一種聚硼硅氧烷阻燃劑與含有聚硼硅氧烷阻燃劑的聚碳酸酯復合材料及其制備方法
【專利說明】-種聚棚枯氧燒阻燃劑與含有聚棚枯氧燒阻燃劑的聚碳酸 醋復合材料及其制備方法
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技術(shù)領(lǐng)域： 本發(fā)明涉及高分子材料改性領(lǐng)域，尤其涉及一種聚測娃氧焼阻燃劑與含有聚測娃氧焼 阻燃劑的聚碳酸醋復合材料及其制備方法。
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【背景技術(shù)】： 聚碳酸醋（PC)是一種性能優(yōu)異的工程塑料，其透明性好，一般透光率在85% W上；阻 燃性能達到化94-V2的阻燃等級，且其極限氧指數(shù)L0I約為26%?，F(xiàn)被廣泛地應用到汽車、 家電、電子電器等領(lǐng)域。但PC的阻燃性仍不能滿足特殊場合的要求，故一般在PC中加入 阻燃劑W提高其阻燃性，其中最常見的阻燃劑有漠系阻燃劑、磯酸醋類阻燃劑、礙酸鹽類阻 燃劑等。但送些阻燃劑有的會影響PC性能，有的會不耐高溫易析出，有的會影響透明性 等。例如：中國專利CN 1121451C中采用復合阻燃劑因代環(huán)氧樹脂類、磯酸醋類、因代芳香 姪類、十漠二苯離W及它們的混合物，其中磯酸醋類阻燃劑易析出、十漠二苯離不符合歐盟 Ro服環(huán)保指令且使用量較大，在5~20份。另外，中國文獻《聚測娃氧焼的制備及阻燃性能》 SILICONE MATERIAL 2013,27 (3):162~164中是W二苯基娃二醇、居基硅油、甲基Η己氧基 娃焼和測酸為原料制備聚測娃氧焼，送種制備方法產(chǎn)率低、純度低。
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【發(fā)明內(nèi)容】
： 本發(fā)明的第一個目的在于提供一種產(chǎn)率高、純度高的聚測娃氧焼阻燃劑，第二目的是 提供一種高透明無因阻燃的含有聚測娃氧焼阻燃劑的聚碳酸醋復合材料及其制備方法。
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)方案是： 一種聚測娃氧焼阻燃劑，所述聚測娃氧焼阻燃劑是由W下方法制備而成的： (1) 制備聚測娃氧焼中間體 在氮氣保護下，將Η己氧基測焼和四氯化娃按重量比為100 :(0.5^10)加入反應 器中并置于加熱套中進行加熱、攬拌；然后同時緩慢加入茂金屬催化劑和助催化劑后反 應：Γ4小時，得聚測娃氧焼中間體；所述茂金屬催化劑的加入量占 Η己氧基測焼重量的 0. 005~0. 03%，助催化劑的加入量占 Η己氧基測焼重量的的0. 01~0. 05〇/〇 ; (2) 制備聚測娃氧焼阻燃劑 往（1)中緩慢加入占 Η己氧基測焼重量的50-150%的四氯化娃和過量的蒸傭水，繼續(xù) 反應：Γ4小時得水解產(chǎn)物，然后對水解產(chǎn)物進行去離子水洗涂后在ll(Tl2(rC的溫度下進 行減壓蒸傭去除小分子，最后得液狀聚測娃氧焼阻燃劑。
[0005] 進一步，所述步驟（1)中茂金屬催化劑為二氯二茂鐵或二氯二茂鉛，助催化劑為Η 甲基鉛或二己基鉛。
[0006] 所述步驟（1)中茂金屬催化劑和助催化劑緩慢加入的時間為30-40分鐘。
[0007] 所述步驟（1)中反應器中的溫度為80~85°C、攬拌速度為180~200轉(zhuǎn)/分鐘。
[000引所述步驟（2)中四氯化娃和蒸傭水的加入時間為10-15分鐘。
[0009] 本發(fā)明采用茂金屬催化體系制備出了聚測娃氧焼阻燃劑，其產(chǎn)率高、純度高；并可 控制聚娃氧焼的分子量和分子量分布。
[0010] 本發(fā)明的第二目的是提供一種含上述聚測娃氧焼阻燃劑的聚碳酸醋復合材料，其 由W下組份按重量份制備而成： 聚碳酸醋 100份， 聚測娃氧焼阻燃劑 0. 5^2份， 分散劑 0. 2^0. 5份， 抗氧劑 0.2^0. 5份。
[0011] 進一步，所述分散劑為有機娃類分散劑。
[0012] 所述抗氧劑為目-(3, 5-二叔了基-4-居基苯基)丙酸正十八碳醇醋(抗1076)和 Η巧，4-二叔了基苯基]亞磯酸醋(抗168)復配。
