[发明专利]一种阻燃聚碳酸酯及其制备方法

说明书

本发明提供一种阻燃聚碳酸酯及其制备方法，涉及高分子材料领域，按重量份数计，包含如下组分：PC‑x 100份、复合阻燃剂0.2～0.8份、复配抗氧剂0.6～2.5份、润滑剂0.4～2.5份；其中，PC‑x的分子结构式为该种聚碳酸酯通过搅拌混合和熔融挤出的工艺制备而得，具有明显的剪切变稀效应，低剪切时熔体强度大，可有效抑制燃烧时的滴落，提高树脂本身的阻燃性，采用的高效复合阻燃剂为有机硅系阻燃剂与磺酸盐类阻燃剂中的一种或者多种复配而成，本发明采用含有特殊分子结构的PC‑X配合高效的复合阻燃剂，氧指数显著提升，且阻燃性能极佳的同时，保证制品具备较高的透明度、良好的强度和刚性以及耐药品性。

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，特别涉及一种阻燃聚碳酸酯及其制备方法。

背景技术

聚碳酸酯(PC)透明度好、强度高、刚性大，尺寸稳定性佳，拥有优异的力学性能、良好的抗冲击特性、较高的热形变温度，以及良好的耐蠕变性和着色性，所以广泛应用于航空航天、机械交通、电子电器、建筑运输、信息存储等诸多领域。

由于PC具备分解温度高的特性，其燃烧热低、成炭率高，因此PC材料自身已有一定的阻燃性能，但是通常PC在UL94燃烧测试中会熔融滴落，仅属于HB或者V-2等级。目前，传统的阻燃改性PC材料是通过在PC基体中添加一系列不同类型的阻燃剂、防滴落剂以达到降低燃烧性能的效果，采用的阻燃剂包括卤素类、磷系、硼系、芳香族磺酸盐类等。

目前，溴系阻燃剂由于毒性大已减少使用，磺酸盐类阻燃剂价格十分昂贵，不利于大规模工业化生产，而无卤环保磷系阻燃剂正逐渐获得广泛应用，然而，无卤环保磷系阻燃剂呈液态，为加工带来不便，在基材中的添加量较多时成本高昂、制品的力学性能及耐热性较差，采用单一成分的硅系阻燃剂难以制备阻燃性能和综合性能兼备的改性PC材料。而且阻燃剂和防滴落剂的添加通常会使PC的熔体粘度降低，加工性能下降甚至无法挤出拉条。

发明内容

本发明的目的是提供一种阻燃性能出色、力学性能优良的阻燃聚碳酸酯。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种阻燃聚碳酸酯，包括如下重量份数的组分：

本发明中，PC-x中的x为基团的指代表示，相对于PC增加了树脂原本的分子量，能够增加其熔融状态下的粘度和刚性强度，减少其燃烧时的滴落状况，提高树脂本身的阻燃性；复合阻燃剂能够结合不同阻燃剂的优点而改善树脂的阻燃性能，使得阻燃聚碳酸酯的阻燃性能增加；复配抗氧剂同样能够结合不同抗氧剂的优点，进而增加阻燃聚碳酸酯的抗氧化性能；此外，在阻燃聚碳酸酯燃烧时，抗氧剂能够及时消耗与阻燃聚碳酸酯接触的氧气等具有氧化性能的物质，与复合阻燃剂一同阻止阻燃聚碳酸酯的燃烧，从而增加阻燃聚碳酸酯的阻燃性能；

润滑剂在聚合物中具有较好的相容性，能够改善PC-x分子中的苯基之间的刚性摩擦，降低 PC-x分子间的内聚力，能够使得复合阻燃剂和复配抗氧剂较好的分散于PC-x中，进而保证阻燃聚碳酸酯良好的阻燃性和抗氧化性；

综上，在PC-x中添加复合阻燃剂、复配抗氧剂和润滑剂，使得制得的阻燃聚碳酸酯的阻燃性能更加出色、力学性能更加优良。

进一步优选为，所述PC-x的分子结构为

采用上述技术方案，在¹H NMR测试中，该分子结构的PC-x的交联结构含量相对于PC中重复单元的摩尔百分比为1.5％，该种阻燃聚碳酸酯在熔融状态下粘度高，在300℃、载荷2.16kg时的熔融指数为5g/10min～10g/10min，在保证复合阻燃剂和复配抗氧剂均匀分散于PC-x的前提下，能有效抑制燃烧时的滴落，提高树脂本身的阻燃性。

进一步优选为，所述复合阻燃剂为有机硅系阻燃剂与磺酸盐类阻燃剂复配而成。