專利名稱：：聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物耐熱阻燃合金的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種阻燃聚碳酸脂(下稱PC)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物類(下稱ABS)的合金樹脂，具體地說涉及一種無鹵聚碳酸脂和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物耐熱阻燃合金及其制備方法。
背景技術(shù)：
：PC/ABS合金是一種異質(zhì)多相體系，綜合了ABS和PC兩者的優(yōu)良性能，一方面可提高ABS的耐熱性、抗沖擊性和拉伸性能，代替ABS用于高性能領(lǐng)域；另一方面可降低PC的成本和熔體粘度，提高流動(dòng)性，改善其加工性能，減少制品內(nèi)應(yīng)力和沖擊強(qiáng)度對(duì)制品厚度的敏感性，代替PC用于薄壁長(zhǎng)流程的制品加工，是一種性能全面的聚合物n亞o眾多的專利文獻(xiàn)報(bào)道了無鹵阻燃PC的制備方法，無鹵阻燃PC的阻燃劑大多采用磷酸酯類阻燃劑，這些阻燃劑的分子量較小，在常溫下呈液體狀態(tài)，加入PC/ABS合金后表現(xiàn)出很大的增韌作用，使得PC/ABS合金的耐熱溫度有較大程度的下降。例如加入20份磷酸酯類阻燃劑的PC/ABS(PC:ABS二3:1)的阻燃性能雖然可以達(dá)到1.6咖的UL-94V0，但是其熱變形溫度從不阻燃的ll(TC到112"C降低到不足75°C。而目前隨著電子電器行業(yè)的發(fā)展，各類電子元器件的發(fā)熱量急劇上升，這就對(duì)家用電器行業(yè)使用的外殼材料的耐熱提出了更高的要求。目前市場(chǎng)上最常見的改變PC/ASB熱變形溫度的手段是采用改變PC的分子結(jié)構(gòu)或者添加特殊類型的阻燃劑和協(xié)效阻燃劑來實(shí)現(xiàn)阻燃和耐熱兼顧的效果。但是改變PC的分子結(jié)構(gòu)需要更新樹脂生產(chǎn)廠家更改合成路線或者增加設(shè)備，投資巨大，而且此類PC的價(jià)格高昂。而特殊類型的阻燃劑和協(xié)效阻燃劑的價(jià)格較高，添加量多，性價(jià)比差強(qiáng)人意。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的是提供一種性價(jià)比高的聚碳酸脂和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物耐熱阻燃合金，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，滿足電子電器行業(yè)發(fā)展的需要。本發(fā)明的再一目的是提供一種制備聚碳酸脂和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物耐熱阻燃合金的方法。本發(fā)明目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種聚碳酸脂和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物耐熱阻燃合金的組分，按重量百分比計(jì)如下PC樹脂53-65%ABS樹脂12-24%阻燃劑6-18%耐熱改性劑3-12%增韌劑0.6-3%光熱穩(wěn)定劑0.1-1%加工助劑0.6-3%其中，所述的阻燃劑為聚苯硫醚(PPS)與磷酸酯類阻燃劑的組合物，其他加工助劑包括潤(rùn)滑劑、偶聯(lián)劑、抗氧劑和加工潤(rùn)滑助劑。聚苯硫醚商品如GE公司的PPS等。配方中，PC樹脂和ABS接枝共聚物類樹脂是本發(fā)明的基體樹脂。所述的PC樹脂包括脂肪族、芳香族聚碳酸酯中的一種及以上樹脂的混合物。如GE公司的141R或121R，或陶氏公司的300—10等。