一種抗靜電、低煙、無鹵阻燃PC/ABS合金材料及其制備工藝制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)屬于功能性塑料合金材料領(lǐng)域，具體涉及一種抗靜電、低煙、無鹵阻燃PC/ABS合金材料及其制備工藝。該合金材料以重量份數(shù)計(jì)包括以下組分：60?85份的PC、48?60份的ABS、0.5?2份的阻燃劑、0.5?2份的抗靜電劑、1?4份的增容劑、0.5?1份的偶聯(lián)劑、0.5?1份的分散劑、0.5?1份的抗氧劑。本發(fā)明專利技術(shù)通過添加特定的阻燃劑復(fù)配體系，使得產(chǎn)品具有良好機(jī)械性能的同時(shí)，達(dá)到了低煙、阻燃的效果。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種抗靜電、低煙、無鹵阻燃PC/ABS合金材料及其制備工藝
本專利技術(shù)屬于功能性塑料合金材料領(lǐng)域，具體涉及一種抗靜電、低煙、無鹵阻燃PC/ABS合金材料及其制備工藝。
技術(shù)介紹
PC/ABS合金是最早實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的一種聚碳酸酯改性產(chǎn)品，是一種重要的工程塑料合金。PC/ABS合金兼具PC和ABS的優(yōu)點(diǎn)，一方面合金可以提高ABS的耐熱性能和拉伸強(qiáng)度，另一方面還可以降低PC的熔體粘度，改善加工性能，可用于成型大面積及復(fù)雜的制品，同時(shí)可以降低制品的內(nèi)應(yīng)力，提高耐低溫沖擊性能。PC/ABS合金材料已在汽車工業(yè)上得到廣泛的應(yīng)用，是汽車最適宜的內(nèi)裝材料，特別是用作儀表板支架、蓋板、通風(fēng)口、托架、散熱器格柵、轉(zhuǎn)向柱保護(hù)套的原材料。目前PC/ABS在計(jì)算機(jī)、通訊工具、辦公設(shè)備等行業(yè)也有了廣泛的應(yīng)用。PC/ABS共混合金的阻燃化是近幾年P(guān)C/ABS開發(fā)的一個(gè)熱點(diǎn)。PC本身具有一定的阻燃性，但與ABS共混后，阻燃性能下降。為了滿足PC/ABS合金在電子、電器開關(guān)、電器等領(lǐng)域的應(yīng)用，必須添加阻燃劑。常見的阻燃PC/ABS材料有鹵系阻燃劑(如四溴雙酚A、溴化環(huán)氧齊聚物、十溴聯(lián)苯醚等)與氧化銻組成的協(xié)效系統(tǒng)。賦予PC/ABS很高的阻燃性，但其存在生煙量大、產(chǎn)生有毒的腐蝕性氣體，妨礙救護(hù)及人員疏散，導(dǎo)致二次災(zāi)害發(fā)生。目前，以采用磷阻燃劑、氮磷阻燃劑、硅系阻燃劑的無鹵阻燃PC/ABS合金材料研究報(bào)道較多。但是由于其添加量較高，嚴(yán)重惡化了材料的各種力學(xué)性能及加工流動(dòng)性，導(dǎo)致加工窗口變的更窄，這類產(chǎn)品在一些薄壁制品及大制件領(lǐng)域的應(yīng)用受到一定程度的限制。并且，PC/ABS本身的高絕緣、易積聚靜電(表面電阻率為4×1020Ω)極大地限制了其應(yīng)用。因此，發(fā)展一種抗靜電、低煙、無鹵阻燃ABS成為今后發(fā)展的方向。CN101173090B公開了一種PC/ABS合金，其主要包括以下組分，以重量份數(shù)表示為：聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、相容劑、增韌劑、磷酸酯類阻燃劑、氫氧化鎂、聚四氟乙烯、抗氧劑。該專利技術(shù)的用量較高，會(huì)影響材料的各種力學(xué)性能及加工流動(dòng)性。CN100582163C中公開了一種PC/ABS合金，其主要包括以下重量份數(shù)配比的原料組分：PC、ABS、相容劑、全丙烯酸類核-殼型沖擊改性劑、溴系阻燃劑、銻系阻燃劑、聚四氟乙烯、抗氧劑、加工穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑。