无卤阻燃增强级PC/PET复合材料.pdf

本发明公开了一种无卤阻燃增强级PC/PET复合材料，其组分按质量百分数配比为：PC50%～60%、PET20%～30%、玻璃纤维5%～15%、复配型无卤阻燃剂2%～5%、相容剂1%～4%、抗氧剂0.1%～0.5%、润滑剂0.1%～1%。本发明的有益效果是，本发明首先以PET为载体制备无卤阻燃母粒、再用于对PC改性，同时加入玻璃纤维增强，使制得的PPC/PET复合材料，在保持PC、PET各自原有优良性能的同时，具有良好阻燃性能和优异的力学性能，其阻燃性能高效、无卤、安全、环保和符合UL94V-0级要求，而且其制品具有成型收缩率和耐热性能优良，加工稳定性和光泽度好，电性能优良。

权利要求书
1.  一种无卤阻燃增强级PC/PET复合材料，其特征在于，其组分按质量百分数配比为：PC 50%～60%、PET 20%～30%、玻璃纤维5%～15%、复配型无卤阻燃剂2%～5%、相容剂1%～4%、抗氧剂0.1%～0.5%、润滑剂0.1%～1%。

2.  根据权利要求1所述的无卤阻燃增强级PC/PET复合材料，其特征在于，所述的玻璃纤维为表面经硅烷偶联剂处理后的无碱短切玻璃纤维。

3.  根据权利要求1所述的无卤阻燃增强级PC/PET复合材料，其特征在于，所述的复配型无卤阻燃剂是由聚二甲基硅氧烷（PDMS）95wt%、苯磺酰基苯磺酸钾（KSS）1wt%和聚四氟乙烯（PTFE）4wt%三者混合均匀制得的复配型无卤阻燃剂。

4.  根据权利要求1所述的无卤阻燃增强级PC/PET复合材料，其特征在于，所述的相容剂为苯乙烯-马来酸酐共聚物（SMA）。

5.  根据权利要求1所述的无卤阻燃增强级PC/PET复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）、将PC在鼓风干燥机中于110℃～130℃温度下干燥3～4小时，PET在130℃～150℃下干燥3～4小时，待用；
（2）、按重量配比称取聚二甲基硅氧烷（PDMS）95wt%、苯磺酰基苯磺酸钾（KSS）1wt%和聚四氟乙烯（PTFE）4wt%，使混合均匀，制得复配型无卤阻燃剂，然后在80℃～85℃下干燥30～45分钟，待用；
（3）、将按重量配比称取干燥的PET的加入高速混合机中，同时加入按重量配比称取步骤（2）得到的复配型无卤阻燃剂，以及按重量配比称取的抗氧剂和润滑剂，使一起搅拌3～10分钟后，出料加入双螺杆挤出机中，在255℃～280℃下熔融共混后挤出、冷却造粒，并干燥后制得无卤阻燃母粒，待用；
（4）、将按重量配比称取干燥的PC和步骤（3）制得的无卤阻燃母粒加入高速混合机中，然后加入按重量配比称取的相容剂，使一起搅拌3～15分钟预混后，出料加入双螺杆挤出机的主喂料口，同时在双螺杆挤出机的侧喂料口加入按重量配比称取的玻璃纤维，在控制加工温度240℃～280℃、螺杆转速120～350r/min下，经双螺杆挤出机充分熔融共混后挤出、冷却造粒，即得本发明的无卤阻燃增强级PC/PET复合材料。