所述的ABS接枝共聚物類樹脂包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)、丙烯腈-乙烯丙烯彈性體-苯乙烯接枝共聚物(ABS)、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸三元共聚物(ASA)，甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(MBS)中的一種樹脂及以上的組合物。商品如如臺(tái)灣CHIMEI公司的707、747或757等。所述的磷酸酯類阻燃劑包括異丙基磷酸三芳酯、二苯基磷酸甲苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三甲芐酯、磷酸三苯酯、丁基磷酸三芳酯、間苯二酚雙磷酸酯、紅磷中的一種或者以上的組合物。商品名如美國(guó)科聚亞的間苯二酚雙磷酸酯。所述的耐熱改性劑為取代苯乙烯的聚合物、馬來酰亞胺、馬來酸酐、馬來酸酐接枝物及其衍生物中的一種或其組合物。其中，取代苯乙烯包括4-丁基苯乙烯，2-甲基苯乙烯，2，5-二甲基苯乙烯，a-甲基苯乙烯等，臺(tái)灣奇美公司的a-甲基苯乙烯等。耐熱改性劑中馬來酰亞胺，包括N-異丙基馬來酰亞胺，N-環(huán)己基馬來酰亞胺，聚(N-n-十八烷基馬來酰亞胺)，N-苯基馬來酰亞胺，聚(N-n-丁基馬來酰亞胺)等中的一種；所述的增韌劑包括氯化聚乙烯，丙烯酸-丁二烯-苯乙烯共聚物，甲基和乙基丙烯酸酯共聚物及其衍生物，乙基和丁基丙烯酸酯共聚物及其衍生物，熱塑性聚氨酯等中的一種或其一種以上的組合物。如DUP0NT公司的1125AC等。所述的光熱穩(wěn)定劑為垸基化單酚，烷基化多酚，亞磷酸二苯酯，亞磷酸三苯酯，堿金屬或堿土金屬的硅酸鹽，位阻酚，位阻胺，羥基苯并三唑和/或這些化合物的混合物，Irganox1010、Irganox168、Irganox1076、R69。所述加工助劑中，潤(rùn)滑劑包括脂肪酸鹽、脂肪酸酰胺中的一種和/或這些化合物的混合物；偶聯(lián)劑包括鈦酸酯和鋁酸酯化合物中的一種或其組合物；加工潤(rùn)滑助劑包括固體石蠟、液體石蠟、低分子量聚乙烯、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、硬脂酸酰胺、甲撐雙硬脂酸酰胺和N，N-乙撐雙硬脂酸酰胺(EBS)中的一種或其一種以上的混合物；白礦油、KH-550、KH-560、A-189、101等。這些加工助劑在加工和成型時(shí)能有效改善各組分的分散性、減少有害磨擦。一種聚碳酸脂和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物耐熱阻燃合金的制備方法為第一步.上述各組分按其重量百分比配比稱取PC和ABS類樹脂、阻燃劑、耐熱改性劑、增韌劑和加工助劑；第二步.將第一步中稱取的PC和ABS類樹脂、阻燃劑、30%的耐熱改性劑、70%的加工助劑放入高速混合器中充分混合；第三步.用精密計(jì)量的送料裝置將充分混合后的料送入雙螺桿擠出機(jī)中，在螺桿的高速剪切，混煉和輸送下，物料得以充分的熔融，復(fù)合，采用雙螺桿擠出設(shè)備的長(zhǎng)徑比至少為32，最好大于36，并帶有精確的溫度控制和真空排氣設(shè)備，螺桿轉(zhuǎn)速在100~600轉(zhuǎn)/分鐘，其雙螺桿擠出工作溫度為一區(qū)220250°C，二區(qū)230250°C,三區(qū)235260°C，四區(qū)230255°C，停留時(shí)間1-2分鐘，再經(jīng)過擠出，拉條，冷卻，切粒，得到一步料。第四步.再將一步料和第一步中稱取的增韌劑、70%的耐熱改性劑、30%的加工助劑放入高速混合器中充分混合；第五步.通過精密計(jì)量的送料裝置將充分混合后的料送入雙螺桿擠出機(jī)中，在螺桿的高速剪切，混煉和輸送下，物料得以充分的熔化，復(fù)合，采用雙螺桿擠出設(shè)備的長(zhǎng)徑比至少為32，最好大于36;并帶有精確的溫度控制和真空排氣設(shè)備，螺桿轉(zhuǎn)速在100600轉(zhuǎn)/分鐘，最好在300500轉(zhuǎn)/分鐘，其雙螺桿擠工作溫度為一區(qū)180210°C，二區(qū)190210°C，三區(qū)180220°C，四區(qū)180215。C，停留時(shí)間l-2分鐘，再經(jīng)過擠出，拉條，冷卻，切粒，最后包裝為成品。