC)K1300，日本帝人化成株式會(huì)社丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹脂(ABS)747S，臺(tái)灣奇美實(shí)業(yè)公司磷酸酯阻燃劑Fyrolflex RDP，Akzo Nobel公司反應(yīng)性樹脂雙酚A二縮水甘油醚，牌號(hào)E-12，上海樹脂廠交聯(lián)劑2-乙基-4-甲基咪唑(EMI-2，4)，上海樹脂廠抗滴落劑Teflon 30N，杜邦公司按表1中的配方組分加入高速混合機(jī)中，在室溫下以每分鐘600轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速混合20分鐘，然后通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)在220-230℃下擠出、冷卻、干燥、切粒，得到聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹脂共混物。分別按ASTM標(biāo)準(zhǔn)和UL94標(biāo)準(zhǔn)制樣，然后測(cè)試?yán)臁澢?、耐熱性、阻燃性等性能指?biāo)。測(cè)試結(jié)果如表2所示。
對(duì)比例配方如表1所示，未添加反應(yīng)性樹脂和交聯(lián)劑，加工條件同實(shí)施例1-2。
表1實(shí)施例1-2和對(duì)比例配方(重量份數(shù))

表2實(shí)施例1-2和對(duì)比例的性能測(cè)試結(jié)果

從表2可以看出，與對(duì)比例相比，實(shí)施例1-2在保持阻燃性能達(dá)到UL94V-0級(jí)的同時(shí)，拉伸強(qiáng)度分別增加了5MPa、7MPa，彎曲強(qiáng)度增加了12MPa、16MPa，彎曲模量增加了1030MPa、1220MPa，熱變形溫度增加了27℃、32℃，說(shuō)明反應(yīng)性樹脂與阻燃劑的并用效果非常明顯。
實(shí)施例3-4聚碳酸酯(PC)K1300，日本帝人化成株式會(huì)社丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹脂(ABS)747S，臺(tái)灣奇美實(shí)業(yè)公司磷酸酯阻燃劑Fyrolflex RDP，Akzo Nobel公司反應(yīng)性樹脂苯酚和甲醛縮聚而成熱塑性線型樹脂，牌號(hào)PF-1，上海祁南膠粘材料廠交聯(lián)劑六次甲基四胺(HMTA)，上海祁南膠粘材料廠抗滴落劑Teflon 30N，杜邦公司按表3中的配方組分加入高速混合機(jī)中，在室溫下以每分鐘600轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速混合20分鐘，然后通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)在220-230℃下擠出、冷卻、干燥、切粒，得到聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹脂共混物。分別按ASTM標(biāo)準(zhǔn)和UL94標(biāo)準(zhǔn)制樣，然后測(cè)試?yán)?、彎曲、耐熱性、阻燃性等性能指?biāo)。測(cè)試結(jié)果如表4所示。
表3實(shí)施例3-4和對(duì)比例配方(重量份數(shù))


表4實(shí)施例3-4和對(duì)比例的性能測(cè)試結(jié)果

從表4可以看出，與對(duì)比例相比，實(shí)施例3-4在保持阻燃性能達(dá)到UL94V-0級(jí)的同時(shí)，拉伸強(qiáng)度分別增加了8MPa、11MPa，彎曲強(qiáng)度增加了27MPa、32MPa，彎曲模量增加了1320MPa、1540MPa，熱變形溫度增加了36℃、41℃。說(shuō)明反應(yīng)性樹脂與阻燃劑的并用效果非常明顯。
權(quán)利要求
1.一種聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹脂共混物的制備方法，其特征在于，制備方法如下以下用重量份來(lái)表示將聚碳酸酯55-80份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹脂10-30份、磷酸酯阻燃劑5-20份、反應(yīng)性樹脂5-30份、交聯(lián)劑0.3-10份、抗滴落劑0.1-2份加入高速混合機(jī)中，在室溫下以每分鐘500-1000轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速混合10-40分鐘，然后通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)在220-230℃下擠出、冷卻、干燥、切粒，得到聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹脂共混物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹脂共混物的制備方法，其特征是聚碳酸酯為雙酚A型芳族聚碳酸酯，其重均分子量介于17000-30000之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹脂共混物的制備方法，其特征是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹脂為乳液法聚合樹脂，丁二烯含量介于20wt％-40wt％之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹脂共混物的制備方法，其特征是磷酸酯阻燃劑為三苯基磷酸酯或間亞苯基-二(二苯基磷酸酯)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹脂共混物的制備方法，其特征是反應(yīng)性樹脂為雙酚A二縮水甘油醚、雙酚F二縮水甘油醚、苯酚和甲醛縮聚而成熱塑性線型樹脂或經(jīng)腰果油改性的熱塑性酚醛樹脂。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹脂共混物的制備方法，其特征是當(dāng)反應(yīng)性樹脂為雙酚A二縮水甘油醚或雙酚F二縮水甘油醚時(shí)，交聯(lián)劑為2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑或二氰胺；當(dāng)反應(yīng)性樹脂為苯酚和甲醛縮聚而成熱塑性線型樹脂或經(jīng)腰果油改性的熱塑性酚醛樹脂時(shí)，交聯(lián)劑為六次甲基四胺、六甲氧基甲基蜜胺、多聚甲醛、多羥甲基二聚氰胺或多羥甲基雙氰胺。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹脂共混物的制備方法，其特征是抗滴落劑為聚四氟乙烯。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種聚碳酸酯/丙烯腈—丁二烯—苯乙烯樹脂共混物的制備方法。將聚碳酸酯55－80重量份、丙烯腈—丁二烯—苯乙烯樹脂10－30重量份、磷酸酯阻燃劑5－20重量份、反應(yīng)性樹脂5－30重量份、交聯(lián)劑0.3－10重量份、抗滴落劑0.1－2重量份加入高速混合機(jī)中，在室溫下以每分鐘500－1000轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速混合10－40分鐘，然后通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)在220－230℃下擠出、冷卻、干燥、切粒，得到聚碳酸酯/丙烯腈—丁二烯—苯乙烯樹脂共混物。該方法具有工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高，適用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，所制得的共混物材料具有優(yōu)異的阻燃性、模量和耐熱性，可滿足家用電器、電子、汽車配件等行業(yè)的要求。
文檔編號(hào)C08L33/00GK1824706SQ20061002522
公開日2006年8月30日 申請(qǐng)日期2006年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月30日
發(fā)明者劉波, 張勇, 萬(wàn)超瑛, 吉繼亮, 蘇妤, 張隱西 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)