说明书无卤阻燃增强级PC/PET复合材料
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说是一种无卤阻燃增强级PC/PET复合材料。
背景技术
聚碳酸酯（PC）具有冲击强度高、抗蠕变、尺寸稳定性好、耐热、透明、介电性能优良等优点，但同时也存在加工流动性差、容易发生应力开裂、缺口敏感等缺点。聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）是半结晶材料，有非常好的化学稳定性、机械强度、电绝缘特性和热稳定性，尤其耐油性和耐溶剂性能优异，但PET单独使用存在耐热性差、冲击强度不高等缺点。将PC和PET共混制得的PC/PET复合材料，具有PC、PET单组分不具备的优异性能，在很多场合均可使用。但由于PET是结晶聚合物，PC是非结晶聚合物，PC/PET属于典型的非晶/结晶共混体系，两者共混的相容性比较差，导致PC/PET复合材料的韧性不好，强度也不高；而且虽然PC本身的阻燃性可以达到UL94 V-2级，但实际应用往往要求更高的阻燃性能，而且PET的加入降低了PC的阻燃性。因此，对PC/PET复合材料进行增强、阻燃改性是很有必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无卤阻燃增强级PC/PET复合材料。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：无卤阻燃增强级PC/PET复合材料，其组分按质量百分数配比为：PC 50%～60%、PET 20%～30%、玻璃纤维5%～15%、复配型无卤阻燃剂2%～5%、相容剂1%～4%、抗氧剂0.1%～0.5%、润滑剂0.1%～1%。
所述的PC为双酚A型芳香族聚碳酸酯，重均分子量为20000～38000g/mol。
所述的PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯，其特征粘度为0.6～0.9dL/g。
所述的玻璃纤维为表面经硅烷偶联剂处理后的无碱短切玻璃纤维。
所述的复配型无卤阻燃剂是由聚二甲基硅氧烷（PDMS）95wt%、苯磺酰基苯磺酸钾（KSS）1wt%和聚四氟乙烯（PTFE）4wt%三者混合均匀制得的复配型无卤阻燃剂。
所述的相容剂为苯乙烯-马来酸酐共聚物（SMA）。
所述的抗氧剂为质量比1：4的受阻酚类抗氧剂1010或1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物。
所述的润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯（PETS）或改性乙撑双脂肪酸酰胺（TAF）。
上述的无卤阻燃增强级PC/PET复合材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）、将PC在鼓风干燥机中于110℃～130℃温度下干燥3～4小时，PET在130℃～150℃下干燥3～4小时，待用；
（2）、按重量配比称取聚二甲基硅氧烷（PDMS）95wt%、苯磺酰基苯磺酸钾（KSS）1wt%和聚四氟乙烯（PTFE）4wt%，使混合均匀，制得复配型无卤阻燃剂，然后在80℃～85℃下干燥30～45分钟，待用；
（3）、将按重量配比称取干燥的PET的加入高速混合机中，同时加入按重量配比称取步骤（2）得到的复配型无卤阻燃剂，以及按重量配比称取的抗氧剂和润滑剂，使一起搅拌3～10分钟后，出料加入双螺杆挤出机中，在255℃～280℃下熔融共混后挤出、冷却造粒，并干燥后制得无卤阻燃母粒，待用；
（4）、将按重量配比称取干燥的PC和步骤（3）制得的无卤阻燃母粒加入高速混合机中，然后加入按重量配比称取的相容剂，使一起搅拌3～15分钟预混后，出料加入双螺杆挤出机的主喂料口，同时在双螺杆挤出机的侧喂料口加入按重量配比称取的玻璃纤维，在控制加工温度240℃～280℃、螺杆转速120～350r/min下，经双螺杆挤出机充分熔融共混后挤出、冷却造粒，即得本发明的无卤阻燃增强级PC/PET复合材料。
本发明的有益效果是，与现有技术相比，本发明首先以PET为载体制备无卤阻燃母粒、再用于对PC改性，同时加入玻璃纤维增强，使制得的PPC/PET复合材料，在保持PC、PET各自原有优良性能的同时，具有良好阻燃性能和优异的力学性能，其阻燃性能高效、无卤、安全、环保和符合UL94 V-0级要求，而且其制品具有成型收缩率和耐热性能优良，加工稳定性和光泽度好，电性能优良，可广泛应用于汽车、电子电器、照明、机械零部件等领域。
具体实施方式
下面结合具体的优选实施例来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1：
