專利名稱：一種擠出級低煙無鹵阻燃pc/abs 材料及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬于高分子材料技術領域，具體涉及一種擠出級低煙無鹵阻燃PC/ABS材料及其制備方法。
背景技術：
PC/ABS材料兼有PC和ABS的優(yōu)點，一方面合金可以提高ABS的耐熱性能和拉伸強度，另一方面合金可以降低PC的熔體粘度，改善加工性能，可用于成型大面積及復雜的制品，還可以降低制品的內應力，提高耐低溫沖擊性能。PC/ABS合金材料在電子、電器、通訊、 汽車、化工、醫(yī)藥、生物等領域都有著極其廣泛的應用。但和其他高分子材料一樣具有易燃燒的缺點，燃燒時會產生大量的有害氣體和煙霧，由此而帶來的火災隱患已成為人們關注的焦點。目前常通過添加含鹵阻燃材料來提高PC/ABS材料的阻燃性能，但是其發(fā)生火災時會釋放出大量煙霧和氯化氫、氰化氫、苯乙烯等有毒、有害腐蝕性氣體，對人員和精密儀器帶來極大損害。

發(fā)明內容
本發(fā)明實施例提供一種擠出級低煙無鹵阻燃PC/ABS材料及其制備方法，旨在解決現有技術中阻燃劑帶來的環(huán)境污染問題。一種擠出級低煙無鹵阻燃PC/ABS材料，其包括按照重量百分比的如下組分PC63 72%;ABS5 12%;無鹵阻燃劑 7 15%;助劑5 16%。以及，一種擠出級低煙無鹵阻燃PC/ABS材料的制備方法，其包括如下步驟按照重量百分比選取原料，所述原料包括PC 63 72%，ABS 5 12%，無鹵阻燃齊[J 7 1 5%，助劑5 16% ；將上述原料混合均勻，得混合原料；將上述混合原料置于雙螺桿擠出機進中經熔融擠出，造粒，獲得所述擠出級低煙無鹵阻燃PC/ABS材料。本發(fā)明實施例提供的擠出級低煙無鹵阻燃PC/ABS材料，在PC和ABS材料的基礎上，通過添加無鹵的阻燃劑，增加了材料的阻燃性能，同時具有環(huán)保的特點，而且配方簡單， 價格低廉。該擠出級低煙無鹵阻燃PC/ABS材料的制備方法采用混煉反應擠出造粒一次性完成的工藝，其制備方法工藝簡單，操作方便，效益高，成本低，適于工業(yè)化生產。


圖1是本發(fā)明實施例的擠出級低煙無鹵阻燃PC/ABS材料的制備方法流程圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明實施例的擠出級低煙無鹵阻燃PC/ABS材料，其包括按照重量百分比的如下組分PC63 72%;ABS5 12%;無鹵阻燃劑7 15%;助劑5 16%。所述PC優(yōu)選為折射率為1.58 1.61，透射率為88% 90%，熔融指數為1 8g/10min(300°C /1. 2 kg)。所述ABS優(yōu)選為丁二烯含量為15 60%的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物。所述無鹵阻燃劑優(yōu)選為含磷6 20%的濃縮型磷酸酯。磷系阻燃劑在燃燒過程中產生了磷酸酐或磷酸，促使可燃物脫水炭化，阻止或減少可燃氣體產生。磷酸酐在熱解時還形成了類似玻璃狀的熔融物覆蓋在可燃物表面，促使其氧化生成二氧化碳，起到阻燃作用。所述助劑包括增韌劑、相容劑、抑煙劑、抑煙協效劑、抗氧劑和阻燃抗滴落劑。以所述無鹵環(huán)保PC/ABS合金總重量100%計，所述增韌劑、相容劑、抑煙劑、抗氧劑和阻燃抗滴落劑的重量百分含量分別如下增韌劑3 8%;相容劑1 5%;抑煙劑0.1 2%;抑煙協效劑 0.1 2%;抗氧劑0. 