專利名稱：固定式電氣裝置開關(guān)用阻燃抗菌碳酸酯組合物及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種阻燃抗菌聚碳酸酯材料，特別是一種固定式電氣裝置開關(guān)用阻燃抗菌碳酸酯組合物及其制作方法。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，工程塑料在電子電器行業(yè)的應(yīng)用獲得了迅速增長(zhǎng)。家用及類似用途固定式電氣裝置開關(guān)俗稱墻壁開關(guān)，屬于建筑電氣，連接電源和電氣設(shè)備等必不可少，在家庭、公共場(chǎng)所等大量使用。國(guó)內(nèi)墻壁開關(guān)行業(yè)近10年來發(fā)展速度特別快，年均增長(zhǎng)率超過20%，發(fā)展前景非?？春谩Ρ陂_關(guān)的應(yīng)用非常廣，其安全性能優(yōu)劣將直接關(guān)系到人們的生命、財(cái)產(chǎn)及周圍環(huán)境的安全，因此墻壁開關(guān)用原材料的選擇也有嚴(yán)格的規(guī)范。聚碳酸酯(Polycarbonate，以下簡(jiǎn)稱PC)是一種優(yōu)質(zhì)的工程塑料，也是發(fā)展最快的工程塑料之一。PC具有優(yōu)良的沖擊強(qiáng)度、耐蠕變性、耐熱耐寒性、耐老化性、電絕緣性及透光性等，廣泛應(yīng)用于電氣電子零部件、 機(jī)械紡織工業(yè)零部件、建筑結(jié)構(gòu)件、航空透明材料及零部件、泡沫結(jié)構(gòu)材料等。因其具有的上述特性，使其成為墻壁開關(guān)面板的首選材料。隨著現(xiàn)代社會(huì)不斷地發(fā)展，對(duì)材料的要求也越來越高，墻壁開關(guān)同樣如此。隨著電器工作電流的提高，對(duì)材料的阻燃性要求也越高，尤其是薄壁產(chǎn)品對(duì)材料的阻燃要求越來越高；而隨著生活水平的提高，人們對(duì)健康的關(guān)注度越來越高，為了避免塑料材質(zhì)的細(xì)菌繁殖，提高產(chǎn)品的安全性，目前會(huì)根據(jù)產(chǎn)品需求在聚碳酸酯中加入抗菌劑。公開號(hào)為CN 1454932A的中國(guó)發(fā)明專利食品級(jí)抗菌聚碳酸酯塑料及其制造方法中公開了一種由聚碳酸酯和無機(jī)納米抗菌劑制備的材料，但該材料無阻燃性能，不符合GB2099. 1-2008中灼熱絲阻燃要求，需要提高其阻燃性能，尤其是對(duì)于薄壁的產(chǎn)品。 因此開發(fā)一種家用及類似用途固定式電氣裝置開關(guān)用，能夠滿足IEC 60884-1-2006和 GB2099. 1-2008中灼熱絲阻燃標(biāo)準(zhǔn)的抗菌材料是一種社會(huì)趨勢(shì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種滿足IEC 60884-1-2006和GB2099. 1-2008中灼熱絲阻燃標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)又能抗菌的一種家用及類似用途的固定式電氣裝置開關(guān)用阻燃抗菌碳酸酯組合物，尤其是當(dāng)產(chǎn)品的壁厚小于2mm以下時(shí)，能夠滿足其阻燃要求。本發(fā)明的另一目的是提供該組合物的制備方法。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一種固定式電氣裝置開關(guān)用阻燃抗菌碳酸酯組合物，其特征在于所述的固定式電氣裝置開關(guān)用阻燃抗菌碳酸酯組合物的原料重量份配比為聚碳酸酯50-90份，抗菌劑 0. 