本發(fā)明屬于高分子材料
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種高耐熱阻燃透明材料。
背景技術(shù)：
：聚碳酸酯(簡(jiǎn)稱PC)是分子鏈中含有碳酸酯基的高分子聚合物，根據(jù)酯基的結(jié)構(gòu)可分為脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多種類型。聚碳酸酯無(wú)色透明，耐熱，抗沖擊，阻燃V2級(jí)，在普通使用溫度內(nèi)都有良好的機(jī)械性能。其主要分為防靜電PC、導(dǎo)電PC、加纖防火PC、抗紫外線耐候PC、食品級(jí)PC、抗化學(xué)性PC。聚碳酸酯的應(yīng)用開發(fā)是向高復(fù)合、高功能、專用化、系列化方向發(fā)展，應(yīng)用于光盤、汽車、辦公設(shè)備、箱體、包裝、醫(yī)藥、照明、薄膜等多種產(chǎn)品制造領(lǐng)域。隨著技術(shù)的發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)使用材料提出了更多的要求，如高耐熱、較高流動(dòng)性、透明、阻燃等；但目前市場(chǎng)上還沒(méi)有相應(yīng)的產(chǎn)品的報(bào)道。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是提供一種高耐熱阻燃透明材料，即一種具有良好耐熱、阻燃、透明等性能的合金材料，從而解決PC材料較低的流動(dòng)性、阻燃改性后的低耐熱性、合金改性后的不透明性。本發(fā)明的高耐熱阻燃透明材料，其組成成分的重量百分配比如下：聚碳酸酯(PC)70-90％，透明聚苯乙烯(PS)5-20％，阻燃劑3-8％，界面增韌相容劑2-5％，潤(rùn)滑劑0.2-1％，抗氧劑0.2-1％。本發(fā)明中所用阻燃劑包括但不限于溴代三嗪、十溴二苯乙烷、四溴雙酚A等。界面增韌相容劑，其包括但不限于馬來(lái)酸酐接枝苯乙烯、苯乙烯和順丁烯二酸酐無(wú)規(guī)共聚物、烯-丙烯酸甲酯共聚物、硅烷偶聯(lián)劑等。本發(fā)明所用的潤(rùn)滑劑包括但不限于脂肪酸及其酯類、脂肪酸酰胺、金屬皂、烴類、有機(jī)硅化合物及磷酸鹽類。本發(fā)明所用抗氧劑包含但不限于芳香胺類抗氧劑(二苯胺、對(duì)苯二胺和二氫喹啉等化合物及其衍生物)、受阻酚類抗氧劑、雙十二碳醇酯、雙十四碳醇酯和雙十八碳醇酯等。本發(fā)明的高耐熱阻燃透明材料的制備方法，包括如下的步驟：1)將PC、PS、界面增韌相容劑加入混合機(jī)中低速(500轉(zhuǎn)/min)混合3-5min，進(jìn)行初步混合，然后將阻燃劑、抗氧劑、潤(rùn)滑劑等加入混合機(jī)中后高速(3000轉(zhuǎn)/min)混合2-3min，進(jìn)行混合、干燥、粉化處理；2)將步驟1)所得混合物加入到同向雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，轉(zhuǎn)速為300～400r/min，溫度240～265℃，經(jīng)水槽冷卻后切粒包裝。本發(fā)明的提供的高耐熱阻燃透明合金，具有較高的流動(dòng)性，提高了其加工性能。且本發(fā)明的合金材料的阻燃等級(jí)提至UL94V0，并且不會(huì)降低合金材料的透明度和耐熱性。具體實(shí)施方式申請(qǐng)人在長(zhǎng)期的研究中發(fā)現(xiàn)，PC材料本身存在加工溫度較高、流動(dòng)性差的缺點(diǎn)，為了解決這一問(wèn)題，本發(fā)明從材料的選擇、配比上進(jìn)行了優(yōu)化，并對(duì)制備方法進(jìn)行了長(zhǎng)期的研究，從而制成了PC材料和透明聚苯乙烯相容性及粘合性好，且界面粘合力提高的合金材料，從而促成了本發(fā)明。本發(fā)明所使用到的額測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)及測(cè)試處理方法如下：材料拉伸樣條尺寸按照GB/T1040標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，實(shí)測(cè)樣條尺寸為：形狀啞鈴狀，總長(zhǎng)154mm，有效測(cè)試數(shù)據(jù)部分長(zhǎng)80mm，寬10mm，厚度4mm。具體測(cè)試方法為：拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率測(cè)試方法按照GB/T1040標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，拉伸速度50mm/min，標(biāo)距為50mm。