1 1 % ；阻燃抗滴落劑0. 1 1%。優(yōu)選地，所述的增韌劑為橡膠含量為50-70%的核殼型ABS抗沖改性劑，所述的相容劑為接枝率為0. 8-1. 2%的ABS接枝馬蘭酸酐，所述的抑煙劑為鉬化合物，比重4. 5-4. 8， 熔點750°C -800°C，鉬化合物的的氧化態(tài)和配位數易于改變，這使得它們作為抑煙劑效果非常好。所述的抑煙協效劑為聚硅氧烷，所述的抗氧劑為四[β-(3，5-二特丁基-4-羥基苯基)丙酸]季四醇酯和三(2，4-二叔丁基酚)亞磷酸酯混合物，更優(yōu)選地，所述四[β _(3， 5-二特丁基-4-羥基苯基)丙酸]季四醇酯和三(2，4-二叔丁基酚)亞磷酸酯混合物的質量比為1 1，所述的阻燃抗滴落劑為聚苯乙烯包覆的聚四氟乙烯粉末，其具有良好的分散性、阻燃協效性，而且環(huán)保，能有效的防止燃燒滴落。請參閱圖1，顯示本發(fā)明實施例的擠出級低煙無鹵阻燃PC/ABS材料的制備方法， 該方法包括如下步驟SOl 按照重量百分比選取原料，所述原料包括PC 63 72%，ABS 5 12%，無鹵阻燃劑7 1 5%，助劑5 16% ；S02 將上述原料混合均勻，得混合原料；
S03:將上述混合原料置于雙螺桿擠出機進中經熔融擠出，造粒，獲得所述擠出級低煙無鹵阻燃PC/ABS材料。步驟SOl中，所有物料稱量準確，精確至0. 001千克，放入相應的物料袋中并且做好標示。其中，助劑包括增韌劑、相容劑、抑煙劑、抑煙協效劑、抗氧劑和阻燃抗滴落劑。以所述無鹵環(huán)保PC/ABS合金總重量100%計，所述增韌劑、相容劑、抑煙劑、抗氧劑和阻燃抗滴落劑的重量百分含量分別為增韌劑3 8%，相容劑1 5%，抑煙劑0. 1 2%，抑煙協效劑0. 1 2%，抗氧劑0. 1 1 %，和阻燃抗滴落劑0. 1 1 %。步驟S02具體為，將無鹵阻燃劑和助劑中的各組分加入高速混合器中預混3 5 分鐘，然后再加入烘干的PC和ABS，攪拌，重復混合10 20分鐘，得混合原料。步驟S03中，將上述混合原料置于雙螺桿擠出機中經熔融擠出，造粒?；旌衔锪显陔p螺桿擠出機中各段的溫度分別為雙螺桿一區(qū)溫度為220°C 230°C，二區(qū)溫度為 230 V 240 V，三區(qū)溫度為240 V 250 V，模具溫度為60°C 100°C，物料停留時間為1 2分鐘,熔體壓力為10 15MPa。本發(fā)明實施例提供的擠出級低煙無鹵阻燃PC/ABS材料，通過控制和設計助劑的選擇，使得PC/ABS材料具有良好的熔體穩(wěn)定性和耐應力開裂性，同時，其具有耐化學腐蝕性好，剛性和沖擊強度高的特點。進一步，制備的PC/ABS材料易于擠出成型、熱成型，加工性能優(yōu)良，表面光滑。以下通過具體配方和制備方法的實施例來說明上述擠出級低煙無鹵阻燃PC/ABS 材料及其制備方法。實施例1
本實施例的擠出級低煙無鹵阻燃PC/ABS材料的組分及其重量百分含量為
PC63% ；
ABS12% ；
無鹵阻燃劑12% ；
增韌劑8% ；
相容劑2% ；
抑煙劑0. 7% ；
抑煙協效劑1% ；
抗氧劑0. 5% ；
阻燃抗滴落劑0. 8%。
其中，PC的折射率為1.58 1.61，透射率為88 90 %，熔融指數
