CN106700387A - 一种阻燃母粒、制备方法及其在阻燃pc及合金材料上的应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种阻燃母粒、制备方法及其在阻燃PC及合金材料上的应用，该阻燃母粒由ABS类树脂300‑500份、阻燃剂400‑500份、增韧剂 100‑200份、抗滴落剂20‑50份、抗氧剂10‑20份、润滑剂5‑10份经混合、挤出造粒而成。同时提供了将阻燃母粒作为阻燃剂加入PC或PC合金材料中，直接混合即成阻燃PC材料或阻燃PC合金材料。本发明提供的阻燃母粒，添加量少，阻燃性能优异，对材料性能影响较小，并且可直接与PC以及PC合金共混注塑，无需再经过挤出造粒，减少了中间加工环节，降低了加工费用。

Description

一种阻燃母粒、制备方法及其在阻燃 PC 及合金材料上的应用

技术领域：

本发明涉及聚合物加工领域，具体的涉及一种阻燃母粒、制备方法及其在阻燃PC及合金材料上的应用。

背景技术：

聚碳酸酯（PC）具有良好的力学性能、优异的低温韧性、尺寸稳定性，有较高的使用温度，主要应用于汽车、电子电器、家电、食品容器等领域，同时以PC为基础的PC/ABS、PC/ASA、PC/PBT等合金也有很广泛的应用。PC还具有优异的阻燃性，其本身具有V2的阻燃性，在添加少量的阻燃剂后便可达到V0等级，并且可根据要求提供含卤阻燃或无卤阻燃的阻燃PC及其合金产品。但是PC的加工温度较高，而常用的溴系阻燃剂的加工温度较低，因此在挤出造粒和加工中会出现阻燃剂分散不均、阻燃剂降解、产品发黄等问题。

为解决这一问题，本发明提供了一种阻燃母粒，可直接与PC或PC合金材料批混后注塑，可以提高阻燃剂在PC内的分散性，改善加工性能。

发明内容：

本发明针对现有的阻燃PC的技术缺陷，提供了一种阻燃母粒、制备方法及其在阻燃PC及合金材料上的应用。该阻燃母粒具有优异的阻燃性能，用量少，与原料直接批混注塑，阻燃母粒可均匀分散，减少了中间加工环节。

为实现上述目的，本发明使用的技术方案如下：

一种阻燃母粒，其特征在于：由以下组分按重量份制备而成：

ABS类树脂 300-500份，

阻燃剂 400-500份，

增韧剂 100-200份，

抗滴落剂 20-50份，

抗氧剂 10-20份，

润滑剂 5-10份，

所述ABS类树脂、阻燃剂和增韧剂重量份之和为1000份。

进一步方案，所述ABS类树脂为本体法ABS或者乳液法ABS中的一种，其熔融指数在220℃/10kg条件下不大于35g/10min。

所述阻燃剂为溴系阻燃剂。

所述溴系阻燃剂为溴化环氧树脂、溴代三嗪、十溴二苯乙烷中的一种。

所述增韧剂为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物（MBS）。

所述抗滴落剂为聚四氟乙烯粉（PTFE）。

所述抗氧剂为N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺（抗氧剂1098）、β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯（抗氧剂1076）和三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯（抗氧剂168）中的两种复配物。

所述润滑剂为N,N’-乙撑双硬脂酰胺（EBS）、硬脂酸钙或季戊四醇硬脂酸脂(PETS)。

本发明还提供了该阻燃母粒的制备方法，该方法为：首先将ABS、阻燃剂、增韧剂、抗滴落剂、抗氧剂和润滑剂加入高速混合机中充分混合均匀，然后将混合均匀的物料送入双螺杆挤出机中，物料在螺杆的剪切、混炼和输送下充分的熔合，最后通过模口挤出拉丝后造粒得阻燃母粒；其中双螺杆挤出机的各段温度设定为170-220℃。

