本發(fā)明涉及高分子材料領(lǐng)域，尤其是涉及一種免噴涂聚碳酸酯組合物及其制備方法。

背景技術(shù)：

高光免噴涂塑料為具有高表面質(zhì)量的工程塑料，其表面具有高光，高硬度的特性，可避免噴漆等后加工工藝，節(jié)省成本。

目前，市場(chǎng)上的高光免噴涂產(chǎn)品，主要有ABS、PC等工程塑料，此類塑料表面硬度較低，熱變形溫度低，材料易變形，因此無(wú)法廣泛應(yīng)用。高光免噴涂的增強(qiáng)型聚碳酸酯組合物不僅具有優(yōu)異的表面硬度與光澤，還具有耐熱高、變形量小等優(yōu)點(diǎn)。

而目前市面上的免噴涂聚碳酸酯都是通過(guò)常規(guī)的配方及加工工藝制得的，其阻燃性能和耐熱性能有待改善。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種免噴涂聚碳酸酯組合物及其制備方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：

一種免噴涂聚碳酸酯組合物，其特征在于：原料配方為：

聚碳酸酯 88重量份；

活性聚磷酸銨 4重量份；

紅磷 1重量份；

復(fù)配潤(rùn)滑劑 0.5重量份；

三聚氰胺氰尿酸 5重量份；

復(fù)配抗氧劑 1重量份；

增韌劑 0.2重量份；

光穩(wěn)定劑 0.3重量份；

其中，所述的聚碳酸酯為雙酚A型聚碳酸酯，分子量為26000-40000；

其中，以上各組份的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)之和為100%。

所述的復(fù)配抗氧劑由抗氧劑1010與抗氧劑168按照1：1~1：3的重量比組成。

一種免噴涂聚碳酸酯組合物的制備方法，包括以下步驟：

1）將聚碳酸酯加入工程塑料粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎后備用；

2）將紅磷及復(fù)配潤(rùn)滑劑加入高分子材料攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌，攪拌速度為300r/min，攪拌時(shí)間為20min，得到一號(hào)混合料；

3）將復(fù)配抗氧劑、增韌劑、光穩(wěn)定劑及粉狀聚碳酸酯加入高分子材料攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌，攪拌速度為400r/min，攪拌時(shí)間為40min，得到二號(hào)混合料；

4）將步驟2）和步驟3）得到的一號(hào)混合料、二號(hào)混合料加入高分子材料攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌，攪拌速度為100r/min，攪拌時(shí)間為40min；

5) 在步驟4）攪拌完成后，加入活性聚磷酸銨和三聚氰胺氰尿酸進(jìn)行三段式攪拌，第一段攪拌的攪拌速度為400r/min，攪拌時(shí)間為18min，第二段攪拌的攪拌速度為270r/min，攪拌時(shí)間為11min，第三段攪拌的攪拌速度為70r/min，攪拌時(shí)間為2h；

6）將步驟5）得到的混合均勻的物料放入工程塑料擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒，得到免噴涂聚碳酸酯組合物；其中所述獨(dú)立段的擠出溫度為270℃，加注段的擠出溫度為300℃，嚙合段的擠出溫度為320℃，擠出造粒加工時(shí)的真空度為0.6MPa-0.8MPa。

上述技術(shù)方案的有益之處在于：

本發(fā)明提供了一種免噴涂聚碳酸酯組合物及其制備方法，通過(guò)在配方中加入活性聚磷酸銨、紅磷、復(fù)配抗氧劑、三聚氰胺氰尿酸、光穩(wěn)定劑等，并通過(guò)3個(gè)步驟將所有原料分別制成粉狀聚碳酸酯、一號(hào)混合料、二號(hào)混合料，然后將一號(hào)混合料和二號(hào)混合料混合后再加入三聚氰胺氰尿酸、活性聚磷酸銨進(jìn)行三段式攪拌；利用三聚氰胺氰尿酸、活性聚磷酸與一號(hào)混合料、二號(hào)混合料混合，且對(duì)三段式攪拌的攪拌時(shí)間和攪拌速度嚴(yán)格把控，三聚氰胺氰尿酸、活性聚磷酸與一號(hào)混合料、二號(hào)混合料可以起到“協(xié)同增效”的效果，從而能進(jìn)一步提高免噴涂聚碳酸酯組合物的表面形貌，可以使本發(fā)明制得的免噴涂聚碳酸酯組合物不僅具有良好的表面強(qiáng)度與表面光澤度，同時(shí)還具有較高的阻燃性能及耐熱時(shí)間，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)證明，阻燃性能最高能達(dá)到V-0級(jí)，耐熱性能達(dá)到在150℃±5℃的環(huán)境下進(jìn)行烘烤22min后才出現(xiàn)變色現(xiàn)象。