5-10份，阻燃劑0. 01-10份，阻燃協(xié)效劑0. 01-5份。所述聚碳酸酯包括脂肪族聚碳酸酯、脂肪-芳香族聚碳酸酯和芳香族聚碳酯，其中特別優(yōu)選雙酚A型芳香族聚碳酸酯，其數(shù)均分子量為22000-38000。所述抗菌劑包括無機(jī)抗菌劑和有機(jī)抗菌劑。其中無機(jī)抗菌劑選自銀離子、銅離子、鋅離子類抗菌劑和氧化鋅、氧化銅、磷酸二氫銨、碳酸鋰等其中的一種或幾種；其中優(yōu)選銀離子類抗菌劑、氧化鋅抗菌劑，更優(yōu)選銀離子類抗菌劑。有機(jī)抗菌劑選自香草醛或乙基香草醛類化合物、?；桨奉?、咪唑類、噻唑類、異噻唑酮衍生物、季銨鹽類、雙呱類、酚類等中的一種或幾種；其中優(yōu)選香草醛或乙基香草醛類化合物、?；桨奉?，更優(yōu)選?；桨奉?。所述阻燃劑為溴系阻燃劑，選自溴化環(huán)氧樹脂、四溴雙酚A、四溴雙酚A聚碳酸酯齊聚物、溴化環(huán)氧樹脂齊聚物、三(三溴苯基)氰尿酸酯、十溴二苯乙烷等中的一種或幾種， 其中優(yōu)選四溴雙酚A聚碳酸酯齊聚物、溴化環(huán)氧樹脂齊聚物、三(三溴苯基)氰尿酸酯，更優(yōu)選四溴雙酚A聚碳酸酯齊聚物、三(三溴苯基)氰尿酸酯。所述的阻燃協(xié)效劑為聚四氟乙烯(PTFE)和三氧化二銻的組合物，兩者的重量比 1 100-1 1，優(yōu)選的重量比1 50-1 10，更優(yōu)選1 20-1 15。隨著聚四氟乙烯和三氧化二銻的添加量的提高，對(duì)組合物本身的性能造成負(fù)面影響，兩者復(fù)合使用，可以起到協(xié)效阻燃、減少添加量的作用。一種用于所述的一種固定式電氣裝置開關(guān)用阻燃抗菌碳酸酯組合物的制備方法， 其特征在于將聚碳酸酯(PC)在120°C干燥4小時(shí)后，與阻燃劑、阻燃協(xié)效劑、抗菌劑一起加入到高速混合機(jī)攪拌使其混合均勻得到混合物，將上述混合物投入到雙螺桿擠出機(jī)主喂料斗中，經(jīng)過雙螺桿擠出機(jī)的擠出、拉條、冷卻和切粒制得粒料，即高阻燃抗菌聚碳酸酯。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的組合物既具有較強(qiáng)的抗菌活性和良好的難燃性，又具有良好的抗沖擊性和機(jī)械強(qiáng)度，更加適合在薄壁的家用及類似用途固定式電氣裝置開關(guān)使用，既安全又抗菌。同時(shí)本產(chǎn)品加工工藝簡(jiǎn)單，應(yīng)用更加廣泛，符合社會(huì)發(fā)展的大趨勢(shì)。
具體實(shí)施例方式見表1中的實(shí)施例1和實(shí)施例2。將聚碳酸酯(PC)在120°C干燥4小時(shí)后，與阻燃劑、阻燃協(xié)效劑、抗菌劑一起加入到高速混合機(jī)攪拌5分鐘使其混合均勻得到混合物，將上述混合物投入到雙螺桿擠出機(jī)主喂料斗中，經(jīng)過雙螺桿擠出機(jī)的擠出、拉條、冷卻和切粒制得粒料，即高阻燃抗菌聚碳酸酯。雙螺桿擠出機(jī)的工作溫度可為250-290°C，螺桿轉(zhuǎn)速為150-400RPM，長(zhǎng)徑比(L/D)為 1 40。將上述粒料在普通烘箱中120°C干燥4小時(shí)，然后用注塑機(jī)按照ISO塑料測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)要求制備測(cè)試樣條。本發(fā)明實(shí)施例所采用原料均為聚碳酸酯PC J41R(Sabic IP)￠1 =Bactekiller BM-502HC(Kanebo Chemicallndustries, Co. ，Ltd)阻燃劑溴化聚碳酸酯齊聚物，BC-58 (Great Lake)；阻燃協(xié)效劑三氧化二銻聚四氟乙烯D210C