該專利技術(shù)組分中含有溴系阻燃劑，其存在生煙量大、會(huì)產(chǎn)生有毒的腐蝕性氣體等缺點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)制備的抗靜電、低煙、無鹵阻燃PC/ABS合金材料是改進(jìn)PC/ABS絕緣體、易積聚靜電、易燃性、環(huán)保性能差的不足與阻燃劑的加入所導(dǎo)致的力學(xué)性能差的問題，使其更適合在家電、裝飾材料、機(jī)械、電子領(lǐng)域的應(yīng)用。本專利技術(shù)的目的是提供一種抗靜電、低煙、無鹵阻燃PC/ABS合金材料，其特征在于，以重量份數(shù)計(jì)包括以下組分：60-85份的PC、48-60份的ABS、0.5-2份的阻燃劑、0.5-2份的抗靜電劑、1-4份的增容劑、0.5-1份的偶聯(lián)劑、0.5-1份的分散劑、0.5-1份的抗氧劑。進(jìn)一步地，所述合金材料以重量份數(shù)計(jì)包括以下組分：68-72份的PC、52-55份的ABS、0.5-0.8份的阻燃劑、0.8-1.2份的抗靜電劑、2-3份的增容劑、0.5-0.8份的偶聯(lián)劑、0.5-0.8份的分散劑、0.5-0.8份的抗氧劑。進(jìn)一步地，所述的PC為聚碳酸酯；ABS為含丁二烯的接枝共聚物與丙烯腈-苯乙烯共聚的混合物，其中，丙烯腈占ABS總重量的20-40％，丁二烯的接枝共聚物占ABS總重量的10-30％，苯乙烯占ABS總重量的50-70％。進(jìn)一步地，所述的阻燃劑為氫氧化鎂、碳酸鎂、三氧化鉬、氫氧化鋁、堿性草酸鋁中的一種或多種。進(jìn)一步地，所述的阻燃劑由復(fù)配體系1和復(fù)配體系2組成；所述的復(fù)配體系1由氫氧化鋁和氧化鋯組成；所述的復(fù)配體系2由氫氧化鋁和九鉬錳酸銨組成。進(jìn)一步地，所述的氫氧化鋁和氧化鋯質(zhì)量比為1:1.6-2.7。進(jìn)一步地，所述的氫氧化鋁和九鉬錳酸銨質(zhì)量比為1:1.6-2.7。進(jìn)一步地，所述復(fù)配體系2中的氫氧化鋁使用前先在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5-10％的硫酸銨溶液中超聲處理5-10min，取出后干燥再使用。在本專利技術(shù)中，專利技術(shù)人發(fā)現(xiàn)氫氧化鋁和氧化鋯配合使用，可以起到良好的協(xié)同作用，達(dá)到更佳的阻燃效果，氫氧化鋁和氧化鋯的質(zhì)量比對(duì)本專利技術(shù)影響很大，如氧化鋯加入量過多，阻燃效果會(huì)出現(xiàn)較為明顯的降低。同時(shí)將氫氧化鋁和九鉬錳酸銨配合使用，二者協(xié)同作用，可以達(dá)到良好的抑煙效果，改變氫氧化鋁和九鉬錳酸銨的質(zhì)量比會(huì)大大影響本專利技術(shù)的抑煙效果。將復(fù)配體系1和復(fù)配體系2聯(lián)合使用可以起到良好的阻燃效果，又可以達(dá)到抑煙的效果，實(shí)現(xiàn)本專利技術(shù)低煙、無鹵阻燃的目的。在本專利技術(shù)中所述的氫氧化鋁、氧化鋯為納米級(jí)氫氧化鋁和納米級(jí)氧化鋯，所述的九鉬錳酸銨為八水合九鉬錳酸銨粉末。本專利技術(shù)所述阻燃劑為環(huán)保無鹵的無機(jī)礦物阻燃劑，并兼具抑煙效果。本專利技術(shù)所述的無機(jī)阻燃劑經(jīng)過了超細(xì)化、高純化、表面活性化及熱穩(wěn)定化處理。超細(xì)化處理增加了粒子的表面積，可使粒子表面的水蒸汽壓上升，有利于阻燃性提高，同時(shí)，超細(xì)無機(jī)剛性粒子可增強(qiáng)高聚物與無機(jī)界面的相互作用，可更均勻地分散在基體樹脂中，對(duì)高分子材料具有增韌增強(qiáng)效果；高純化處理提高了阻燃劑中有效成分的含量，減少了阻燃劑在合金材料中的使用量；表面活性處理改善無極阻燃劑在體系的分散性，并提高了其綜合性能；熱穩(wěn)定化提高了阻燃劑的熱穩(wěn)定性，使其在PC/ABS這種熔體溫度較高的合金材料中性能更穩(wěn)定。進(jìn)一步地，所述的抗靜電劑為烷基磺酸鹽和乙氧化烷胺中的一種或兩種；所述的增容劑為胺基SAN(胺基丙烯腈-苯乙烯共聚物)和LLDPE-g-MAH(馬來酸酐接枝線性低密度聚乙烯)中的一種或兩種；所述的偶聯(lián)劑為異丙基三(十二烷基苯磺酰基)鈦酸酯或異丙基三(磷酸二辛酯)鈦酸酯中的一種或兩種。