[发明专利]一种膦硅聚合物阻燃PC/ABS合金材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及阻燃聚碳酸酯/苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物（PC/ABS）合金材料，具体涉及一种膦硅聚合物阻燃PC/ABS合金材料及其制备方法，属于高分子材料改性技术领域。

技术背景

聚碳酸酯（PC）是一种无臭、无毒、高度透明的无色或者微黄色热塑性工程塑料，具有冲击强度高、热稳定性能和绝缘性能好等优异性能，但存在加工流动性差、对缺口敏感、易老化等缺点，这使得它在很多领域的应用受到限制。丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物（ABS）具有良好的耐冲性和加工流动性，与PC共混得到的PC/ABS合金兼具两者的优点，具有较好的综合性能，被广泛应用于电子电器，汽车制造等行业。

PC/ABS合金材料需要添加阻燃剂，提高阻燃性能。目前PC/ABS合金的阻燃主要采用溴系等卤系阻燃剂，添加量少，阻燃效率高，随着环保要求的提高，卤系阻燃剂逐渐被淘汰。CN101089045A公开了一种通过有机硅阻燃剂和二苯基砜磺酸盐复配的无卤阻燃PC/ABS合金材料及其制备方法，阻燃等级达到了UL94-V0级，但使用范围较窄，成本高。CN104448753A公开了一种用双酚A-双（磷酸二苯酯）（BDP）40%、聚磷酸铵（APP）40%和纳米氢氧化镁20%为复合阻燃剂,制备PC/ABS共混阻燃材料，具有耐热性好，阻燃效率高的特点，但该发明操作繁琐，所制备的产品易吸水，氢氧化镁的使用使产品的加工流动性变差。CN105038173A公开了一种由20-40%间苯二酚双（二苯基磷酸酯）和60-80%含DOPO双氧己内磷酸酯阻燃剂组成的无卤阻燃剂，制备无卤阻燃PC/ABS合金，所得的阻燃合金，无卤无毒，对环境无污染，耐热高等特点，但该阻燃剂难以制备，对合金的氧指数提升不明显。

现有开发的有机磷硅阻燃PC/ABS技术，或多或少的都存在制备繁琐，成本较高，产品制备过程中加工流动性差、阻燃效果不明显的的特点。开发和使用新型的无卤、低烟、低毒、高效的阻燃PC/ABS合金是十分必要的。DOPO及其衍生物阻燃效率高，具有无卤、无烟、无毒，不迁移，阻燃性能持久，在提高高分子材料的阻燃性、热稳定性和有机溶解性的同时，保持了高分子材料的物理性能，广泛应用于电子电器、汽车制造等领域的阻燃。膦硅聚合物阻燃剂含有磷和硅元素，具有协同阻燃性，改善阻燃效果。

发明内容

针对PC/ABS合金材料的现使用阻燃剂的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种阻燃性能高、无卤无毒、对环境无污染的膦硅聚合物阻燃PC/ABS合金材料及其制备方法。

本发明所要解决的技术问题是通过以下方案进行实现：

一种膦硅聚合物阻燃PC/ABS合金，包括下述重量份原料：PC树脂60-80%，ABS树脂15-10%，增韧剂5-1%，膦硅聚合物阻燃剂20-9%，防滴落剂0.1-0.5%。

所述PC树脂为双酚A型聚碳酸酯树脂，其熔融指数10-12g/10min，分子量为17000-40000，在100-120℃下干燥12h，水含量在0.1%以下。

所述ABS树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，熔融指数1.5-15g/10min，其分子量为80000-200000，在80-90℃下干燥12h，水含量在0.1%以下。

所述增韧剂为一种共聚的丙烯酸甲酯-丁二烯(MBS)核-壳型抗冲击改性剂。

所述阻燃剂为膦硅聚合物阻燃剂（DOPO-Si），其结构式如下：

式中：m为3-6。

所述膦硅聚合物阻燃剂（DOPO-Si）采用9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)与甲基乙烯基二甲氧基硅烷 (VMDMS)通过加成并水解得到（参照公开号CN104987510A中实施案例1含磷硅醇低聚物的制备）。

所述防滴落剂为聚四氟乙烯乳液经过包覆处理的聚四氟乙烯添加剂。

本发明一种膦硅聚合物阻燃PC/ABS合金，采用本领域常用的制备方法进行制备；具体包括以下步骤：

（1）将PC树脂在100℃-120℃下干燥12h，ABS树脂在80℃-90℃下干燥12h，待用；

（2）膦硅聚合物阻燃剂（DOPO-Si）采用9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)与甲基乙烯基二甲氧基硅烷 (VMDMS)通过加成并水解得到，将制备得到的膦硅聚合物阻燃剂在60℃-80℃下干燥6-8h，待用；