由表2和表3的數(shù)據(jù)對(duì)比分析可見，依據(jù)本發(fā)明制備方法制成的阻燃抗菌聚碳酸酯材料，具有優(yōu)越的阻燃效果，同時(shí)具有廣譜抗菌性，對(duì)霉菌、金黃葡萄球菌、大腸桿菌等都有抗菌效果；而所添加的阻燃協(xié)效劑降低了阻燃劑的用量，對(duì)于樹脂的機(jī)械性能影響少。與未加阻燃協(xié)效劑的材料對(duì)比，在達(dá)到相同阻燃效果的前提下，產(chǎn)品具有較高的抗沖擊強(qiáng)度， 更加適用于注塑家用及類似用途固定式電氣裝置開關(guān)等相關(guān)產(chǎn)品。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容做出些許簡(jiǎn)單修改、等同變化或修飾，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。表1實(shí)施例和對(duì)比例配方及其工藝表
權(quán)利要求
1.一種固定式電氣裝置開關(guān)用阻燃抗菌碳酸酯組合物，其特征在于所述的固定式電氣裝置開關(guān)用阻燃抗菌碳酸酯組合物的原料重量份配比為聚碳酸酯50-90份，抗菌劑 0. 5-10份，阻燃劑0. 01-10份，阻燃協(xié)效劑0. 01-5份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種固定式電氣裝置開關(guān)用阻燃抗菌碳酸酯組合物，其特征在于所述聚碳酸酯包括脂肪族聚碳酸酯、脂肪-芳香族聚碳酸酯和芳香族聚碳酸酯，其中特別優(yōu)選雙酚A型芳香族聚碳酸酯，其數(shù)均分子量為22000-38000。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種固定式電氣裝置開關(guān)用阻燃抗菌碳酸酯組合物， 其特征在于所述的抗菌劑是無機(jī)抗菌劑和有機(jī)抗菌劑中的一種或幾種組合物；其中無機(jī)抗菌劑選自銀離子、銅離子、鋅離子類抗菌劑和氧化鋅、氧化銅、磷酸二氫銨、碳酸鋰等其中的一種或幾種，優(yōu)選銀離子類抗菌劑、氧化鋅抗菌劑，更優(yōu)選銀離子類抗菌劑；有機(jī)抗菌劑選自香草醛或乙基香草醛類化合物、酰基苯胺類、咪唑類、噻唑類、異噻唑酮衍生物、季銨鹽類、雙呱類、酚類等中的一種或幾種，優(yōu)選香草醛或乙基香草醛類化合物、?；桨奉悾鼉?yōu)選?；桨奉悺?br> 4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種固定式電氣裝置開關(guān)用阻燃抗菌碳酸酯組合物，其特征在于所述阻燃劑為溴系阻燃劑，選自溴化環(huán)氧樹脂、四溴雙酚A、四溴雙酚A聚碳酸酯齊聚物、溴化環(huán)氧樹脂齊聚物、三(三溴苯基)氰尿酸酯、十溴二苯乙烷等中的一種或幾種， 其中優(yōu)選四溴雙酚A聚碳酸酯齊聚物、溴化環(huán)氧樹脂齊聚物、三(三溴苯基)氰尿酸酯，更優(yōu)選四溴雙酚A聚碳酸酯齊聚物、三(三溴苯基)氰尿酸酯。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種固定式電氣裝置開關(guān)用阻燃抗菌碳酸酯組合物，其特征在于所述阻燃劑為溴系阻燃劑，選自溴化環(huán)氧樹脂、四溴雙酚A、四溴雙酚A聚碳酸酯齊聚物、溴化環(huán)氧樹脂齊聚物、三(三溴苯基)氰尿酸酯、十溴二苯乙烷等中的一種或幾種，其中優(yōu)選四溴雙酚A聚碳酸酯齊聚物、溴化環(huán)氧樹脂齊聚物、三(三溴苯基)氰尿酸酯，更優(yōu)選四溴雙酚A聚碳酸酯齊聚物、三(三溴苯基)氰尿酸酯。