一种无卤阻燃增强级PC/PET复合材料，其组分按质量百分数配比为：PC 50%、PET 26%、表面经硅烷偶联剂处理后的无碱短切玻璃纤维15%、复配型无卤阻燃剂5%、苯乙烯-马来酸酐共聚物（SMA）2.5%、质量比1：4的受阻酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物0.5%、季戊四醇硬脂酸酯（PETS）1%。其中，所述的PC为双酚A型芳香族聚碳酸酯，重均分子量为20000～38000g/mol；所述的PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯，其特征粘度为0.6～0.9dL/g；所述的复配型无卤阻燃剂是由聚二甲基硅氧烷（PDMS）95wt%、苯磺酰基苯磺酸钾（KSS）1wt%和聚四氟乙烯（PTFE）4wt%三者混合均匀制得的复配型无卤阻燃剂。
制备方法：（1）、将PC在鼓风干燥机中于110℃～130℃温度下干燥3～4小时，PET在130℃～150℃下干燥3～4小时，待用；（2）、按重量配比称取聚二甲基硅氧烷（PDMS）95wt%、苯磺酰基苯磺酸钾（KSS）1wt%和聚四氟乙烯（PTFE）4wt%，使混合均匀，制得复配型无卤阻燃剂，然后在80℃～85℃下干燥30～45分钟，待用；（3）、将按重量配比称取干燥的PET的加入高速混合机中，同时加入按重量配比称取步骤（2）得到的复配型无卤阻燃剂，以及按重量配比称取的质量比1：4的受阻酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物、季戊四醇硬脂酸酯（PETS），使一起搅拌3～10分钟后，出料加入双螺杆挤出机中，在255℃～280℃下熔融共混后挤出、冷却造粒，并干燥后制得无卤阻燃母粒，待用；（4）、将按重量配比称取干燥的PC和步骤（3）制得的无卤阻燃母粒加入高速混合机中，然后加入按重量配比称取的苯乙烯-马来酸酐共聚物（SMA），使一起搅拌3～15分钟预混后，出料加入双螺杆挤出机的主喂料口，同时在双螺杆挤出机的侧喂料口加入按重量配比称取的表面经硅烷偶联剂处理后的无碱短切玻璃纤维，在控制加工温度240℃～280℃、螺杆转速120～350r/min下，经双螺杆挤出机充分熔融共混后挤出、冷却造粒，即得本发明的无卤阻燃增强级PC/PET复合材料。
实施例2：
一种无卤阻燃增强级PC/PET复合材料，其组分按质量百分数配比为：PC 58%、PET 25%、表面经硅烷偶联剂处理后的无碱短切玻璃纤维10%、复配型无卤阻燃剂2%、苯乙烯-马来酸酐共聚物（SMA）4%、质量比1：4的受阻酚类抗氧剂1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物0.2%、改性乙撑双脂肪酸酰胺（TAF）0.8%。其中，所述的PC为双酚A型芳香族聚碳酸酯，重均分子量为20000～38000g/mol；所述的PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯，其特征粘度为0.6～0.9dL/g；所述的复配型无卤阻燃剂是由聚二甲基硅氧烷（PDMS）95wt%、苯磺酰基苯磺酸钾（KSS）1wt%和聚四氟乙烯（PTFE）4wt%三者混合均匀制得的复配型无卤阻燃剂。
制备方法：（1）、将PC在鼓风干燥机中于110℃～130℃温度下干燥3～4小时，PET在130℃～150℃下干燥3～4小时，待用；（2）、按重量配比称取聚二甲基硅氧烷（PDMS）95wt%、苯磺酰基苯磺酸钾（KSS）1wt%和聚四氟乙烯（PTFE）4wt%，使混合均匀，制得复配型无卤阻燃剂，然后在80℃～85℃下干燥30～45分钟，待用；（3）、将按重量配比称取干燥的PET的加入高速混合机中，同时加入按重量配比称取步骤（2）得到的复配型无卤阻燃剂，以及按重量配比称取的质量比1：4的受阻酚类抗氧剂1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物、改性乙撑双脂肪酸酰胺（TAF），使一起搅拌3～10分钟后，出料加入双螺杆挤出机中，在255℃～280℃下熔融共混后挤出、冷却造粒，并干燥后制得无卤阻燃母粒，待用；（4）、将按重量配比称取干燥的PC和步骤（3）制得的无卤阻燃母粒加入高速混合机中，然后加入按重量配比称取的苯乙烯-马来酸酐共聚物（SMA），使一起搅拌3～15分钟预混后，出料加入双螺杆挤出机的主喂料口，同时在双螺杆挤出机的侧喂料口加入按重量配比称取的表面经硅烷偶联剂处理后的无碱短切玻璃纤维，在控制加工温度240℃～280℃、螺杆转速120～350r/min下，经双螺杆挤出机充分熔融共混后挤出、冷却造粒，即得本发明的无卤阻燃增强级PC/PET复合材料。