[发明专利]一种具有耐溶剂开裂性阻燃聚碳酸酯复合材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明具体涉及一种具有耐溶剂开裂性阻燃聚碳酸酯复合材料的制备方法。

背景技术

聚碳酸酯（PC）是指主链上含有碳酸酯基的一类高聚物，是一种综合性能优良的工程塑料，最具有实用性的是芳香族聚碳酸酯，具有突出的冲击韧性和耐蠕变性，可见光的透过率达90%，拉伸、弯曲强度较高。PC本身具有UL94 V-2级别的阻燃性，氧指数达到25%，在众多树脂中也较为优异，但是为了拓宽其应用范围，需要其有更高的阻燃性。此外，PC的耐磨性、耐溶剂性也不好，且售价也较高。

磷系阻燃剂低毒、持久、热稳定性好，认为是取代卤系阻燃剂的最佳选择。烷基次膦酸盐新一代绿色环保磷系阻燃剂，具有良好的热稳定性，分解温度高达350℃以上。由于其具有相对较高的磷含量，因而只需要较少的添加量就能使复合材料达到较好的阻燃效果，烷基次膦酸盐阻燃机理较为复杂。一方面因磷的百分含量高，而充分发挥着磷系阻燃剂的阻燃特征，可同时在凝聚相和气相起阻燃作用。为了提高有机磷阻燃剂的阻燃效率，可以选用成炭剂与阻燃剂复配进行阻燃处理。以磷系阻燃剂为酸源的膨胀型阻燃剂与硅系阻燃剂构成协同阻燃体系，克服单一的阻燃剂带来的局限性和造成的缺陷，提高聚碳酸酯的阻燃性能。

由于树脂的耐溶剂性随结晶程度的提高而增强，将PC与半结晶的聚酯机械共混，可以改善其耐溶剂性。聚苯醚本身作为高强度的工程塑料，能够保证复合材料的综合性能保持优异。

通过添加磷系阻燃剂二乙基次磷酸铝，探究阻燃效果，在此基础上进一步添加硅系阻燃剂，复配得到硅磷协同阻燃型聚碳酸酯。所得树脂与聚苯醚共混制备具有耐溶剂开裂性复合聚碳酸酯。复合聚碳酸酯同时具有阻燃性和耐溶剂开裂性能，改善了该工程塑料的部分性能，使其在电器、建筑、家用、办公等领域得到更加广泛的应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有耐溶剂开裂性阻燃聚碳酸酯复合材料的制备方法。

本发明提出的一种具有耐溶剂开裂性阻燃聚碳酸酯复合材料的制备方法，将磷系阻燃剂二乙基次磷酸铝，与聚碳酸酯、抗氧剂以及硅烷偶联剂共混挤出并成型，进一步添加硅系阻燃剂，复配得到硅磷协同阻燃型聚碳酸酯；最后所得硅磷协同阻燃型聚碳酸酯与不同质量比例聚苯醚共混制备具有耐溶剂开裂性复合聚碳酸酯；具体步骤如下：

(1) 聚碳酸酯粒料在80~120℃下烘干8~12h，滴加适量硅烷偶联剂A于干燥后的聚碳酸酯粒料表面，40~50℃温度，与5~30phr二乙基次磷酸铝阻燃剂，适量抗氧化剂B及硅烷偶联剂在高速搅拌机中共混均匀，240-260℃的加工温度下，30~60r/min转速下，在双螺杆挤出机中熔融挤出、冷却、切粒，所得粒料进一步在220-250℃下注塑成型；硅烷偶联剂A的用量为磷系阻燃剂二乙基次磷酸铝质量百分数的0.5~3%；抗氧化剂B的用量为磷系阻燃剂二乙基次磷酸铝质量分数的2~5%；

(2) 10phr~25phr磷系阻燃剂添加量的阻燃聚碳酸酯粒料在80~120℃下烘干，在树脂中添加硅系阻燃剂C共混，进一步挤出注塑成型，得到复配阻燃型聚碳酸酯；

(3) 将聚苯醚进行脱水干燥处理后与PPO-g-MAH增容剂和稳定剂按100:3:0.5~100:15:3的比例预混合，同步骤(2)中原料复配，230-260℃下，在双螺杆挤出机中熔融挤出、冷却、切粒。所得粒料进一步在210-240℃下注塑成型，得到具有耐溶剂开裂性复合聚碳酸酯。

本发明中，步骤(1)中使用的硅烷偶联剂A为γ-缩水甘油基氧基丙基三甲基氧基硅烷偶联剂（GPTMS）、乙烯基三(甲氧基乙氧基)硅烷偶联剂（A-172）或者γ-氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂（KH-550）中的一种。

本发明中，步骤(1)中使用的抗氧化剂B为四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯）与三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯（抗氧剂1010+168）或者β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯与三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯（抗氧剂1076+168）复配得到的抗氧剂中的一种。

本发明中，步骤(2)中硅系阻燃剂C聚苯基甲基硅氧烷。

本发明中，步骤(2)中的硅系阻燃剂C添加的质量分数为2、4、6、8、10phr五个等级比例。

本发明中，步骤(3)中的PPO-g-MAH增容剂添加的质量百分数为聚碳酸酯质量的3-8%。