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種固定式電氣裝置開關(guān)用阻燃抗菌碳酸酯組合物，其特征在于所述的阻燃協(xié)效劑為聚四氟乙烯(PTFE)和三氧化二銻的組合物，兩者的重量比 1 100-1 1，優(yōu)選的重量比 1 50-1 10，更優(yōu)選 1 20-1 15。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種固定式電氣裝置開關(guān)用阻燃抗菌碳酸酯組合物，其特征在于所述的阻燃協(xié)效劑為聚四氟乙烯(PTFE)和三氧化二銻的組合物，兩者的重量比 1 100-1 1，優(yōu)選的重量比 1 50-1 10，更優(yōu)選 1 20-1 15。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種固定式電氣裝置開關(guān)用阻燃抗菌碳酸酯組合物，其特征在于所述的阻燃協(xié)效劑為聚四氟乙烯(PTFE)和三氧化二銻的組合物，兩者的重量比 1 100-1 1，優(yōu)選的重量比 1 50-1 10，更優(yōu)選 1 20-1 15。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種固定式電氣裝置開關(guān)用阻燃抗菌碳酸酯組合物，其特征在于所述的阻燃協(xié)效劑為聚四氟乙烯(PTFE)和三氧化二銻的組合物，兩者的重量比 1 100-1 1，優(yōu)選的重量比 1 50-1 10，更優(yōu)選 1 20-1 15。
10.一種用于權(quán)利要求1所述的一種固定式電氣裝置開關(guān)用阻燃抗菌碳酸酯組合物的制備方法，其特征在于將聚碳酸酯(PC)在120°c干燥4小時(shí)后，與阻燃劑、阻燃協(xié)效劑、抗菌劑一起加入到高速混合機(jī)攪拌使其混合均勻得到混合物，將上述混合物投入到雙螺桿擠出機(jī)主喂料斗中，經(jīng)過雙螺桿擠出機(jī)的擠出、拉條、冷卻和切粒制得粒料，即高阻燃抗菌聚碳酸酯。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的制備方法，其特征在于雙螺桿擠出機(jī)的工作溫度可為 250-290°C，螺桿轉(zhuǎn)速為 150-400RPM，長(zhǎng)徑比(L/D)為 1 40。
全文摘要
一種固定式電氣裝置開關(guān)用阻燃抗菌碳酸酯組合物，其特征在于所述的固定式電氣裝置開關(guān)用阻燃抗菌碳酸酯組合物的原料重量份配比為聚碳酸酯50-90份，抗菌劑0.5-10份，阻燃劑0.01-10份，阻燃協(xié)效劑0.01-5份。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的組合物既具有較強(qiáng)的抗菌活性和良好的難燃性，又具有良好的抗沖擊性和機(jī)械強(qiáng)度，更加適合在薄壁的家用及類似用途固定式電氣裝置開關(guān)使用，既安全又抗菌。同時(shí)本產(chǎn)品加工工藝簡(jiǎn)單，應(yīng)用更加廣泛，符合社會(huì)發(fā)展的大趨勢(shì)。
文檔編號(hào)C08L27/18GK102250463SQ20111019451
公開日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2011年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月11日
發(fā)明者秦學(xué)濤 申請(qǐng)人:蒼南縣慧豐塑料有限公司