在雙螺桿擠出機(jī)混料時(shí)，采用真空排氣，螺桿轉(zhuǎn)速最好在300-500轉(zhuǎn)/分鐘。本發(fā)明利用復(fù)合改性技術(shù)和在保留了PC和ABS樹脂原有優(yōu)良耐熱性能和加工性能的基礎(chǔ)上，利用聚苯硫醚含有的S元素和阻燃劑中的P元素間的相互配合，減少阻燃劑的用量，同時(shí)，合適分子量的聚苯硫醚的加入還提高了本發(fā)明材料的熱變形溫度，從而滿足在特點(diǎn)場(chǎng)合對(duì)PC/ABS合金高耐熱惡化阻燃的的雙重要求。而且具有流程簡(jiǎn)單、連續(xù)、生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。具體實(shí)施方式本實(shí)施例所采用的原材料配方PC樹脂選用GE公司的121R。ABS類樹脂選用臺(tái)灣CHIMEI公司的707。阻燃劑選用美國(guó)科聚亞的間苯二酚雙磷酸酯和GE公司的PPS。耐熱改性劑選用臺(tái)灣奇美公司的a-甲基苯乙烯。增韌劑選用DUPONT公司的1125AC。光熱穩(wěn)定劑選用CIBA精化的1010和168;加工助劑中的加工潤(rùn)滑助劑選用國(guó)產(chǎn)EBS，還有少量白礦油為工業(yè)上常用白礦油。附表1.實(shí)施例對(duì)應(yīng)的具體配方組份名具體名稱原材料實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3PC樹脂121R65656565ABS樹脂70713.513.513.513.5阻燃劑間苯二酚雙磷酸酯14553PPS0311耐熱改性劑a-甲基苯乙烯0101214增韌劑1125AC6222光熱穩(wěn)定劑10100.30.30.30.31680.20.20.20.2加工助劑EBS0.50.50.50.5白礦油0.50.50.50.5一種無鹵阻燃耐熱聚碳酸脂和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物合金樹脂的制備方法為第一步.按重量百分比稱取PC和ABS類樹脂、阻燃劑、耐熱改性劑、增韌劑和加工助劑；第二步.將第一歩中稱取的PC和ABS類樹脂、阻燃劑、光熱穩(wěn)定劑、30%的耐熱改性劑、70%的加工助劑放入高速混合器中充分混合.第三步.然后用精密計(jì)量的送料裝置將充分混合后的料送入雙螺桿擠出機(jī)中，在螺桿的高速剪切，混煉和輸送下，物料得以充分的熔化，復(fù)合，該方法采用雙螺桿擠出設(shè)備的長(zhǎng)徑比為36;并帶有精確的溫度控制和真空排氣設(shè)備，螺桿轉(zhuǎn)速在在300500轉(zhuǎn)/分鐘，其雙螺桿擠工作溫度為一區(qū)220250°C，二區(qū)230250°C，三區(qū)235260°C，四區(qū)230255X:，停留時(shí)間l-2分鐘，再經(jīng)過擠出，拉條，冷卻，切粒，得到一步料。第四步.再將一步料和第一步中稱取的增韌劑、70%的耐熱改性劑、30%的加工助劑放入高速混合器中充分混合；第五步.通過精密計(jì)量的送料裝置將充分混合后的料送入雙螺桿擠出機(jī)中，在螺桿的高速剪切，混煉和輸送下，物料得以充分的熔化，復(fù)合，再經(jīng)過擠出，拉條，冷卻，切粒，最后包裝為成品。該方法采用雙螺桿擠出設(shè)備的長(zhǎng)徑比為36;并帶有精確的溫度控制和真空排氣設(shè)備，螺桿轉(zhuǎn)速在300500轉(zhuǎn)/分鐘。其雙螺桿擠工作溫度為一區(qū)180210°C，二區(qū)190210。C，三區(qū)180220。C，四區(qū)180215。C,停留時(shí)間卜2分鐘。將各實(shí)施例制備的復(fù)合物按標(biāo)準(zhǔn)尺寸注塑成測(cè)試用的標(biāo)準(zhǔn)樣條進(jìn)行各種性能試驗(yàn)，各實(shí)施例中的物理性能分別按我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和美國(guó)UL標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試，如表2所示。表2.