[发明专利]一种耐低温冲击高透阻燃聚碳酸酯复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种耐低温冲击高透阻燃聚碳酸酯复合材料及其制备方法，属于高分子材料技术领域。本发明的复合材料包括以下重量百分比的组分：聚碳酸酯29.05～69.45％、芴基聚酯30～70.3％、阻燃剂0.04～0.4％、抗氧剂0.1～0.3％，所述芴基聚酯为主链至少含有一个芴基基团的芳香族聚酯树脂；本发明的聚碳酸酯复合材料耐低温冲击、透明度高、阻燃效果好、双折射率低。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，涉及一种耐低温冲击高透阻燃聚碳酸酯复合材料及其制备方法。

背景技术

聚碳酸酯(PC)是一种具有抗高冲击、耐热、透明、V2阻燃性能的工程塑料，具有优异的综合性能，被广泛应用到电子、电器、汽车、轨道交通、计算机、机械制造等技术领域。但聚碳酸酯材料分子结构刚性大，加工不易，容易出现应力开裂，在低温下冲击性能会急剧下降，并且未经改性的聚碳酸酯的阻燃级别是V2，无法满足V0级别阻燃要求的应用场景；而且现有的透明阻燃聚碳酸酯技术中存在透光率、机械性能、加工性能以及阻燃性能难以调和和兼顾的问题。

现有技术中获得透明阻燃聚碳酸酯的方法主要有两种：第一种是对纯聚碳酸酯进行改性，第二种是对聚碳酸酯和其它高分子材料的复合材料进行改性。前者往往能兼顾改性后材料的透明性和阻燃性，但无法实现材料的耐低温冲击性能；后者虽然能兼顾改性后材料的透明性、阻燃性及一些特殊性能，但透明性往往达不到高透。

另外，聚碳酸酯分子链中含量大量的苯环结构，导致其具有较高的双折射率，影响材料的光学性能。为避免聚碳酸酯的定向双折射缺陷，一般可以采用低分子聚碳酸酯，如采用熔融指数70g/10min的超低分子聚碳酸酯来制备CD和唱片，但这种低分子聚碳酸酯的抗冲击强度和耐热性极差，会导致产品脆且不耐热。

中国发明专利公开文本CN103602052A公开了一种透明阻燃PC材料及其制备方法，所述材料由94.3～98.8份PC树脂、0.2～0.5份主阻燃剂、0.2～2.0份协效阻燃剂、0.2～1.0份主抗氧剂、0.2～1.0份辅助抗氧剂、0.2～0.6份紫外线吸收剂和0.2～0.6份UV-770光猝灭剂组成，所述主阻燃剂为苯磺酰基苯磺酸钾或全氟丁基磺酸钾，协效阻燃剂为烷基硅烷(亚)磷酸盐。该专利通过主阻燃剂和协效阻燃剂的协同作用，极少的添加量就可以达到1.2mm V0阻燃，且透光率在83～88％之间，可见该方法还是导致原生PC的透光率有所下降，且PC的耐低温冲击未得到改善。

中国发明专利公开文本CN104403293A公开了一种透明无卤阻燃聚碳酸酯树脂及其制备方法，所述材料由98.4～99.75％的阻燃母粒，0.05～0.6％的阻燃剂，0.1～0.5％的抗氧剂和0.1～0.5％的润滑剂组成，所述阻燃母粒由89.7～97.7％的聚碳酸酯，1～10％的阻燃剂，0.1～1％的抗氧剂和0.1～1％的润滑剂挤出造粒制备，所述阻燃剂为全苯基丁基磺酸钾。该专利申请文本记载的方法制备工艺简单，无需复杂的阶梯控温步骤，所得产品具有透明、阻燃的特性，然而其实施例中1.6mm板的透光率为80.7～86.7％；所以该方法也降低了PC的透光率，且也未对PC的耐低温冲击进行改善。

中国发明专利公开文本CN106009038A公开了一种无卤含磷阻燃剂、阻燃透明聚碳酸酯材料及制备和应用，所述无卤含磷阻燃剂是将双P-C键桥链的DOPD衍生物与纳米二氧化硅或纳米硅溶液通过溶液共混或超临界二氧化碳共混法制备而得，双P-C键桥链的DOPD衍生物结构式为

其中R1为C6～C18的芳基(苯乙基、萘乙基、对苯乙基、苯丙基等)。

CN106009038A记载的方法有效解决了膦酸酯不易与高分子材料相容的问题，同时引入阻燃元素磷与硅，提高了阻燃性能，并且不影响PC树脂的透明性。根据其实施例数据显示，虽然该新型阻燃剂的使用能够获得兼具阻燃性和透明性的PC改性材料，但其透光率数据没有明确给出检测厚度，所以无法判定阻燃剂对于材料透光率的影响，且也未解决PC材料的耐低温冲击问题。