[发明专利]一种高效阻燃聚碳酸酯材料及其制备方法

说明书

本发明涉及聚碳酸酯材料，一种高效阻燃聚碳酸酯材料及其制备方法，由包括有以下质量份数的原料：PC树脂100份，磺酸盐类阻燃剂0.02‑0.2份，填充矿粉1‑9份；按比例PDMS：矿粉：氯化亚锡混合均匀，加热至90‑120℃，保持搅拌并反应4h，反应结束后过滤、洗涤干燥，获得填充矿粉；在按质量份数称取PC树脂、磺酸盐酸盐阻燃剂、填充矿粉和其他原料，加入到高混机中搅拌混合均匀得到混合物料A；将混合物料A放入螺杆长径比为32‑36的双螺杆挤出机中进行挤出造粒，得到高效阻燃聚碳酸酯材料，该阻燃聚碳酸酯材料，成本经济，且具有良好的阻燃性能、热变形温度和力学性能。

技术领域

本发明涉及聚碳酸酯材料，特别涉及一种高效阻燃聚碳酸酯材料及其制备方法。

背景技术

聚碳酸酯(PC)是一种综合性能优良的通过工程塑料，具有优异的力学性能、较高的透明性、突出的耐候性和耐高温性以及良好的尺寸稳定性和电绝缘性，被广泛的用于电子电气、汽车内饰以及光学媒介领域。PC自身具有一定的阻燃性，通常情况下能够达到UL94V2级别，但是不足以满足材料在电子电气和汽车领域的使用要求，因此现有电子电气和汽车领域的PC均通过添加阻燃进行改性，提高PC的阻燃性能。

目前市场上应用于PC的阻燃剂主要有溴系阻燃剂、磷系阻燃剂、磺酸盐类阻燃剂、硅系阻燃剂以及无机阻燃剂等。

其中溴系阻燃剂阻燃效率较高，应用于PC后，所得的阻燃PC的性能损失较小，但是由于含有的卤素会对环境造成污染，因此溴系阻燃剂应用得到了限制。

由磷系阻燃剂改性的阻燃PC，阻燃性能较好，同时色泽和透明性优异，但在热变形温度和冲击强度有所下降。

而磺酸盐类阻燃剂改性的阻燃PC，其由于磺酸盐类阻燃剂阻燃效率高，添加少量即明显提高PC的阻燃性能，所获得的阻燃PC的物理和力学性能与通用PC相媲美，但是磺酸盐类阻燃剂价格比较昂贵，导致成本高。

硅系阻燃剂和无机阻燃剂使用时添加量较大，对PC性能影响大。硅系阻燃剂主要以有机硅成分为主，其成本较高，影响阻燃PC的焊接和包胶效果，所得的阻燃PC的冲击强度、拉伸强度以及弯曲强度均下降。无机阻燃剂改性所得的阻燃PC其韧性和透明性显著降低。

由此获得一种经济、高效阻燃且力学性能得到保障的阻燃PC是目前阻燃PC的研究趋势之一。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种高效阻燃聚碳酸酯材料，该阻燃聚碳酸酯材料，成本经济，且具有良好的阻燃性能、热变形温度和力学性能。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种高效阻燃聚碳酸酯材料，由包括有以下质量份数的原料制成，

PC树脂100份，

磺酸盐类阻燃剂0.02-0.2份，

填充矿粉1-9份；

所述填充矿粉为矿粉或由矿粉改性得到，所述矿粉为层状硅酸盐材料，其为蒙脱土、高岭土、云母、滑石粉、水滑石中的一种或多种。

通过采用上述技术方案，磺酸盐类阻燃剂的作用原理是磺酸盐类阻燃剂中主要成分磺酸盐在300-500℃温度范围内会降解产生能够促进PC交联成炭的SO₂气体，同时300-500℃温度范围与PC的降解温度相匹配。磺酸盐类阻燃剂通过促进PC的异构化和Fries重排，促进成炭交联，实现阻燃效果，故磺酸盐类阻燃剂用量较小时，仍可起到一定阻燃效果。