性能測(cè)試方法物理性能測(cè)試方法拉伸強(qiáng)度GB1040斷裂伸長(zhǎng)率GB1040Izod缺口沖擊強(qiáng)度GB1843彎曲模量GB9341燃燒性UL94熱變形溫度(1.82MPa)ASTMD648表3.實(shí)施例對(duì)應(yīng)的樣品性能<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>權(quán)利要求1、一種聚碳酸脂和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物耐熱阻燃合金的組分，按重量百分比計(jì)如下聚碳酸酯53-65％ABS樹脂12-24％阻燃劑6-18％耐熱改性劑3-12％增韌劑0.6-3％光熱穩(wěn)定劑0.1-1％加工助劑0.6-3％其中，所述的阻燃劑為聚苯硫醚與磷酸酯類阻燃劑的組合物，其他加工助劑包括潤(rùn)滑劑、偶聯(lián)劑、抗氧劑和加工潤(rùn)滑助劑。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚碳酸脂和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物耐熱阻燃合金，其特征在于所述的ABS樹脂包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物、丙烯腈-乙烯丙烯彈性體-苯乙烯接枝共聚物、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸三元共聚物，甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物中的一種樹脂及以上的組合物。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚碳酸脂和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物耐熱阻燃合金，其特征在于所述的磷酸酯類阻燃劑包括異丙基磷酸三芳酯、二苯基磷酸甲苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三甲芐酯、磷酸三苯酯、丁基磷酸三芳酯、間苯二酚雙磷酸酯、紅磷中的一種及一種以上的組合物。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚碳酸脂和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物耐熱阻燃合金，其特征在于所述的耐熱改性劑為取代苯乙烯的聚合物、馬來酰亞胺、馬來酸酐、馬來酸酐接枝物及其衍生物中的一種或其組合物；所述的光熱穩(wěn)定劑為垸基化單酚，烷基化多酚，亞磷酸二苯酯，亞磷酸三苯酯，堿金屬或堿土金屬的硅酸鹽，位阻酚，聚碳酸酯ABS樹脂阻燃劑53-65%12-24%6-18%3-12%0.6-3%0.1-1%0.6—3%耐熱改性劑增韌劑光熱穩(wěn)定劑加工助劑位阻胺，羥基苯并三唑和/或這些化合物的混合物。5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的聚碳酸脂和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物耐熱阻燃合金，其特征在于所述的取代苯乙烯包括4-丁基苯乙烯，2-甲基苯乙烯，2，5-二甲基苯乙烯，a-甲基苯乙烯。6、根據(jù)權(quán)利要求4所述的聚碳酸脂和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物耐熱阻燃合金，其特征在于所述的馬來酰亞胺包括N-異丙基馬來酰亞胺，N-環(huán)己基馬來酰亞胺，聚(N-n-十八垸基馬來酰亞胺)，N-苯基馬來酰亞胺，聚(N-n-丁基馬來酰亞胺)中的一種。7、根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚碳酸脂和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物耐熱阻燃合金，其特征在于所述的增韌劑包括氯化聚乙烯，丙烯酸-丁二烯-苯乙烯共聚物，甲基和乙基丙烯酸酯共聚物及其衍生物，乙基和丁基丙烯酸酯共聚物，熱塑性聚氨酯中的一種或其一種以上的組合物。