下面將結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

一種免噴涂聚碳酸酯組合物，其特征在于：原料配方為：

聚碳酸酯 88重量份；

活性聚磷酸銨 4重量份；

紅磷 1重量份；

復(fù)配潤(rùn)滑劑 0.5重量份；

三聚氰胺氰尿酸 5重量份；

復(fù)配抗氧劑 1重量份；

增韌劑 0.2重量份；

光穩(wěn)定劑 0.3重量份；

其中，所述的聚碳酸酯為雙酚A型聚碳酸酯，分子量為26000-40000；

其中，以上各組份的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)之和為100%。

所述的復(fù)配抗氧劑由抗氧劑1010與抗氧劑168按照1：1~1：3的重量比組成。

一種免噴涂聚碳酸酯組合物的制備方法，包括以下步驟：

1）將聚碳酸酯加入工程塑料粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎后備用；

2）將紅磷及復(fù)配潤(rùn)滑劑加入高分子材料攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌，攪拌速度為300r/min，攪拌時(shí)間為20min，得到一號(hào)混合料；

3）將復(fù)配抗氧劑、增韌劑、光穩(wěn)定劑及粉狀聚碳酸酯加入高分子材料攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌，攪拌速度為400r/min，攪拌時(shí)間為40min，得到二號(hào)混合料；

4）將步驟2）和步驟3）得到的一號(hào)混合料、二號(hào)混合料加入高分子材料攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌，攪拌速度為100r/min，攪拌時(shí)間為40min；

5) 在步驟4）攪拌完成后，加入活性聚磷酸銨和三聚氰胺氰尿酸進(jìn)行三段式攪拌，第一段攪拌的攪拌速度為400r/min，攪拌時(shí)間為18min，第二段攪拌的攪拌速度為270r/min，攪拌時(shí)間為11min，第三段攪拌的攪拌速度為70r/min，攪拌時(shí)間為2h；

6）將步驟5）得到的混合均勻的物料放入工程塑料擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒，得到免噴涂聚碳酸酯組合物；其中所述獨(dú)立段的擠出溫度為270℃，加注段的擠出溫度為300℃，嚙合段的擠出溫度為320℃，擠出造粒加工時(shí)的真空度為0.6MPa-0.8MPa。

實(shí)施例2

如實(shí)施例1所述的一種免噴涂聚碳酸酯組合物的制備方法，其中部分工藝還可以采用以下工藝：

在步驟5）中，所述第一段攪拌的攪拌速度為480r/min，攪拌時(shí)間為15min，第二段攪拌的攪拌速度為240r/min，攪拌時(shí)間為17min，第三段攪拌的攪拌速度為80r/min，攪拌時(shí)間為1h。

在步驟6）中，所述獨(dú)立段的擠出溫度為260℃，加注段的擠出溫度為310℃，嚙合段的擠出溫度為290℃。

實(shí)施例3

如實(shí)施例1所述的一種免噴涂聚碳酸酯組合物的制備方法，其中部分工藝還可以采用以下工藝：

在步驟5）中，所述第一段攪拌的攪拌速度為400r/min，攪拌時(shí)間為20min，第二段攪拌的攪拌速度為200r/min，攪拌時(shí)間為20min，第三段攪拌的攪拌速度為80r/min，攪拌時(shí)間為1h。

在步驟6）中，所述獨(dú)立段的擠出溫度為250℃，加注段的擠出溫度為310℃，嚙合段的擠出溫度為280℃。

實(shí)施例4

如實(shí)施例1所述的一種免噴涂聚碳酸酯組合物的制備方法，其中部分工藝還可以采用以下工藝：

在步驟5）中，所述第一段攪拌的攪拌速度為500r/min，攪拌時(shí)間為10min，第二段攪拌的攪拌速度為300r/min，攪拌時(shí)間為10min，第三段攪拌的攪拌速度為60r/min，攪拌時(shí)間為2h。