5g/10min(300°C/1.2 kg) ；ABS為丁二烯含量為15 60%的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物；無鹵阻燃劑為含磷6 20%的濃縮型磷酸酯；增韌劑為橡膠含量為60 80%的核殼型ABS抗沖改性劑；相容劑為接枝率為0. 8 1. 2%的ABS接枝馬蘭酸酐；抑煙劑為鉬化合物，比重4. 5-4. 8，熔點750°C -800°C ；抑煙協效劑為聚硅氧烷；抗氧劑為四[β-(3，5-二特丁基-4-羥基苯基)丙酸]季四醇酯和三0，4-二叔丁基酚)亞磷酸酯質量比為1 1 的混合物；阻燃抗滴落劑為聚苯乙烯包覆的聚四氟乙烯粉末。 將上述無鹵阻燃劑、阻燃抗滴落劑、增韌劑、相容劑、抑煙劑、抑煙協效劑、抗氧劑一起加入高速配料攪拌機中預混5分鐘，然后加入已烘干的PC和ABS，接著一起攪拌10分鐘，以備用。將攪拌好的混合物置于雙螺桿機中熔融擠出造粒，其工藝條件為雙螺桿一區(qū)溫度為220°C 230°C，二區(qū)溫度為230 V 240°C，三區(qū)溫度為240°C 250°C，模具溫度為60V 100°C，物料停留時間為1 2分鐘，熔體壓力為10 15MPa。獲得所述擠出級低煙無鹵阻燃PC/ABS材料。
實施例2 本實施例的擠出級低煙無鹵阻燃PC/ABS材料的組分及其重量百分含量為
PC67% ；
ABS10% ；
無鹵阻燃劑13% ；
增韌劑6% ；
相容劑2% ；
抑煙劑0. 3% ；
抑煙協效劑0. 5% ；
抗氧劑0. 6% ；
阻燃抗滴落劑0. 6%。
其中，PC的折射率為1.58 1.61，透射率為88 90 %，熔融指數
5g/10min(300°C /1. 2kg)；無鹵阻燃劑為含磷6 20%的濃縮型磷酸酯；增韌劑為橡膠含量為60 80%的核殼型ABS抗沖改性劑；相容劑為接枝率為0. 8 1. 2%的ABS接枝馬蘭酸酐；抑煙劑為鉬化合物，比重4. 5-4. 8，熔點750°C -800°C ；抑煙協效劑為聚硅氧烷；抗氧劑為四[β-(3，5-二特丁基-4-羥基苯基)丙酸]季四醇酯和三(2，4-二叔丁基酚)亞磷酸酯質量比為1 1的混合物；阻燃抗滴落劑為聚苯乙烯包覆的聚四氟乙烯粉末。
將上述將無鹵阻燃劑、阻燃抗滴落劑、增韌劑、相容劑、抑煙劑、抑煙協效劑、抗氧劑一起加入高速配料攪拌機中預混5分鐘，然后加入已烘干的PC和ABS，接著一起攪拌10 分鐘，以備用。將攪拌好的混合物置于雙螺桿機中熔融擠出造粒，其工藝條件為雙螺桿一區(qū)溫度為220°C 230°C，二區(qū)溫度為230°C 240°C，三區(qū)溫度為240°C 250°C，模具溫度為60°C 100°C，物料停留時間為1 2分鐘，熔體壓力為10 1 5 MPa0獲得所述擠出級低煙無鹵阻燃PC/ABS材料。實施例3
本實施例的擠出級低煙無鹵阻燃PC/ABS材料的組分及其重量百分含量為
PC70% ；
ABS8% ；
無鹵阻燃劑10% ；
增韌劑5% ；
相容劑3% ；
抑煙劑0. 8% ；
抑煙協效劑1. 2% ；
抗氧劑1% ；
阻燃抗滴落劑1%。
其中，PC的折射率為1.58 1.61，透射率為88 90 %，熔融指數5g/10min(300°C /1. 2kg)；無鹵阻燃劑為含磷6 20%的濃縮型磷酸酯；增韌劑為橡膠含量為60 80%的核殼型ABS抗沖改性劑；相容劑為接枝率為0. 8 1. 2%的ABS接枝馬蘭酸酐；抑煙劑為鉬化合物，比重4. 5-4. 8，熔點750°C -800°C ；抑煙協效劑為聚硅氧烷；抗氧劑為四[β-(3，5-二特丁基-4-羥基苯基)丙酸]季四醇酯和三(2，4-二叔丁基酚)亞磷酸酯質量比為1 1的混合物；阻燃抗滴落劑為聚苯乙烯包覆的聚四氟乙烯粉末。將上述將無鹵阻燃劑、阻燃抗滴落劑、增韌劑、相容劑、抑煙劑、抑煙協效劑、抗氧劑一起加入高速配料攪拌機中預混5分鐘，然后加入已烘干的PC和ABS，接著一起攪拌10 分鐘，以備用。