首先将ABS、阻燃剂、增韧剂、抗滴落剂、抗氧剂和润滑剂加入高速混合机中充分混合均匀，然后将混合均匀的物料送入双螺杆挤出机中，物料在螺杆的剪切、混炼和输送下充分的熔合，最后通过模口挤出拉丝后造粒。其中双螺杆挤出机的各段温度设定为170-220℃。

本发明的第三个目的是提供上述阻燃母粒在阻燃PC及阻燃PC合金材料中的应用，将阻燃母粒作为阻燃剂加入PC或PC合金材料中，直接混合即成阻燃PC材料或阻燃PC合金材料。

与现有技术相比，本发明制备的阻燃母粒中阻燃剂占比适中，易于挤出造粒加工，并且由于ABS的加工温度较低，所用阻燃剂在低温条件下不易分解，而目前阻燃PC的加工温度较高，在加工过程中经常发生降解的问题，而用本发明提供的阻燃母粒可以解决这一问题。

本发明的阻燃母粒加入到PC及其合金材料中，其添加量少，阻燃性能优异，对材料性能影响较小，可通过欧盟ROHS指令。

本发明的阻燃母粒直接与PC或PC/ABS、PC/PBT等PC合金共混注塑，无需再经过挤出造粒，减少了中间环节，降低了加工费用。

具体实施方式：

以下结合实施例对本发明作进一步说明，其目的仅在于更好理解本发明目的，而非限制本发明的保护范围。

所有实施例和对比例中所用的原料均为市售，其中ABS为高桥石化公司生产的本体法ABS 8391，PC为拜耳公司生产的PC2800，PBT为长春化工公司生产的PBT1200。

实施例1：

ABS 300份，溴化环氧树脂500份，MBS 200份，PTFE 35份，抗氧剂1076 4份，抗氧剂168 6份，润滑剂PETS5份；将ABS、溴化环氧树脂、MBS、PTFE、抗氧剂1076、抗氧剂168和润滑剂PETS加入高速混合机中充分混合均匀，然后将混合均匀的物料送入双螺杆挤出机中，物料在螺杆的剪切、混炼和输送下充分的熔合，最后通过模口挤出拉丝后造粒得到阻燃母粒1#，其中双螺杆挤出机的各段温度设定为170-210℃。

实施例2：

ABS 400份，溴代三嗪450份，MBS 150份，PTFE 20份，抗氧剂1076 7份，抗氧剂168 13份，润滑剂EBS 8份；将ABS、溴代三嗪、MBS、PTFE、抗氧剂1076、抗氧剂168和润滑剂EBS加入高速混合机中充分混合均匀，然后将混合均匀的物料送入双螺杆挤出机中，物料在螺杆的剪切、混炼和输送下充分的熔合，最后通过模口挤出拉丝后造粒得到阻燃母粒2#，其中双螺杆挤出机的各段温度设定为180-215℃。

实施例3：

ABS 500份，十溴二苯乙烷400份，MBS 100份，PTFE 50份，抗氧剂10985份，抗氧剂16810份，润滑剂硬脂酸钙 10份；将ABS、溴代三嗪、MBS、PTFE、抗氧剂1098、抗氧剂168和润滑剂硬脂酸钙加入高速混合机中充分混合均匀，然后将混合均匀的物料送入双螺杆挤出机中，物料在螺杆的剪切、混炼和输送下充分的熔合，最后通过模口挤出拉丝后造粒得到阻燃母粒3#，其中双螺杆挤出机的各段温度设定为190-220℃。

实施例4-10：

将上述实施例1-3制备的阻燃母粒分别做为阻燃剂添加到PC材料或PC、ABS或PC、PBT混合材料中进行直接搅拌混合，然后经注塑成样条得实施例4-10。

同时将现有的阻燃剂溴化环氧树脂直接加入到PC材料或PC、ABS或PC、PBT混合材料中，先混合均匀后加入挤出机中，熔融、挤出造粒，然后再经注塑成样条得对比例1-2。

