專利名稱：：一種阻燃pbt/pc塑料合金及其制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種阻燃PBT/PC塑料合金及其制作方法。
背景技術：
：聚對苯二甲酸丁二醇酯PolybutyleneTerephthalateS，簡稱PBT，是最堅韌的工程熱塑材料之一，是一種結晶速度快的工程塑料，易于實現(xiàn)高速成型。它有非常突出的耐化學試劑性、耐熱性和優(yōu)良的機械強度、電絕緣特性和熱穩(wěn)定性。但是，其也存在成型收縮率大，缺口沖擊強度低、高溫下剛性不足等缺點。聚碳酸酯Polycarbonate,簡稱PC，為非晶聚合物，具有突出的抗沖性、尺寸和熱穩(wěn)定性、以及高光澤度，優(yōu)良的力學強度、電絕緣性和阻燃特性。但是，由于其分子剛性及空間位阻較大，其熔融溫度較高，加工困難，成型加工困難，且制品殘余應力大，易發(fā)生應力開裂，同時PC對缺口敏感，耐水解穩(wěn)定性和耐溶劑性不好，價格成本高等缺陷從而限制了PC在實際中的應用。將PC與PBT共混制成塑料合金，互相取長補短，改善了PC的耐應力開裂性、耐溶劑性和成型加工性，并降低了PC的成本，并提高了PBT的耐熱性、沖擊軔性，降低了成型收縮大的缺陷。同時加入高效相容劑和阻燃劑，從而使PBT/PC合金具有優(yōu)良的成型加工、抗沖擊、耐高溫熱老化、耐化學藥品和阻燃等性能。髙性能的阻燃PBT/PC塑料合金由于具有突出的綜合性能，從而可以廣泛應用于電子電器、汽車、通訊器件，如手機殼、傳真機外殼、防火電器開關、插座面板、蒸汽電熨斗外殼和變壓器骨架管座等家用電器等領城，但目前此類合金材料還主要依賴于國外進口，而國外大公司在這種新材料的技術方面對我國采取技術封鎖。在囯內由于對阻燃PBT/PC合金的研發(fā)、應用起步較晚，其總體性能還達不到使用要求，故還沒有得到廣泛的應用。因此研究開發(fā)綜合性能優(yōu)良的高性能阻燃PBT/PC合金材料。針對這種狀況，有些廠商進行了改進，如中國專利文獻號CN1789333A中公開了一種環(huán)保阻燃PC/PBT塑料合金，其特征在于原料配方為主料(l)聚碳酸酯，5060重量份數；(2)聚對苯二甲酸丁二醇酯，20~30重量份數；輔料(l)復合阻燃劑芳香族磷酸酯，5~7重量份數；苯甲基硅酮，2-4重量份數；(2)相容劑MBS合成樹脂，4~6重量份數；SMAH,35重量份數；(3)抗氧劑抗氧劑1010，0.2重量份數；抗氧劑168，0.2重量份數；(4)增韌劑納米碳酸鈣，12重量份數。該環(huán)保阻燃PC/PBT塑料合金的制作成本相對比較高。本發(fā)明的目的旨在提供一種具有高效相容性、沖擊軔性好、高效阻燃性、環(huán)保程度高、加工性能優(yōu)異、材料成本低的阻燃PBT/PC塑料合金及其制作方法，以克服現(xiàn)有技術中的不足之處。按此目的設計的一種阻燃PBT/PC塑料合金，其原料組份包括主料和輔料，主料為聚對苯二甲酸丁二醇酯和聚碳酸酯，輔料包括相容劑、復合阻燃劑和抗氧劑，其特征是輔料還包括潤滑劑，其中，各組份的質量份數依次為(1)主料1)聚對苯二甲酸丁二醇酯，30.1~55;2)聚碳酸酯，20~40;1)相容劑，5~15;2)復合阻燃劑四溴雙酚A聚碳酸酯齊聚物，8^16;三氧化二銻，1.5~6;3)抗氧劑0.2~0.4，4)潤滑劑，0.2~0.6,所述聚碳酸酯的熔體流動速率為5~20g/10min。