在步驟6）中，所述獨(dú)立段的擠出溫度為280℃，加注段的擠出溫度為290℃，嚙合段的擠出溫度為320℃。

通過(guò)以上各實(shí)施例，最終均可制得免噴涂聚碳酸酯組合物；需要說(shuō)明的是，本發(fā)明的技術(shù)要點(diǎn)是在于通過(guò)在配方中加入活性聚磷酸銨、紅磷、復(fù)配抗氧劑、三聚氰胺氰尿酸、光穩(wěn)定劑等，并通過(guò)3個(gè)步驟將所有原料分別制成粉狀聚碳酸酯、一號(hào)混合料、二號(hào)混合料，然后將一號(hào)混合料和二號(hào)混合料混合后再加入三聚氰胺氰尿酸、活性聚磷酸銨進(jìn)行三段式攪拌；利用三聚氰胺氰尿酸、活性聚磷酸與一號(hào)混合料、二號(hào)混合料混合，且對(duì)三段式攪拌的攪拌時(shí)間和攪拌速度嚴(yán)格把控，三聚氰胺氰尿酸、活性聚磷酸與一號(hào)混合料、二號(hào)混合料可以起到“協(xié)同增效”的效果，從而能進(jìn)一步提高免噴涂聚碳酸酯組合物的表面形貌，可以使本發(fā)明制得的免噴涂聚碳酸酯組合物不僅具有良好的表面強(qiáng)度與表面光澤度，同時(shí)還具有較高的阻燃性能及耐熱時(shí)間，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)證明，阻燃性能最高能達(dá)到V-0級(jí)，耐熱性能達(dá)到在150℃±5℃的環(huán)境下進(jìn)行烘烤22min后才出現(xiàn)變色現(xiàn)象。

本領(lǐng)域技術(shù)人員在實(shí)施時(shí)應(yīng)當(dāng)注意，在本發(fā)明中的制備方法中，步驟1）所采用的工程塑料粉碎機(jī)及其他加工步驟所采用的高分子材料攪拌機(jī)可以直接采用現(xiàn)有粉碎設(shè)備、攪拌設(shè)備；優(yōu)選采用本司提供的工程塑料粉碎機(jī)及高分子材料攪拌機(jī)，經(jīng)過(guò)本申請(qǐng)人實(shí)踐證明，經(jīng)本司提供的工程塑料粉碎機(jī)及高分子材料攪拌機(jī)所加工的材料可以使物料具有較高的粉碎度和攪拌均勻度，可以為制得高質(zhì)量免噴涂聚碳酸酯組合物提供一個(gè)較好保障。

性能試驗(yàn)：

試驗(yàn)一：針對(duì)成品免噴涂聚碳酸酯組合物的阻燃性能做出測(cè)定。

試驗(yàn)樣本：經(jīng)本發(fā)明上述4個(gè)實(shí)施例所記載技術(shù)方案制得的產(chǎn)品和市面上的普通免噴涂聚碳酸酯產(chǎn)品，不同技術(shù)得到的產(chǎn)品分別采樣4種，普通免噴涂聚碳酸酯產(chǎn)品也采樣4種。

注：抽樣標(biāo)準(zhǔn)采用gb/t2828.1-2012。

試驗(yàn)方法：對(duì)每個(gè)樣品進(jìn)行兩次10秒的燃燒測(cè)試后，記錄火焰熄滅時(shí)間，及是否有燃燒物掉落。

試驗(yàn)結(jié)果如表1所示：

表1 （單位：秒）

在以上測(cè)試中，系列1-5的4個(gè)重復(fù)均無(wú)燃燒物掉落。

注：表1中，系列1-4分別為本發(fā)明四個(gè)實(shí)施例所制得的產(chǎn)品，系列5為普通免噴涂聚碳酸酯產(chǎn)品，重復(fù)1-4為各產(chǎn)品的重復(fù)采樣。

