專利名稱：：一種耐高低溫阻燃聚碳酸酯組合物及其制備的模制品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及高分子復(fù)合材料領(lǐng)域，尤其涉及一種耐高低溫阻燃聚碳酸酯組合物以及采用該組合物制備的模制品。
背景技術(shù)：
：隨著以塑代鋼和以塑代木步伐加快和可回收循環(huán)使用的環(huán)保觀念日益加深，很多國家特別是歐美國家都出臺了相應(yīng)的法律法規(guī)，來鼓勵使用環(huán)保材料，減少非環(huán)保材料的使用，因此很多行業(yè)如電信、IT和汽車等行業(yè)迫切需要可在戶外長期使用具有高耐候性能的塑料材料來替代現(xiàn)有的許多不可回收循環(huán)利用的非環(huán)保材料。聚碳酸酯以其優(yōu)良的各項(xiàng)性能而被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，而其無鹵化阻燃改性和循環(huán)回收利用方面均領(lǐng)先于其他材料，是一種符合可持續(xù)發(fā)展的環(huán)保型材料。目前，仍主要采用添加阻燃劑的方法來提高聚碳酸酯的阻燃性，溴系阻燃劑由于含有鹵素已逐漸被淘汰；磷酸酯阻燃劑是目前使用較廣泛的一類無鹵阻燃劑，但是以損失聚碳酸酯的力學(xué)性能和耐熱性能為代價的；而磺酸鹽類阻燃劑對聚碳酸酯的原有物性基本無影響，是聚碳酸酯的理想阻燃劑，但該阻燃聚碳酸酯材料仍不能滿足戶外使用對材料的耐候和耐高低溫要求。因此，有必要開發(fā)一種環(huán)保型戶外用耐高低溫阻燃聚碳酸酯材料。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足而提供一種戶外用的、能耐高低溫的阻燃聚碳酸酯組合物。本發(fā)明的另一目的是提供上述組合物制備的模制品。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案—種耐高低溫阻燃聚碳酸酯組合物，包括如下重量百分?jǐn)?shù)的組分聚碳酸酯樹脂8897.8%，有機(jī)硅增韌阻燃劑210%，耐候體系0.22%，并且三者之和是100%。上述的聚碳酸酯為本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員熟知的雙酚A型芳香族聚碳酸酯樹脂，包括直鏈型聚碳酸酯、支鏈型聚碳酸酯、共聚型聚碳酸酯等。優(yōu)選直鏈型聚碳酸酯，相對分子質(zhì)量Mw為1700030000，這里的相對分子質(zhì)量Mw是采用GPC(凝膠色譜法)測定的，以聚苯乙烯為標(biāo)樣校正。不同分子量的聚碳酸酯樹脂可以組合搭配使用。上述的有機(jī)硅增韌阻燃劑為有機(jī)硅核_殼結(jié)構(gòu)的共聚物，其中有機(jī)硅核含量50-95重量％，余量為殼?？紤]到抗沖性能和阻燃性能，有機(jī)硅核含量優(yōu)選60-90重量％。有機(jī)硅增韌阻燃劑內(nèi)層有機(jī)硅核主要由含硼單體和有機(jī)硅單體共縮聚聚合制得，含硼單體可以為硼酸、硼酸三甲酯、硼酸三丁酯等中的任一種，有機(jī)硅單體選自二甲基二乙氧基硅烷、二苯基二羥基硅烷、乙烯基三烷氧基硅烷、甲基三烷氧基硅烷、苯基三烷氧基硅烷中的兩種或兩種以上；也可采用環(huán)硅氧烷如六甲基環(huán)三硅氧烷、八甲基環(huán)四硅氧烷、十甲基環(huán)五硅氧烷、十二甲基環(huán)六硅氧烷、三甲基三苯基環(huán)三硅氧烷、四甲基四苯基環(huán)四硅氧烷和八苯基環(huán)四硅氧烷中的一種或多種先進(jìn)行開環(huán)預(yù)聚合，然后與含硼單體和有機(jī)硅單體進(jìn)行共縮聚。外層殼為選自苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯、順丁烯二酸酐和苯基N-取代馬來酰亞胺的一種或多種乙烯基單體接枝共聚物，優(yōu)選甲基丙烯酸甲酯和丙烯腈。