[发明专利]一种透明阻燃PC材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，尤其涉及一种透明阻燃PC材料，本发明还涉及一种透明阻燃PC材料的制备方法。

背景技术

PC树脂作为一种通用工程塑料，具有透明度高、光稳定性好、尺寸稳定性好、韧性佳、机械强度高等优异性能，在各个工业领域得到了广泛的应用。但未经改性的PC树脂的阻燃性能一般，极限氧指数24~28，阻燃性能仅能达到HB或LU94 V-2级别，在一定程度上限制了其在高火灾隐患情况下的使用。

传统的卤素阻燃PC材料往往需要加入锑的氧化物作为协效剂，而这种协效剂极易引起PC树脂中的主链降解，导致PC材料的性能下降和PC材料表面出现气纹等缺陷，且卤素阻燃PC材料会彻底丧失PC树脂所具有的透光性，所得PC材料的透光性低。

由于有机磷酸酯类无卤阻燃剂具有价格低廉、阻燃效果好和无卤环保等特点，现被广泛用于PC材料的制造，然而有机磷酸酯类无卤阻燃剂多为液体或熔点很低的固体，其添加量要达到15-25%才能获得理想的阻燃效果，大量的有机磷酸酯类无卤阻燃剂对PC材料起到了明显的增塑作用，从而大幅度降低了PC材料的耐热水平；同时，使用有机磷酸酯类无卤阻燃剂制备的PC材料在不额外添加其他增韧剂的情况下，其韧性不尽如人意，严重影响了PC材料的机械性能和透明性能。

现也有磺酸盐类和有机硅类新型无卤阻燃剂在PC材料的制备方面得到了广泛的应用，但磺酸盐类阻燃剂存在价格昂贵、难于充分分散、单独使用阻燃效果不佳等缺陷。而有机硅类阻燃剂通常为液态物质，实际加工时存在难于计量、加工不方便、价格高昂等问题；同时，要获得较高的阻燃级别，有机硅类阻燃剂的添加量也要相应提高，从而影响PC材料的耐热性。

发明内容

本发明的目的在于提出一种加工方便、价格低廉、耐热性能高、机械性能良好的高透明高阻燃PC材料。

为了解决现有技术问题，本发明通过以下技术方案实现的。

一种透明阻燃PC材料，由以下质量份数的原料组成：PC树脂94.3~98.8份、主阻燃剂0.2~0.5份、协效阻燃剂0.2~2.0份、主抗氧剂0.2~1.0份、辅助抗氧剂0.2~1.0份、紫外线吸收剂0.2~0.6份和UV-770光猝灭剂0.2~0.6份。

所述PC树脂为熔体流动速率MI=2~38g/10min。

所述主阻燃剂为苯磺酰基苯磺酸钾或全氟丁基磺酸钾。

所述协效阻燃剂为烷基氨基硅烷（亚）磷酸盐，其结构简式为通式I所示：

I式中，R₁和R₂为（CH₂）_m，其中，1≤m≤6；

R₃为（CH₂）_kCH₃，其中，0≤k≤5；

R为（CH₂）_pCH₃或苯基，其中，0≤p≤5；

1≤n≤6。

所述烷基氨基硅烷（亚）磷酸盐的具体制备方法为：将多氨基硅烷与烷基（苯基）二氯化磷或烷基（苯基）二氯氧磷按摩尔比1~2：1的比例置于反应釜中混合，在搅拌的条件下加热混合物至70~80℃，同时采用废气吸收装置除去反应生成的HCl气体；反应40~60min，降温至20~30℃，然后放出反应釜中的混合物，抽滤后用温度为4~15℃的去离子水洗涤，再过滤、烘干、粉碎，得到烷基氨基硅烷（亚）磷酸盐。

所述主抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076和抗氧剂MD-697中的任一种或几种的组合。

所述辅助抗氧剂为抗氧剂168和抗氧剂412S中的任一种或两种的组合。

所述紫外线吸收剂为UV-329、UV-328、UV-234和UV-531中的任一种或几种的组合。

本发明的另一目的在于提出一种透明阻燃PC材料的制备方法，包括以下步骤：

1）将PC树脂在温度为120~130℃的条件下进行干燥4~8h，至PC树脂含水量低于0.02%；

2）称取配方比的原料，将原料混合并搅拌均匀；

3）将经步骤2）之后的原料加入同向双螺杆挤出机中进行熔融共混挤出，双螺杆挤出机各区的温度均为250~280℃；

4）将经步骤3）挤出后的原料进行牵引、冷却、切粒工艺，得到透明阻燃PC材料。