[发明专利]一种高CTI无卤阻燃聚碳酸酯材料及其制备工艺

说明书

本发明提供一种高CTI无卤阻燃聚碳酸酯材料，其特征在于，所述聚碳酸酯材料按质量份数计包括如下组分：聚碳酸酯60‑80份、改性增强剂10‑30份、阻燃剂5‑10份、增韧剂3‑8份、抗氧剂0.1‑1份、润滑剂0.1‑1份。所述改性增强剂是硅烷偶联剂改性的玻璃纤维和/或硅烷偶联剂改性的矿物填充物，阻燃剂是由囊壁包覆囊芯制备得到的微胶囊型阻燃剂。本发明制备的聚碳酸酯材料CTI值均在420V以上，阻燃效果较好，力学性能好，可应用于电子电器领域。

技术领域

本发明属于工程塑料/聚合物改性加工技术领域，具体涉及一种高CTI无卤阻燃玻纤增强聚碳酸酯材料及其制备工艺。

背景技术

随着我国电子电器工业的迅速发展和人民生活水平的提高，人们对电子电器产品的使用性能和安全性能日益重视，不仅要求外表美观、性能优异，对家电的使用安全性有了更高的要求。如对于无人看管的白色家电，除了要满足阻燃性能外，还要求具有较高的电性能，要求相对漏电起痕指数(CTI)≥300V，并且随着材料改性的发展，这一要求将会越来越高。

聚碳酸酯(PC)材料具有优异的机械性能、尺寸稳定性和热性能，在电器制造领域应用十分广泛。电子器件如接插件、变压器、熔断器外壳、开关、继电器、节能灯、线圈骨架、连接器等均可使用聚碳酸酯制造。通常情况下，电子器件在过载、短路、漏电等情况下会造成局部过热并可能引起燃烧。因此，电子器件制造领域通常对材料有非常严格的阻燃要求，一般要求灼热丝全程不起燃温度达750℃。为了实现材料的阻燃要求，行业内都是选择添加阻燃剂，但是阻燃剂会使材料的机械性能降低。此外，阻燃剂也会影响材料的电绝缘性能，如大量添加阻燃剂会使材料的CTI从600V下降到250V，甚至更低，直接影响材料在电子电器领域的应用。

专利文献201910363726.4公开了一种无卤阻燃玻璃纤维矿物增强高CTI聚碳酸酯，包括主料和辅料，其特征在于：所述主料包括增强载体、透光载体和聚碳酸酯，所述辅料包括阻燃载体、增韧剂、静电防止剂、紫外线吸收剂、润滑剂、抗滴落剂和抗氧剂。其中，所述增强载体为矿物填充，所述矿物填充为石墨、云母和多孔碳的混合矿物，其中石墨、云母和多孔碳的比例为3:4:1。所述透光载体为玻璃纤维、二甲苯和香柏油的混合溶液，其中玻璃纤维、二甲苯和香柏油的比例为4:2:1。所述技术方案的改进点在于，通过向聚碳酸酯添加石墨和云母能够增强产品的强度、耐磨等性能，提高产品的抗冲击性能，具有足够的韧性。虽然在聚碳酸酯中添加矿物填充能提高材料强度，但是矿物质与聚碳酸酯界面粘结性并不好，会影响材料的机械性能，如拉伸性能等。

专利文献202011131801.3公开了一种高CTI无卤阻燃增强聚碳酸酯，按质量百分含量计包括如下组分：聚碳酸酯60-70％、硅烷偶联剂改性的玻璃纤维20-30％、磷系阻燃剂5-8％、氮系阻燃剂2-8％、增韧剂2-8％、稳定剂0.4-0.6％、抗氧化剂0.01-0.5％、润滑剂0.5-1％和光屏蔽剂0.01-1.0％。虽然所述技术方案实现了复合材料的无卤阻燃，具有优异的CTI值，适用于电子电器领域工程塑料的制备，但是向体系内直接加入大量的阻燃剂势必会影响材料的机械性能。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种聚碳酸酯材料及其制备方法和应用，所述聚碳酸酯材料在无卤阻燃条件下实现了高CTI的性能。所述“高CTI”是指所述聚碳酸酯材料的CTI值在420V以上，远高于IEC组织提出的无人看管电子器件要求(CTI≥300V)，更适用于电子电器领域。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

第一方面，本发明提供一种高CTI无卤阻燃聚碳酸酯材料，其特征在于，所述聚碳酸酯材料按质量份数计包括如下组分：聚碳酸酯60-80份、改性增强剂10-30份、阻燃剂5-10份、增韧剂3-8份、抗氧剂0.1-1份、润滑剂0.1-1份。

在本发明的优选实施方式中，所述高CTI无卤阻燃聚碳酸酯材料按质量份数计包括如下组分：聚碳酸酯70-80份、改性增强剂15-20份、阻燃剂5-6份、增韧剂5-8份、抗氧剂0.1-0.3份、润滑剂0.1-0.5份。