所述的耐候體系為兩種或兩種以上光穩(wěn)定劑的復(fù)配物，可以是兩種或兩種以上紫外光吸收劑的復(fù)配物，或者是紫外光吸收劑與自由基猝滅劑的復(fù)配物。紫外光吸收劑可以為二苯甲酮類、乙酰苯胺類、苯并三唑類、三嗪類等，其中優(yōu)選苯并三唑類；自由基主要是受阻胺類化合物，優(yōu)選熱穩(wěn)定性高的高分子受阻胺光穩(wěn)定劑。復(fù)配物用量在0.22重量％，優(yōu)選O.51重量％。所述的其他助劑包括阻燃劑、防滴落劑、抗氧劑、潤滑劑、脫模劑中的一種或幾種，以改善材料的其他性能，但以不損害材料上述特征性能為前提。其中阻燃劑包括溴系阻燃劑和磺酸鹽類阻燃劑中的一種，其中優(yōu)選磺酸鹽類阻燃劑。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的阻燃聚碳酸酯組合物的優(yōu)點(diǎn)在于采用了具有雙重功能的有機(jī)硅增韌阻燃劑和協(xié)效的耐候體系，保持了聚碳酸酯原有的優(yōu)良性能，并同時賦予了該材料良好的耐候和阻燃性能，可保持120攝氏度高溫烘烤不變形和零下40攝氏度沖擊韌性，能保證不同氣候和溫度條件下的使用性。該材料滿足現(xiàn)行各國的環(huán)保法律法規(guī)，是一款高性能環(huán)保材料，適用于注塑成型各種電子電器設(shè)備、汽車和家電產(chǎn)品。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例和比較例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。該實(shí)施例只是為了詳細(xì)說明，而不能解釋為限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例和比較例中，阻燃聚碳酸酯組合物由下述成分制備(1)聚碳酸酯樹脂由LG-D0W公司制造的麗約為25000的300-10，為直鏈雙酚A型聚碳酸酯；(2)有機(jī)硅增韌阻燃劑SBM-1和SBM-2:兩者有機(jī)硅核含量分別是60wt%和85wt%;其中殼為苯乙烯、丙烯腈和甲基丙烯酸甲酯的共聚物，有機(jī)硅核為硼酸三丁酯、六甲基環(huán)三硅氧烷、二苯基二羥基硅烷、甲基三烷氧基硅烷和苯基三烷氧基硅烷的共聚物。(3)耐候體系UV-1:采用美國科聚亞公司銷售的TINUVIN234和TINUVINP按3:2重量比的復(fù)配物。(4)其他助劑阻燃劑二苯砜磺酸鉀(KSS);抗氧劑1076、168;防滴劑PTFE粉；脫模劑季戊四醇四硬脂酸酯(PETS)。按表1將各組分根據(jù)配方比例在高混機(jī)中混合2-3分鐘，然后在24028(TC下雙螺桿擠出造粒，所得粒料經(jīng)12(TC干燥4小時后在28(TC溫度下注塑成標(biāo)準(zhǔn)樣條，力學(xué)性能根據(jù)ASTM標(biāo)準(zhǔn)測試，阻燃性能根據(jù)UL94標(biāo)準(zhǔn)測試，耐候性通過氙燈老化測試來表征，測試結(jié)果如表2所示。氙燈老化測試方法將力學(xué)樣條、燃燒樣條和色板均勻放入ATLASCi300(H型氙燈老化箱按照ISO4892-2cyclel加速老化，按GB/T3979,GB/T7921進(jìn)行顏色測量及色差計(jì)算。測試條件為輻照度(0.51士0.02)W/m2t340nm，黑標(biāo)準(zhǔn)溫度65士3t:，相對濕度(65±5)%，箱體溫度(38±2)°C，(102±0.5)min不噴淋/(18±0.5)min噴淋。實(shí)施例及比較例表1實(shí)施例及比較例的組分和配比<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>由表2實(shí)施例和比較例測試結(jié)果表明，添加有機(jī)硅增韌阻燃劑(SBM-1和SBM-2)和耐候體系，可賦予聚碳酸酯優(yōu)良的低溫抗沖性能、耐候性和阻燃性能，且對聚碳酸酯的原有性能影響較小，保持了聚碳酸酯的高耐熱性能和高剛性；而不添加有機(jī)硅增韌阻燃劑則均達(dá)不到如此效果。