通過(guò)表1可以看出，經(jīng)過(guò)本發(fā)明所制得的免噴涂聚碳酸酯組合物在測(cè)試時(shí)，最低時(shí)間為4秒，最高為8秒，而普通聚碳酸酯產(chǎn)品的最低時(shí)間為15秒，最高為18秒，可以證明經(jīng)過(guò)本發(fā)明四個(gè)實(shí)施例所記載的技術(shù)方案所制得的免噴涂聚碳酸酯組合物的阻燃等級(jí)均達(dá)到V-0級(jí)，普通免噴涂聚碳酸酯產(chǎn)品的阻燃性能為V-1級(jí)。

試驗(yàn)結(jié)論：

通過(guò)表1可以看出，經(jīng)本發(fā)明所記載的技術(shù)方案所制得的免噴涂聚碳酸酯組合物的阻燃性能遠(yuǎn)高于市面上的普通免噴涂聚碳酸酯產(chǎn)品的阻燃性能；其中，以實(shí)施例1所記載的制備方法，即 在所述步驟5）中，第一段攪拌的攪拌速度為400r/min，攪拌時(shí)間為18min，第二段攪拌的攪拌速度為270r/min，攪拌時(shí)間為11min，第三段攪拌的攪拌速度為70r/min，攪拌時(shí)間為2h；在所述步驟6）中，獨(dú)立段的擠出溫度為270℃，加注段的擠出溫度為300℃，嚙合段的擠出溫度為320℃所制得免噴涂聚碳酸酯組合物的阻燃性能最高，相比普通燈罩的阻燃性能，提升明顯。

試驗(yàn)二：針對(duì)成品免噴涂聚碳酸酯組合物的耐熱時(shí)間做出測(cè)定。

試驗(yàn)樣本：經(jīng)本發(fā)明上述4個(gè)實(shí)施例所記載技術(shù)方案制得的產(chǎn)品和市面上的普通免噴涂聚碳酸酯產(chǎn)品，不同技術(shù)得到的產(chǎn)品分別采樣4種，普通免噴涂聚碳酸酯產(chǎn)品也采樣4種。

注：抽樣標(biāo)準(zhǔn)采用gb/t2828.1-2012。

試驗(yàn)方法：在150℃±5℃的環(huán)境下進(jìn)行烘烤，記錄每個(gè)樣品出現(xiàn)變色現(xiàn)象時(shí)的烘烤時(shí)間。

試驗(yàn)結(jié)果如表2所示：

表2 （單位：min）

注：表2中，系列1-4分別為本發(fā)明四個(gè)實(shí)施例所制得的產(chǎn)品，系列5為的普通免噴涂聚碳酸酯產(chǎn)品，重復(fù)1-4為各產(chǎn)品的重復(fù)采樣。

通過(guò)表2可以看出，經(jīng)本發(fā)明所記載的技術(shù)方案所制得的免噴涂聚碳酸酯組合物的耐熱時(shí)間最高達(dá)到22min才出現(xiàn)變色現(xiàn)象，最低達(dá)到17min，而普通免噴涂聚碳酸酯產(chǎn)品的耐熱時(shí)間最高只達(dá)到11min。

試驗(yàn)結(jié)論：

通過(guò)表2可以看出，經(jīng)本發(fā)明所記載的技術(shù)方案所制得的免噴涂聚碳酸酯組合物的耐熱時(shí)間遠(yuǎn)高于市面上的普通免噴涂聚碳酸酯產(chǎn)品的耐熱時(shí)間；其中，以實(shí)施例1所記載的制備方法，即 在所述步驟5）中，第一段攪拌的攪拌速度為400r/min，攪拌時(shí)間為18min，第二段攪拌的攪拌速度為270r/min，攪拌時(shí)間為11min，第三段攪拌的攪拌速度為70r/min，攪拌時(shí)間為2h；在所述步驟6）中，獨(dú)立段的擠出溫度為270℃，加注段的擠出溫度為300℃，嚙合段的擠出溫度為320℃所制得免噴涂聚碳酸酯組合物的的耐熱時(shí)間最高，最高達(dá)到22mi才出現(xiàn)變色現(xiàn)象，相比普通免噴涂聚碳酸酯產(chǎn)品的耐熱性能，提升明顯。