本專利技術(shù)所述的增容劑為L(zhǎng)LDPE-g-MAH，該增容劑的基體是LLDPE，通過LLDPE-g-MAH分子長(zhǎng)鏈的物理纏結(jié)和酸酐官能團(tuán)對(duì)PC和ABS的親和作用，把PC和ABS緊密地連接在一起，提高二者的相容性，達(dá)到提高合金材料沖擊強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度的目的。進(jìn)一步地，所述的分散劑為TAF(乙撐雙脂肪酸酰胺)、EBS(乙烯基雙硬脂酰胺)、褐煤蠟中的一種或兩種。進(jìn)一步地，所述的抗氧劑為四[甲基-β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯、亞磷酸三(2,4-二叔丁基苯)酯、硫代二丙酸二(十八酯)和1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羥基芐基)異氰尿酸中的一種或兩種。本專利技術(shù)的另一個(gè)目的是提供上述抗靜電、低煙、無鹵阻燃PC/ABS合金材料的制備工藝，包括以下步驟：1)按配方比例稱取各組分；2)將稱量后的PC、ABS、阻燃劑、抗靜電劑、增容劑、偶聯(lián)劑、分散劑以及抗氧劑放入高速混合機(jī)中，在常溫下攪拌10～20min；3)將步驟2)混合后的物料加入到雙螺桿擠出機(jī)的料斗中，經(jīng)熔融共混擠出、水冷、風(fēng)刀冷卻、造粒、均化；其中，料筒溫度設(shè)置為：后段230-250℃，中段220-240℃，前段210-230℃，螺桿長(zhǎng)徑比為35-40，螺桿轉(zhuǎn)速350-500r/min。本專利技術(shù)還提供一種上述抗靜電、低煙、無鹵阻燃PC/ABS合金材料的制備工藝，包括以下步驟：1)按配方比例稱取各組分；2)將稱量后的PC、AB本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種抗靜電、低煙、無鹵阻燃PC/ABS合金材料，其特征在于，以重量份數(shù)計(jì)包括以下組分：60?85份的PC、48?60份的ABS、0.5?2份的阻燃劑、0.5?2份的抗靜電劑、1?4份的增容劑、0.5?1份的偶聯(lián)劑、0.5?1份的分散劑、0.5?1份的抗氧劑。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種抗靜電、低煙、無鹵阻燃PC/ABS合金材料，其特征在于，以重量份數(shù)計(jì)包括以下組分：60-85份的PC、48-60份的ABS、0.5-2份的阻燃劑、0.5-2份的抗靜電劑、1-4份的增容劑、0.5-1份的偶聯(lián)劑、0.5-1份的分散劑、0.5-1份的抗氧劑。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合金材料，其特征在于，所述的PC為聚碳酸酯；ABS為含丁二烯的接枝共聚物與丙烯腈-苯乙烯共聚的混合物，其中，丙烯腈占ABS總重量的20-40％，丁二烯的接枝共聚物占ABS總重量的10-30％，苯乙烯占ABS總重量的50-70％。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合金材料，其特征在于，所述的阻燃劑為氫氧化鎂、碳酸鎂、三氧化鉬、氫氧化鋁、堿性草酸鋁中的一種或多種。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合金材料，其特征在于，所述的阻燃劑由復(fù)配體系1和復(fù)配體系2組成；所述的復(fù)配體系1由氫氧化鋁和氧化鋯組成；所述的復(fù)配體系2由氫氧化鋁和九鉬錳酸銨組成。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：趙巖磊，李健成，謝眾，代汝軍，韓杰，林航，宮克難，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：黑龍江鑫達(dá)企業(yè)集團(tuán)有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：黑龍江,23