实施例4-10和对比例1-2中组份配方及测试的性能见下表1所示，其中力学性能测试标准为ASTM，阻燃性能测试标准为UL94。

表1 实施例测试结果

	实施例4	实施例5	实施例6	实施例7	实施例8	实施例9	实施例10	对比例1	对比例2
										PC	1000	1000	1000	900	950	900	950	1000	900
ABS				100	50				100
										PBT						100	50
阻燃母粒1#	30			120		100
										阻燃母粒2#		30			70
阻燃母粒3#			30				50
										溴化环氧树脂								20	70
弯曲强度 MPa	100	101	97	86	82	89	95	98	86
										弯曲模量 MPa	2240	2320	2300	2320	2210	2110	2160	2180	2270
简支梁缺口冲击强度 KJ/m2	76	78	65	58	68	54	44	73	52
										阻燃（3.2mm）	V0	V0	V0	V0	V0	V0	V0	V0	V0

根据表1中实验结果可看出，在PC材料中加入少量的阻燃母粒即可达到阻燃的效果，且其机械性能与阻燃性能与对比例1的阻燃PC相比基本接近。但由于本发明制备的阻燃母粒可以直接与PC材料进行混合即可，而不需要经过挤出挤出造粒，从而减少较多的加工成本，同时降低了阻燃剂在挤出造粒过程中降解的分析，提高加工的稳定性。而对于PC合金材料，阻燃母粒的加入量需酌情增加，根据上表1实验结果证明，实施例7-10加入了本发明的阻燃母粒，其阻燃性能优异。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种阻燃母粒，其特征在于：其由以下组分按重量份制备而成：

ABS类树脂 300-500份，

阻燃剂 400-500份，

增韧剂 100-200份，

抗滴落剂 20-50份，

抗氧剂 10-20份，

润滑剂 5-10份，

所述ABS类树脂、阻燃剂和增韧剂重量份之和为1000份。

2.根据权利要求1中所述的阻燃母粒，其特征在于：所述ABS类树脂为本体法ABS或者乳液法ABS中的一种，其熔融指数在220℃/10kg条件下不大于35g/10min。

3.根据权利要求1中所述的阻燃母粒，其特征在于：所述阻燃剂为溴系阻燃剂。

4.根据权利要求3中所述的阻燃母粒，其特征在于：所述溴系阻燃剂为溴化环氧树脂、溴代三嗪、十溴二苯乙烷中的一种。

5.根据权利要求1中所述的阻燃母粒，其特征在于：所述增韧剂为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物。

6.根据权利要求1中所述的阻燃母粒，其特征在于：所述抗滴落剂为聚四氟乙烯粉。

7.根据权利要求1中所述的阻燃母粒，其特征在于：所述抗氧剂为N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺、β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯和三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯中的两种复配物。

8.根据权利要求1中所述的阻燃母粒，其特征在于：所述润滑剂为N,N’-乙撑双硬脂酰胺、硬脂酸钙或季戊四醇硬脂酸脂。

9.一种如权利要求1-8任一项所述的阻燃母粒的制备方法，其特征在于：首先将ABS、阻燃剂、增韧剂、抗滴落剂、抗氧剂和润滑剂加入高速混合机中充分混合均匀，然后将混合均匀的物料送入双螺杆挤出机中，物料在螺杆的剪切、混炼和输送下充分的熔合，最后通过模口挤出拉丝后造粒得阻燃母粒；其中双螺杆挤出机的各段温度设定为170-220℃。

10.一种如权利要求1-8任一项所述的阻燃母粒在阻燃PC及阻燃PC合金材料中的应用，其特征在于：将权利要求1-8任一项所述的阻燃母粒作为阻燃剂加入PC或PC合金材料中，直接混合即成阻燃PC材料或阻燃PC合金材料。