[0013] 本發(fā)明的第Η個目的是提供上述聚碳酸醋復合材料的制備方法，其驟如下： (1) 將聚碳酸醋經(jīng)11(TC鼓風干燥Γ6小時； (2) 將100份干燥的聚碳酸醋和0. 5^2份聚測娃氧焼阻燃劑于轉(zhuǎn)速為200-300轉(zhuǎn)/分 鐘的高速混合機中混合：Γ5分鐘；接著加入0. 2^0. 5份分散劑、0. 2^0. 5份抗氧劑繼續(xù)混合 分鐘； (3) 將混合好的物料加入雙螺桿擠出機中拉絲造粒得聚碳酸醋復合材料；所述雙螺 桿擠出機的溫度從喂料段到機頭依次為15(TC、230°C、260°C、260°C、260°C、260°C、260°C、 26(TC、26(rC、265°C，螺桿直徑為42~56毫米，螺桿長徑比為40~48。
[0014] 本發(fā)明的有益效果有： 1、本發(fā)明采用茂金屬催化劑催化合成聚測娃氧焼阻燃劑，產(chǎn)率高、純度高；且聚測娃氧 焼阻燃劑為透明狀、耐高溫而不易析出；另外聚測娃氧焼分子量和分子量分布可控，可W根 據(jù)需要制備所需的分子量大小和分子量分布。
[0015] 2、將本發(fā)明的聚測娃氧焼阻燃劑作為阻燃劑添加到聚碳酸醋中可W明顯提高聚 碳酸醋的極限氧指數(shù)，并且對復合材料的拉伸性能、彎曲性能、沖擊性能W及透明性均無影 響，尤其是其透明性和沖擊性能。
[0016] 3、聚測娃氧焼阻燃劑的添加量很少，只占聚碳酸醋重量的0. 5^2%，其成本低，對復 合材料的性能影響小。
[0017] 4、本發(fā)明制備的聚碳酸醋復合材料是高透明的，且其備工藝簡單、易進行大批量 生產(chǎn)。
[0018] 具體實施例： 下面結(jié)合一些實施例與對比例對本發(fā)明作進一步說明。W下實施例只是本發(fā)明的典型 例，本發(fā)明的保護范圍并不局限于此。
[0019] 下面實施例中阻燃性能按照化-94標準進行測試；極限氧指數(shù)按照ASTM D2863進 行測試；透光率按照ASTM D1003進行測試；拉伸性能按照ASTM D638進行測試(拉伸速度為 20mm/min);彎曲性能按照ASTM D790進行測試(彎曲速度為1. 25mm/min);懸臂梁缺口沖擊 性能按照ASTM D256進行測試。
[0020] 實施例和對比例中用到的主要原材料如下： 聚碳酸醋 型號；PC-1100 廠家；韓國樂天； Η己氧基測焼 型號；分析純 廠家；阿拉了； 四氯化娃 型號；分析純 廠家；阿拉了； 二氯二茂鐵 型號；無 廠家；岳陽市金茂泰科技有限公司； 二氯二茂鉛 型號；無 廠家；岳陽市金茂泰科技有限公司； Η甲基鉛 型號；無 廠家；武漢甲基科技有限公司； Η己基鉛 型號；無 廠家；武漢甲基科技有限公司； 分散劑 型號；Ε525 廠家；德國德固賽； 抗氧劑 型號：1076 廠家；宜興市天使合成化學； 抗氧劑型號；168 廠家；宜興市天使合成化學。
[0021] 實施例1 (1) 制備聚測娃氧焼中間體 在氮氣保護下，將100份Η己氧基測焼和0. 5份四氯化娃加入反應器中并置于加熱套 中進行加熱、攬拌，其加熱溫度為80°C、攬拌速度為180轉(zhuǎn)/分鐘；然后同時緩慢加入0. 005 份茂金屬催化劑二氯二茂鐵和0. 01份助催化劑Η甲基鉛30分鐘，然后反應3小時后得聚 測娃氧焼中間體； (2) 制備聚測娃氧焼阻燃劑 往（1)中緩慢加入50份四氯化娃和過量的蒸傭水，其加入時間為10分鐘，再繼續(xù)反應 3小時得水解產(chǎn)物，然后對水解產(chǎn)物進行去離子水洗涂后在11(TC的溫度下進行減壓蒸傭 去除小分子，最后得液狀聚測娃氧焼阻燃劑。
[0022] (3)制備聚碳酸醋復合材料 將聚碳酸醋經(jīng)11(TC鼓風干燥4小時； 將100份干燥的聚碳酸醋和0. 5份液狀聚測娃氧焼阻燃劑于轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/分鐘的高 速混合機中進行常溫混合3分鐘，接著加入0. 2份分散劑E525、0. 1份抗氧劑1076、0. 1份 抗氧劑168繼續(xù)混合3分鐘； 將混合好的物料加入雙螺桿擠出機中拉絲造粒、冷卻制得透明的聚碳酸醋復合材 料。其中雙螺桿擠出機的溫度從喂料段到機頭依次為15(TC、23(TC、26(TC、26(TC、26(TC、 26(TC、26(rC、26(rC、26(rC、265°C ;螺桿直徑為42毫米，螺桿長徑比為40。
[0023] 對比例1 (不加本發(fā)明阻燃劑的聚碳酸醋材料） 將經(jīng)licrc鼓風干燥4小時的100份聚碳酸醋PC-1100、0. 2份的分散劑E525、0. 1份抗 氧劑1076、0. 1份抗氧劑168于轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/分鐘的高速混合機中常溫混合3分鐘，再將 混合好的物料加入