所述聚碳酸酯的熔體流動速率為10~15g/10min。所述聚對苯二甲酸丁二醇酯的特性粘度為0.75~1.3dl/g。所述聚對苯二甲酸丁二醇酯的特性粘度為0.91.1dl/g。所述相容劑為丙烯酸酯與甲基丙烯酸縮水甘油酯雙官能化的乙烯彈性體。所述抗氧劑為受阻酚類主抗氧劑和亞磷酸酯輔助抗氧劑。受阻酚類主抗氧劑為1010(四〔p-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸〕季戊四醇酯)、1076(p-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸十八碳醇酯)和1098(N，N'六亞甲基雙(3，5-二叔丁基-4-羥基苯丙酰胺))。亞磷酸酯輔助抗氧劑為168(亞磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯)、618(季戊四醇雙亞磷酸酯二(十八醇)酯)、626(季戊四醇雙二亞磷酸二(2，4-二叔丁基苯基)酯)等。其中，數字是各抗氧劑在助劑里面通常的簡稱，以下簡稱其相應數字。在使用抗氧劑時，受阻酚類主抗氧劑和亞磷酸酯輔助抗氧劑是同時使用，其混合使用的比例為1:1。所述潤滑劑為硅酮潤滑劑.所述三氧化二銻為超細微粉.一種阻燃PBT/PC塑料合金的制作方法，其特征是制備時，首先按上述
發(fā)明內容質量配方稱量出各組份，(1)主料的準備，將已稱量出的聚對苯二甲酸丁二醇酯和聚碳酸酯原料在120"C下烘10h;(2)復合阻燃劑的準備，將已稱量的四溴雙酚A聚碳酸酯齊聚物和三氧化二銻按進行混合，得到復合阻燃劑；(3)主料和輔料的混合，將千燥的主料和復合阻燃劑、相容劑、抗氧劑和潤滑劑進行髙速混合攪拌，使各組分充分分散均勻；(4)熔融擠出，將混合好的物料投入雙螺桿擠出機中，熔融擠出，擠出機熔融擠出溫度控制在2401C255"C范圍內；(5)造粒及后處理，將擠出的物料進行冷卻造粒，風干后包裝得成品。本發(fā)明首先解決了PBT與PC兩相的相容性問題，以利于充分發(fā)揮兩者的優(yōu)點。雖然PBT和PC的分子結構上有某些相似，都含有苯環(huán)基，使得PBT和PC具有一定的相容性，但是，PBT是結晶聚合物，與PC共混時，易發(fā)生相分離，界面黏結不好，其合金易脆，因而沖擊韌性不理想。故相容劑作為PC/PBT合金材料的核心技術，它的好壞直接關系到PC/PBT合金材料的性能。通過加入高效相容劑，從而提髙PBT和PC的相容性，以改善共混物的沖擊軔性。本發(fā)明采用丙烯酸酯與甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)雙官能化的乙烯彈性體作為相容劑，利用極性官能團之間的相互作用，改善PBT/PC的相容性，同時取得了良好的增韌效果。本發(fā)明接著在保證不降低塑料合金材料優(yōu)異的物性條件下，選擇髙效阻燃劑達到阻燃的目的。