[发明专利]一种抗静电无卤低烟阻燃PC/ABS合金材料及其制备工艺

说明书

技术领域

本发明属于功能性塑料合金材料领域，具体涉及一种抗静电无卤低烟阻燃PC/ABS合金材料及其制备工艺。

背景技术

PC/ABS合金是最早实现工业化生产的一种聚碳酸酯改性产品，是一种重要的工程塑料合金。PC/ABS合金兼具PC和ABS的优点，一方面合金可以提高ABS的耐热性能和拉伸强度，另一方面合金可以降低PC的熔体粘度，改善加工性能，可用于成型大面积及复杂的制品，通知可以降低制品内应力，提高耐低温冲击性能。PC/ABS合金材料已在汽车工业中得到广泛的应用，是汽车最适宜的内装材料，特别是用作仪表板支架、盖板、通风口、托架、散热器格栅、转向柱护套的原材料。目前PC/ABS在计算机、通讯工具、办公设备等行业也有了广泛应用。

PC/ABS共混合金的阻燃化是最近几年PC/ABS开发的一个热点。虽然PC本身具有一定的阻燃性（极限氧指数LOI=25），但与ABS共混后，阻燃性能下降。为了满足PC/ABS合金在电子、电气开关、电器等领域的应用，必须添加阻燃剂。目前，最主要的阻燃剂品种有卤素系、磷系、氮系、无机氧化物或无机氢氧化物。含溴的阻燃剂对材料的阻燃效果是最好的，阻燃机理主要在于抑制气相过程，但含有卤素的阻燃材料在燃烧时会释放出大量的卤化氢气体，并产生很多烟雾，导致二次灾害，致使事故现场的设备、设施严重腐蚀，人员窒息，并给消防、营救、人员疏散带来极大困难。因此，无卤化已成为聚合物阻燃材料和技术的主要发展方向之一。对于磷系、氮系阻燃剂，由于其在毒性、热稳定性、迁移性、发烟量、添加量等方面的不足，也限制了其实用。

无机阻燃剂大多是不挥发但受热分解的化合物，且分解时一般是吸热的，并生成不燃气体，这些不燃气体一般为无毒无腐蚀性气体，属生理无害物质，对环境友好，但要达到良好的阻燃效果一般需要较高的添加量。因此，低用量的无机阻燃剂将有广阔的发展前景。

发明内容

本发明是为了解决传统阻燃PC/ABS共混合金发烟量大、环保性差、机械性能较低等问题，并使其抗静电性能达到较高的指标，更能满足PC/ABS合金在电子、电气开关、电器等领域的应用。本发明的技术方案是55~75 wt%的PC（聚碳酸酯），25~45 wt%的ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物），10~40 wt%的阻燃剂，2.5~10 wt%的协效剂，0.5~2 wt%的抗静电剂，0~5 wt%的增容剂，0~0.5 wt%的偶联剂，0~0.5 wt%的分散剂，0~0.5 wt%的抗氧剂。

本发明所使用的无机阻燃剂经过了超细化、高纯化、表面活性化及热稳定化处理。超细化处理增加了粒子的表面积，可使粒子表面的水蒸汽压上升，有利于阻燃性提高，同时，超细无机刚性粒子可增强高聚物与无机界面的相互作用，可更均匀地分散在基体树脂中，对高分子材料具有增韧增强效果；高纯化处理提高了阻燃剂中有效成分的含量，减少了阻燃剂在合金材料中的使用量；表面活性化处理改善了无机阻燃剂在体系中的分散性，并提高了其综合性能；热稳定化提高了阻燃剂的热稳定性，使其在PC/ABS这种熔体温度较高的合金材料中性能更稳定。本发明所采用的增容剂为LLDPE-g-MAH，该增容剂的基体是LLDPE，通过LLDPE-g-MAH分子长链的物理缠结和酸酐官能团对PC和ABS的亲和作用，把PC和ABS紧密地连接在一起，提高二者的相容性，达到提高合金材料冲击强度、拉伸强度的目的。

本发明所述的抗静电无卤低烟阻燃PC/ABS合金材料的制备工艺如下：（1）选择共混分散型螺杆组合，使合金和阻燃剂均达到最佳分散效果，料筒温度为：后段230~250℃，中段220~240℃，前段210~230℃，螺杆长径比35~40，螺杆转速350~500r/min。（2）将PC、ABS及其他助剂按配比称量后经高速混合机混合均匀，再将混合好的物料加入到双螺杆挤出机中，经挤出、水冷、干燥，再经过切粒机切利得到圆柱状颗粒。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进一步详细说明，但本发明并不局限于以下实施各例：

（1）选择共混分散型螺杆组合，使合金和阻燃剂均达到最佳分散效果，料筒温度为：后段230~250℃，中段220~240℃，前段210~230℃，螺杆长径比35~40，螺杆转速350~500 r/min。（2）将PC、ABS及其他助剂按配比称量后经高速混合机混合均匀，再将混合好的物料加入到双螺杆挤出机中，经挤出、水冷、干燥，再经过切粒机切利得到圆柱状颗粒。各实施例对应的配方见表1，各实施例配方的检测标准及检测结果见表2。