在溫度為23℃，濕度為50％的環(huán)境下，按照GB/T2918進(jìn)行48小試狀態(tài)調(diào)節(jié)。彎曲樣條尺寸及測(cè)試方法按照GB/T9431標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，實(shí)測(cè)樣條測(cè)試部分尺寸為：長(zhǎng)80mm，寬10mm，厚度4mm。具體測(cè)試方法選用跨度64mm，下壓速度2mm/min。在溫度為23℃，濕度為50％的環(huán)境下，按照GB/T2918進(jìn)行48小試狀態(tài)調(diào)節(jié)。缺口沖擊強(qiáng)度測(cè)試樣條尺寸及方法按照GB/T1843標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，實(shí)測(cè)樣條尺寸為：長(zhǎng)80mm，寬10mm，厚度4mm，A型缺口，缺口深度2mm，測(cè)試擺錘為5.5J。在溫度為23℃，濕度為50％的環(huán)境下，按照GB/T2918進(jìn)行48小試狀態(tài)調(diào)節(jié)。全光透過(guò)率測(cè)試試樣尺寸及方法按照GB/T2410標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，圓片尺寸為：直徑100mm，厚度3mm，選用霧度計(jì)法測(cè)試透光率。在溫度為23℃，濕度為50％的環(huán)境下，按照GB/T2918進(jìn)行48小試狀態(tài)調(diào)節(jié)。熱變形測(cè)試樣條及測(cè)試方法按照GB/T1634標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，實(shí)測(cè)樣條尺寸為：長(zhǎng)80mm，寬10mm，厚度4mm，砝碼選擇B法0.45MPa，撓度0.34，采用120℃/H的升溫速度。在溫度為23℃，濕度為50％的環(huán)境下，按照GB/T2918進(jìn)行48小試狀態(tài)調(diào)節(jié)。阻燃測(cè)試試樣按照UL94標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，實(shí)測(cè)樣條尺寸為：長(zhǎng)124mm，寬12.7mm，厚度3.2mm。在溫度為23℃，濕度為50％的環(huán)境下，進(jìn)行48小試狀態(tài)調(diào)節(jié)。本發(fā)明的高耐熱阻燃透明材料，其組成成分的重量百分配比如下：聚碳酸酯(PC)70-90％，透明聚苯乙烯(PS)5-20％，阻燃劑3-8％，界面增韌相容劑2-5％，潤(rùn)滑劑0.2-1％，抗氧劑0.2-1％，潤(rùn)滑劑0.5-1％。其中聚碳酸酯可采用不同黏度的聚碳酸酯，包括但不限于奇美PC-110、PC-122、PC-115、PC-175等。PS可選用不同級(jí)別透明聚苯乙烯，包括但不限于奇美PG-383、PG-33、PG-383M等。材料的制備方法如下：1)分別稱取PC樹脂、PS樹脂、增韌相容劑、阻燃劑、抗氧劑、潤(rùn)滑劑備用；2)將PC、PS、增韌相容劑加入高速攪拌機(jī)混合3min，再依次加入抗氧劑、阻燃劑和潤(rùn)滑劑混合5min；3)將步驟2)所得混合物加入到同向雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，喂料速度300kg/H，轉(zhuǎn)速為300～400r/min，溫度230～270℃，后經(jīng)水槽冷卻后切粒制成耐高溫阻燃透明材料。對(duì)制成的耐高溫阻燃透明材料按相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度、阻燃、透光率等指標(biāo)的檢測(cè)。下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。實(shí)施例1：申請(qǐng)人首先對(duì)制備耐高溫阻燃透明材料的組分及配比進(jìn)行了優(yōu)化，本實(shí)施中給出了篩選過(guò)程中組分配比的幾個(gè)典型代表(表1)表1：材料的組份重量配比表按照表1的配比，按照如下的方法來(lái)制備材料：1)將PC、PS、增韌相容劑加入高速攪拌機(jī)混合3min，再依次加入抗氧劑、阻燃劑和潤(rùn)滑劑混合5min；2)將步驟1)所得混合物加入到同向雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，喂料速度300kg/H，主機(jī)轉(zhuǎn)速為350r/min，溫度區(qū)間1-2為230℃，溫度區(qū)間3-4為250℃，溫度區(qū)間為260℃，機(jī)頭溫度255℃，熔體溫度255℃。