阻燃劑釆用四溴雙酚A聚碳酸酯齊聚物，四溴雙酚A齊聚物作為聚酯材料的阻燃劑，其阻燃效率高，其阻燃產品長期使用也不會析出，同時能有效地保持聚酯材料的顏色、強度、熔融流動性和熱穩(wěn)定性，并能提供較高的熔融流動性，此外，該阻燃劑的紫外穩(wěn)定性使其能夠滿足室內熒光照射和室外日光照射的配方要求，還能夠保證產品具有極佳的電性能和熱穩(wěn)定性。雖然該阻燃劑是溴類阻燃劑，但其燃燒不產生有毒物質，且添加量小，對環(huán)境危害小，其阻燃材料完全符合國際上的環(huán)保要求。，現(xiàn)階段，國類的PC/PBT塑料合金材料都存在一定程度的流動性較差的特點，本發(fā)明釆用硅酮潤滑劑，使其熔融指數達到15g/min以上，提高了產品制件的生產效率，因此該阻燃合金材料在成型一些薄壁制品或盲孔部位時，可以避免充模不滿等現(xiàn)象，從而具有突出的實用性和優(yōu)異的加工性能。本發(fā)明具有材料成本低、加工工藝簡單、材料綜合性能突出和性價比高的特點。本發(fā)明通過添加高效相容劑、高效潤滑劑和環(huán)保高效的復合阻燃劑，使塑料合金擁有優(yōu)異的綜合力學性能和加工流動性，其阻燃性能完全達到美國UL-94V-0(1.6mm)級的標準。高性能阻燃PBT/PC合金材料由于具有突出的綜合性能，并能成型一些薄壁制品，從而可以廣泛應用于電子電器、汽車、通訊器件，如手機殼和傳真機外殼、防火電器開關、插座面板、蒸汽電熨斗外殼，變壓器骨架以及家用電器等。具體實施例方式下面結合實施例對本發(fā)明作進一步描述。制作時，首先按下列要求進行，第一步，進行主料的準備，1)稱取聚對苯二甲酸丁二醇酯，質量份數為44.0;聚對苯二甲酸丁二醇酯的特性粘度為0.75~1.3dl/g,其特性粘度優(yōu)選為0.9-1.1dl/g;2)稱取聚碳酸酯，質量份數為29.0;聚碳酸酯的熔體流動速率為5~20g/10min,其熔體流動速率優(yōu)選為10-15g/10min;將已稱量出的聚對苯二甲酸丁二醇酯和聚碳酸酯原料在1201C下烘10h;第二步，進行輔料的準備1)相容劑，稱取丙烯酸酯與甲基丙烯酸縮水甘油酯雙官能化的乙烯彈性體，質量份數為9.7;2)復合阻燃劑包括主阻燃劑和輔助阻燃劑，主阻燃劑為四溴雙酚A聚碳酸酯齊聚物，質量份數為13.2;輔助阻燃劑為超細三氧化二銻，質量份數為3.3;該三氧化二銻的超細微粉大小為0.3mm~0.5mm;將稱取的主阻燃劑和輔助阻燃劑混合后得到復合阻燃劑；3)抗氧劑，稱取受阻酚類主抗氧劑和亞磷酸酯輔助抗氧劑，受阻酚類主抗氧劑選用1010、1076和1098中的任一種，亞磷酸酯輔助抗氧劑選用168、618和626中的任一種，其混合使用的比例為l:1，其總的質量份數為0.3;4)潤滑劑，稱取硅酮潤滑劑，質量份數為0.5。第三步，進行主料和輔料的混合，將干燥的主料和相容劑、復合阻燃劑、抗氧劑和潤滑劑進行高速混合攪拌，使混合物中的各組分充分分散均勻；第四步，熔融擠出，將混合好的物料投入雙螺桿擠出機中，熔融擠出，擠出機熔融擠出溫度控制在240X:2551C范圍內；第五步，造粒及后處理，將擠出的物料進行冷卻造粒，風干后包裝得成品。將該造粒按國家標準注塑成標準樣條，再按國家標準測試所得樣條的各項物性，其結果如下表l所示。