將攪拌好的混合物置于雙螺桿機中熔融擠出造粒，其工藝條件為雙螺桿一區(qū)溫度為220°C 230°C，二區(qū)溫度為230°C 240°C，三區(qū)溫度為240°C 250°C，模具溫度為60°C 100°C，物料停留時間為1 2分鐘，熔體壓力為10 1 5 MPa0獲得所述擠出級低煙無鹵阻燃PC/ABS材料。實施例4:本實施例的擠出級低煙無鹵阻燃PC/ABS材料的組分及其重量百分含量為
PC72% ；
ABS7% ；
無鹵阻燃劑9% ；
增韌劑4% ；
相容劑5% ；
抑煙劑1. 2% ；
抑煙協效劑0. 8% ；
抗氧劑0. 7% ；
阻燃抗滴落劑0. 3%。
其中，PC的折射率為1.58 1.61，透射率為88 90 %，熔融指數
5g/10min(300°C /1. 2kg)；無鹵阻燃劑為含磷6 20%的濃縮型磷酸酯；增韌劑為橡膠含量為60 80%的核殼型ABS抗沖改性劑；相容劑為接枝率為0. 8 1. 2%的ABS接枝馬蘭酸酐；抑煙劑為鉬化合物，比重4. 5-4. 8，熔點750°C -800°C ；抑煙協效劑為聚硅氧烷；抗氧劑為四[β-(3，5-二特丁基-4-羥基苯基)丙酸]季四醇酯和三(2，4-二叔丁基酚)亞磷酸酯質量比為1 1的混合物；阻燃抗滴落劑為聚苯乙烯包覆的聚四氟乙烯粉末。將上述將無鹵阻燃劑、阻燃抗滴落劑、增韌劑、相容劑、抑煙劑、抑煙協效劑、抗氧劑一起加入高速配料攪拌機中預混5分鐘，然后加入已烘干的PC和ABS，接著一起攪拌10 分鐘，以備用。將攪拌好的混合物置于雙螺桿機中熔融擠出造粒，其工藝條件為雙螺桿一區(qū)溫度為220°C 230°C，二區(qū)溫度為230°C 240°C，三區(qū)溫度為240°C 250°C，模具溫度為60V 100°C，物料停留時間為1 2分鐘，熔體壓力為10 15MPa。獲得所述擠出級低煙無鹵阻燃PC/ABS材料。將按上述方法完成的擠出級低煙無鹵阻燃PC/ABS材料進行性能測試。拉伸強度按ASTMD-638標準進行檢驗。試樣類型為I型，樣條尺寸(mm) (170 士 2)(長)X (20 士 0. 2)(端部寬度)X 0士0· 2)(厚度)，拉伸速度為 50 mm/min ； 懸臂梁缺口沖擊強度按ASTM D-256標準進行檢驗，樣條尺寸(mm) :63.5 mmX12. 7 mmX3.2 mm ；缺口剩余寬度為10. 71 mm ；阻燃性測試按UL-94標準進行檢驗，試樣尺寸為(80士2) X (10士0. 2) X (4士0. 2)；熔融指數按照 ASTM D1238 檢測，測試條件為 260°C /5 Kg ；熱變形溫度標準ASTM D648/載荷1.82MPa，樣條尺寸為128 mmX13 mmX6. 4 mm ；煙密度按照GB/T8627-2007檢測，燃燒氣源> 95%丙烷氣。材料的綜合性能通過測試所得的缺口沖擊強度、熔融指數、拉伸強度、斷裂伸長率、阻燃性能熱變形溫度和煙密度進行評判。實施例1至實施例4所制備的擠出級低煙無鹵阻燃PC/ABS材料的性能表征與德國拜耳產的BayerFR3030的性能比較見表1。表 權利要求
1. 一種擠出級低煙無鹵阻燃PC/ABS材料，其特征在于，包括按照重量百分比的如下組分
2.如權利要求1所述的擠出級低煙無鹵阻燃PC/ABS材料，其特征在于，所述PC為折射率為1. 58 1. 61，透射率為88% 90%。