權(quán)利要求一種耐高低溫阻燃聚碳酸酯組合物，其特征在于包括如下重量百分?jǐn)?shù)的組分聚碳酸酯樹脂88～97.8％，有機(jī)硅增韌阻燃劑2～10％，耐候體系0.2～2％，并且三者之和是100％。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃聚碳酸酯組合物，其特征在于，所述的聚碳酸酯樹脂為雙酚A型芳香族聚碳酸酯樹脂，其相對分子質(zhì)量Mw為1700030000。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃聚碳酸酯組合物，其特征在于，所述的有機(jī)硅增韌阻燃劑為有機(jī)硅核-殼結(jié)構(gòu)的接枝共聚物，其中有機(jī)硅核含量50-95重量％，余量為殼，殼為苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯、順丁烯二酸酐和苯基N-取代馬來酰亞胺中的一種或多種乙烯基單體共聚物。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的阻燃聚碳酸酯組合物，其特征在于，所述的有機(jī)硅增韌阻燃劑的有機(jī)硅核含量為60-90重量％。5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的阻燃聚碳酸酯組合物，其特征在于，所述的有機(jī)硅核由含硼單體和有機(jī)硅單體共縮聚聚合制得，含硼單體為硼酸、硼酸三甲酯、硼酸三丁酯中的任一種，有機(jī)硅單體選自二甲基二乙氧基硅烷、二苯基二羥基硅烷、乙烯基三烷氧基硅烷、甲基三烷氧基硅烷、苯基三烷氧基硅烷中的兩種或兩種以上；或者有機(jī)硅核由六甲基環(huán)三硅氧烷、八甲基環(huán)四硅氧烷、三甲基三苯基環(huán)三硅氧烷、四甲基四苯基環(huán)四硅氧烷和八苯基環(huán)四硅氧烷中的一種或多種先進(jìn)行開環(huán)預(yù)聚合，然后與含硼單體和有機(jī)硅單體進(jìn)行共縮聚聚合制得。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃聚碳酸酯組合物，其特征在于，所述的耐候體系為兩種或兩種以上光穩(wěn)定劑的復(fù)配物。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃聚碳酸酯組合物，其特征在于，其還包含0.55重量％助劑。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的阻燃聚碳酸酯組合物，其特征在于，所述的助劑為阻燃劑、防滴落劑、抗氧劑、潤滑劑、脫模劑中的一種或幾種。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的阻燃聚碳酸酯組合物，其特征在于，所述阻燃劑包括溴系阻燃劑和磺酸鹽類阻燃劑中的一種。10.—種使用權(quán)利要求19中任一項(xiàng)所述的阻燃聚碳酸酯組合物制備的模制品。全文摘要本發(fā)明公開了一種耐高低溫阻燃聚碳酸酯組合物及其制備的模制品，包括如下重量百分?jǐn)?shù)的組分聚碳酸酯樹脂88～97.8％，有機(jī)硅增韌阻燃劑2～10％，耐候體系0.2～2％，并且三者之和是100％。所述阻燃聚碳酸酯組合物不但具有優(yōu)良的耐候性能，并且可耐高溫和低溫沖擊，可注塑成各種戶外使用的注塑件，主要應(yīng)用于電信、IT和汽車等領(lǐng)域。文檔編號C08L51/00GK101717565SQ20091019405公開日2010年6月2日申請日期2009年11月20日優(yōu)先權(quán)日2009年11月20日發(fā)明者何繼輝,劉奇祥,孫東海,寧凱軍,徐布衣,謝修好,郭建明申請人:金發(fā)科技股份有限公司;上海金發(fā)科技發(fā)展有限公司