表l:<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>第二實施例制作時，首先按下列要求進行，第一步，進行主料的準備，1)稱取聚對苯二甲酸丁二醇酯，質量份數為36.8;2)稱取聚碳酸酯，質量份數為36.8;將已稱量出的聚對苯二甲酸丁二醇酯和聚碳酸酯原料在120X:下烘10h;第二步，進行輔料的準備1)相容劑，稱取丙烯酸酯與甲基丙烯酸縮水甘油酯雙官能化的乙烯彈性體，質量份數為9.8;2)復合阻燃劑包括主阻燃劑和輔助阻燃劑，主阻燃劑為四溴雙酚A聚碳酸酯齊聚物，質量份數為12.6;輔助阻燃劑為超細三氧化二銻，質量份數為3.2;將稱取的主阻燃劑和輔助阻燃劑混合后得到復合阻燃劑；3)抗氧劑，稱取受阻酚類主抗氧劑和亞磷酸酯輔助抗氧劑，受阻酚類主抗氧劑選用1010、1076和1098中的任一種，亞磷酸酯輔助抗氧劑選用168、618和626中的任一種，其混合使用的比例為l:1，其總的質量份數為0.3;4)潤滑劑，稱取硅酮潤滑劑，質量份數為0.5。第三步，進行主料和輔料的混合，將干燥的主料和相容劑、復合阻燃劑、抗氧劑和潤滑劑進行高速混合攪拌，使混合物中的各組分充分分散均勻；第四步，熔融擠出，將混合好的物料投入雙螺桿擠出機中，熔融擠出，擠出機熔融擠出溫度控制在2401C2551C范圍內；第五步，造粒及后處理，將擠出的物料進行冷卻造粒，風干后包裝得成品。再將該共混料通過擠出機中混煉造粒，所得混煉造粒經注射成型制成成品，再按國家標準測試所得成品的機械、阻燃和熔融指數等性能，其結果如下表2所示。表2:<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>其余未述部分見第一實施例，不再重復。第三實施例制作時，首先按下列要求進行，第一步，進行主料的準備，1)稱取聚對苯二甲酸丁二醇酯，質量份數為51.5;2)稱取聚碳酸酯，質量份數為21;將已稱量出的聚對苯二甲酸丁二醇酯和聚碳酸酯原料在120C下烘10h;第二步，進行輔料的準備1)相容劑，稱取丙烯酸酯與甲基丙烯酸縮水甘油酯雙官能化的乙烯彈性體，質量份數為9.7;2)復合阻燃劑包括主阻燃劑和輔助阻燃劑，主阻燃劑為四溴雙酚A聚碳酸酯齊聚物，質量份數為13.5;輔助阻燃劑為超細三氧化二銻，質量份數為3.5;將稱取的主阻燃劑和輔助阻燃劑混合后得到復合阻燃劑；3)抗氧劑，稱取受阻酚類主抗氧劑和亞磷酸酯輔助抗氧劑，受阻酚類主抗氧劑選用1010、1076和1098中的任一種，亞磷酸酯輔助抗氧劑選用168、618和626中的任一種，其混合使用的比例為l:1,其總的質量份數為0.3;4)潤滑劑，稱取硅酮潤滑劑，質量份數為0.5.第三步，進行主料和輔料的混合，將干燥的主料和相容劑、復合阻燃劑、抗氧劑和潤滑劑進行高速混合攪拌，使混合物中的各組分充分分散均勻；第四步，熔融擠出，將混合好的物料投入雙螺桿擠出機中，熔融擠出，擠出機熔融擠出溫度控制在240X:2551C范圍內；第五步，造粒及后處理，將擠出的物料進行冷卻造粒，風干后包裝得成^。再將該共混料通過擠出機中混煉造粒，所得混煉造粒經注射成型制成成品，再按國家標準測試所得成品的機械、阻燃和熔融指數等性能，其結果如下表3所示。表3:<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>其余未述部分見第一實施例，不再重復。