3.如權利要求1所述的擠出級低煙無鹵阻燃PC/ABS材料，其特征在于，所述ABS為丁二烯含量為15 60%的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物。
4.如權利要求1所述的擠出級低煙無鹵阻燃PC/ABS材料，其特征在于，所述無鹵阻燃劑為含磷6 20%的濃縮型磷酸酯。
5.如權利要求1所述的擠出級低煙無鹵阻燃PC/ABS材料，其特征在于，所述助劑包括增韌劑、相容劑、抑煙劑、抑煙協效劑、抗氧劑和阻燃抗滴落劑，以所述無鹵環(huán)保PC/ABS合金總重量100%計，所述增韌劑、相容劑、抑煙劑、抗氧劑和阻燃抗滴落劑的重量百分含量分別如下增韌劑3 8%;相容劑1 5%;抑煙劑0.1 2%;抑煙協效劑 0.1 2%;抗氧劑0. 1 1%;阻燃抗滴落劑0. 1 1%。
6.如權利要求5所述的擠出級低煙無鹵阻燃PC/ABS材料，其特征在于，所述增韌劑為橡膠含量為50-70%的核殼型ABS抗沖改性劑，所述相容劑為接枝率為0. 8-1. 2%的ABS接枝馬蘭酸酐，所述抗氧劑為四[β - (3，5- 二特丁基-4-羥基苯基)丙酸]季四醇酯和三(2， 4- 二叔丁基酚)亞磷酸酯的混合物，所述的阻燃抗滴落劑為聚苯乙烯包覆的聚四氟乙烯粉末。
7.如權利要求5所述的擠出級低煙無鹵阻燃PC/ABS材料，其特征在于，，所述的抑煙劑為鉬化合物，所述的抑煙協效劑為聚硅氧烷。
8.一種擠出級低煙無鹵阻燃PC/ABS材料的制備方法，其包括如下步驟按照重量百分比選取原料，所述原料包括PC 63 72%，ABS 5 12%，無鹵阻燃劑 7 1 5%，助劑5 16% ；將上述原料混合均勻，得混合原料；將上述混合原料置于雙螺桿擠出機進中經熔融擠出，造粒，獲得所述擠出級低煙無鹵阻燃PC/ABS材料。
9.如權利要求8所述的擠出級低煙無鹵阻燃PC/ABS材料的制備方法，其特征在于， 所述混合原料的制備是將助劑和無鹵阻燃劑混合均勻后，再加入PC和ABS混合，所述助劑包括增韌劑、相容劑、抑煙劑、抑煙協效劑、抗氧劑和阻燃抗滴落劑，以所述無鹵環(huán)保PC/ABS 合金總重量100%計，所述增韌劑、相容劑、抑煙劑、抗氧劑和阻燃抗滴落劑的重量百分含量分別如下增韌劑3 8% ；相容劑1 5% ；抑煙劑0.1 2%抑煙協效劑0.1 2%抗氧劑0.1 阻燃抗滴落劑0.1 1%。
10.如權利要求8所述的擠出級低煙無鹵阻燃PC/ABS材料的制備方法，其特征在于，所述雙螺桿擠出機的設置為雙螺桿一區(qū)溫度為220°C 230°C，二區(qū)溫度為230°C 240°C， 三區(qū)溫度為240°C 250°C，模具溫度為60V 100°C，物料停留時間為1 2分鐘，熔體壓力為10 1 5 MPa0
全文摘要
本發(fā)明提供一種擠出級低煙無鹵阻燃PC/ABS材料，其包括按照重量百分比的如下組分PC63～72％；ABS 5～12％；無鹵阻燃劑7～15％；助劑5～16％。本發(fā)明還提供該擠出級低煙無鹵阻燃PC/ABS材料的制備方法，其按照上述重量百分比選取原料；并將原料混合均勻，得混合原料；將混合原料置于雙螺桿擠出機進中經熔融擠出，造粒，獲得所述擠出級低煙無鹵阻燃PC/ABS材料。所述擠出級低煙無鹵阻燃PC/ABS材料具有阻燃性能好、環(huán)保等特點。
文檔編號B29C47/92GK102329488SQ20111014275
公開日2012年1月25日 申請日期2011年5月30日 優(yōu)先權日2011年5月30日
發(fā)明者何杰, 徐東, 徐永 申請人:深圳市科聚新材料有限公司