經(jīng)水槽冷卻后切粒制成耐高溫阻燃透明材料。制成的高耐熱阻燃透明PC材料進(jìn)行指標(biāo)分析。材料測(cè)試性能數(shù)據(jù)如下表2：表2：實(shí)驗(yàn)組1-5的材料性能測(cè)試表結(jié)果表明，實(shí)施組4的配比制備出熱變形較高、阻燃V0、透過(guò)率達(dá)83％的PC/PS合金材料。實(shí)施例2在實(shí)驗(yàn)組4的配比基礎(chǔ)上，對(duì)本發(fā)明的材料的制備方法進(jìn)行優(yōu)化。1)分別稱取PC-110樹脂780g、PS(PG-33)樹脂100g、增韌相容劑(SZ23110)樹脂50g、阻燃劑(FR245)60g、抗氧劑(1076)2g、抗氧劑(168)2g、潤(rùn)滑劑(BDP)10g；2)將PC、PS、增韌相容劑加入高速攪拌機(jī)混合3min，再依次加入抗氧劑、阻燃劑和潤(rùn)滑劑混合5min；3)將步驟2)所得混合物加入到同向雙螺桿擠出機(jī)喂料斗，然后按案例6-10設(shè)定喂料速度、主機(jī)轉(zhuǎn)速、加工溫度區(qū)間1-2、加工溫度區(qū)間3-4、加工溫度區(qū)間5-7、機(jī)頭溫度，并測(cè)試實(shí)際熔體溫度。擠出料條經(jīng)水槽冷卻后切粒制成耐高溫阻燃透明材料。具體案例使用工藝參數(shù)如下：表3：實(shí)施例6-10的加工工藝調(diào)整表工藝參數(shù)實(shí)施例6實(shí)施例7實(shí)施例8實(shí)施例9實(shí)施例10喂料速度300kg/H300kg/H300kg/H300kg/H300kg/H主機(jī)轉(zhuǎn)速300r/min350r/min400r/min350r/min350r/min溫度區(qū)間1-2230℃230℃230℃230℃230℃溫度區(qū)間3-4240℃240℃240℃250℃260℃溫度區(qū)間5-7250℃250℃250℃260℃270℃機(jī)頭溫度245℃245℃245℃255℃265℃熔體溫度245℃245℃245℃255℃265℃對(duì)制成的耐高溫阻燃透明材料按相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度、阻燃、透光率等指標(biāo)的檢測(cè)。表4：實(shí)施例6-10的材料性能測(cè)試表材料性能測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)單位實(shí)施例6實(shí)施例7實(shí)施例8實(shí)施例9實(shí)施例10拉伸強(qiáng)度GB/T1040MPa6060616061斷裂伸長(zhǎng)率GB/T1040％3535243522彎曲強(qiáng)度GB/T9431MPa9092959596彎曲模量GB/T9431MPa27202800292028802981IZOD缺口沖擊強(qiáng)度GB/T1843KJ/m22830253122全光透過(guò)率3mmGB/T2410％8383838383熱變形溫度0.45MPaGB/T1634℃135136134138135熔體流動(dòng)速率GB/T21060g/min2425252632阻燃等級(jí)UL94Class3.2mmV03.2mmV03.2mmV03.2mmV03.2mmV0以上數(shù)據(jù)，配方選擇案例4，工藝參數(shù)選擇案例9，本發(fā)明阻燃透明材料的缺口沖擊強(qiáng)度達(dá)30KJ/m2，3.2mm的透光率達(dá)83％，熱變形溫度(0.45MPa)達(dá)138℃，熔體流動(dòng)速率達(dá)26，阻燃等級(jí)V0。材料具有了高流動(dòng)性(對(duì)比PC)，高沖擊性、高耐熱性(對(duì)比一般PC/PS合金)，高透明性(對(duì)比一般阻燃材料透光率≤35％)。綜上所述，本發(fā)明的高耐熱阻燃透明材料具有良好的力學(xué)性能、良好的阻燃性能和透明效果，可廣泛用于有阻燃透明耐熱要求的機(jī)械、電子、軍工、醫(yī)療等領(lǐng)域。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3