權利要求1.一種阻燃PBT/PC塑料合金，其原料組份包括主料和輔料，主料為聚對苯二甲酸丁二醇酯和聚碳酸酯，輔料包括相容劑、復合阻燃劑和抗氧劑，其特征是輔料還包括潤滑劑，其中，各組份的質量份數依次為(1)主料1)聚對苯二甲酸丁二醇酯，30.1～55；2)聚碳酸酯，20～40；(2)輔料1)相容劑，5～15；2)復合阻燃劑四溴雙酚A聚碳酸酯齊聚物，8～16；三氧化二銻，1.5～6；3)抗氧劑0.2～0.4，4)潤滑劑，0.2～0.6。2.根據權利要求1所述阻燃PBT/PC塑料合金，其特征是所述聚碳酸酯的熔體流動速率為520g/10min。3.根據權利要求2所述阻燃PBT/PC塑料合金，其特征是所述聚碳酸酯的熔體流動速率為10~15g/10min。4.根據權利要求1所述阻燃PBT/PC塑料合金，其特征是所述聚對苯二甲酸丁二醇酯的特性粘度為0.75~1.3dl/g。5.根據權利要求4所述阻燃PBT/PC塑料合金，其特征是所述聚對苯二甲酸丁二醇酯的特性粘度為0.9~1.1dl/g。6.根據權利要求1所述阻燃PBT/PC塑料合金，其特征是所述相容劑為丙烯酸酯與甲基丙烯酸縮水甘油酯雙官能化的乙烯彈性體。7.根據權利要求1所述阻燃PBT/PC塑料合金，其特征是所述抗氧劑為受阻酚類主抗氧劑和亞磷酸酯輔助抗氧劑，其混合使用的比例為l:1。8.根據權利要求1所述阻燃PBT/PC塑料合金，其特征是所述潤滑劑為硅酮潤滑劑。9.根據權利要求1所述阻燃PBT/PC塑料合金，其特征是所述三氧化二銻為超細微粉。10.根據權利要求1所述阻燃PBT/PC塑料合金的制作方法，其特征是制備時，首先按上述質量配方稱量出各組份，(1)主料的準備，將已稱量出的聚對苯二甲酸丁二醇酯和聚碳酸酯原料在120X:下烘10h;(2)復合阻燃劑的準備，將已稱量的四溴雙酚A聚碳酸酯齊聚物和三氧化二銻按進行混合，得到復合阻燃劑；(3)主料和輔料的混合，將干燥的主料和復合阻燃劑、相容劑、抗氧劑和潤滑劑進行高速混合攪拌，使各組分充分分散均勻；(4)熔融擠出，將混合好的物料投入雙螺桿擠出機中，熔融擠出，擠出機熔融擠出溫度控制在2401C255X:范圍內；(5)造粒及后處理，將擠出的物料進行冷卻造粒，風干后包裝得成品。全文摘要本發(fā)明涉及一種阻燃PBT/PC塑料合金及其制作方法，阻燃PBT/PC塑料合金的原料組份包括主料和輔料，主料為聚對苯二甲酸丁二醇酯和聚碳酸酯，輔料包括相容劑、復合阻燃劑和抗氧劑，其特征是輔料還包括潤滑劑，其中，各組份的質量份數依次為(1)主料1)聚對苯二甲酸丁二醇酯，30.1～55；2)聚碳酸酯，20～40；(2)輔料1)相容劑，5～15；2)復合阻燃劑四溴雙酚A聚碳酸酯齊聚物，8～16；三氧化二銻，1.5～6；3)抗氧劑0.2～0.4，4)潤滑劑，0.2～0.6。本發(fā)明具有高效相容性、沖擊韌性好、高效阻燃性、環(huán)保程度高、加工性能優(yōu)異、材料成本低特點。文檔編號B29B9/06GK101407621SQ20081021944公開日2009年4月15日申請日期2008年11月26日優(yōu)先權日2008年11月26日發(fā)明者葉常青,李翠麗,俊楊,勇郝申請人:佛山市順德區(qū)金康業(yè)塑料有限公司