8、根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚碳酸脂和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物耐熱阻燃合金，其特征在于所述加工助劑中，潤(rùn)滑劑包括脂肪酸鹽、脂肪酸酰胺中的一種和/或這些化合物的混合物；偶聯(lián)劑包括鈦酸酯和鋁酸酯化合物中的一種或其組合物；加工潤(rùn)滑助劑包括固體石蠟、液體石蠟、低分子量聚乙烯、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、硬脂酸酰胺、甲撐雙硬脂酸酰胺和N，N-乙撐雙硬脂酸酰胺中的一種或其一種以上的混合物。9、根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚碳酸脂和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物耐熱阻燃合金的制備方法，依序包括下述步驟第一步.按上述各組分按其重量百分比配比稱取PC和ABS類樹脂、阻燃劑、耐熱改性劑、光熱穩(wěn)定劑、增韌劑和加工助劑；第二步.將第一步中稱取的PC和ABS類樹脂、阻燃劑、30%的耐熱改性劑、70%的加工助劑放入高速混合器中充分混合；第三步.用精密計(jì)量的送料裝置將充分混合后的料送入雙螺桿擠出機(jī)中，在螺桿的高速剪切，充分混煉，其中，雙螺桿擠出機(jī)的長(zhǎng)徑比不小于32，螺桿轉(zhuǎn)速在100-600轉(zhuǎn)/分鐘，雙螺桿擠出工作溫度為一區(qū)220250°C，二區(qū)230250。C，三區(qū)235260°C，四區(qū)230255。C，停留時(shí)間1-2分鐘，再經(jīng)過擠出，拉條，冷卻，切粒，得到一步料；第四步.再將一步料和第一步中稱取的增韌劑、70%的耐熱改性劑、30%的加工助劑放入高速混合器中充分混合；第五步.步驟四中獲得的混合料送入雙螺桿擠出機(jī)中，在螺桿的高速剪切，混煉和輸送下，物料得以充分的熔化，復(fù)合，其雙螺桿擠工作溫度為一區(qū)180210°C，二區(qū)190210°C，三區(qū)180220°C，四區(qū)180215°C，停留時(shí)間1-2分鐘，再經(jīng)過擠出，拉條，冷卻，切粒，最后包裝為成品。10、根據(jù)權(quán)利要求9所述的聚碳酸脂和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物耐熱阻燃合金的制備方法，其特征在于在雙螺桿擠出機(jī)混料時(shí)，采用真空排氣，螺桿轉(zhuǎn)速最好在300500轉(zhuǎn)/分鐘。全文摘要本發(fā)明涉及一種阻燃聚碳酸酯(下稱PC)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物類(下稱ABS)的合金樹脂，具體地說涉及一種無鹵聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物耐熱阻燃合金及其制備方法。一種聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物耐熱阻燃合金的組分，按重量百分比計(jì)包括聚碳酸酯53-65％、ABS樹脂12-24％、阻燃劑6-18％、耐熱改性劑3-12％、增韌劑0.6-3％、光熱穩(wěn)定劑0.1-1％、加工助劑0.6-3％，其中，所述的阻燃劑為聚苯硫醚與磷酸酯類阻燃劑的組合物，其他加工助劑包括潤(rùn)滑劑、偶聯(lián)劑、抗氧劑和加工潤(rùn)滑助劑。本發(fā)明利用聚苯硫醚含有的S元素和阻燃劑中的P元素間的相互配合，減少阻燃劑的用量，且耐熱變形溫度提高。文檔編號(hào)C08L55/02GK101397396SQ20071004654公開日2009年4月1日申請(qǐng)日期2007年9月27日優(yōu)先權(quán)日2007年9月27日發(fā)明者吳曉輝,吳晶晶,宋曉東,李旭華,楊定吉甫,梁榮朗申請(qǐng)人:上海金發(fā)科技發(fā)展有限公司;廣州金發(fā)科技股份有限公司