[发明专利]良外观阻燃耐热自润滑聚碳酸酯组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子复合材料领域，尤其涉及一种良外观阻燃耐热自润滑聚碳酸酯组合物及其制备方法。

背景技术

随着以塑代钢日益普及，在各类滑动部件(如轴承、导轨、滑板、活塞环)及连接转动结构件上均已广泛采用各种不同塑料材料来替代钢铁和其他金属。

目前，已开发出了多种具有自润滑和耐磨性能的塑料材料。美国赫希斯特人造公司申请的专利95197725.3和96192218.4均公开了一种聚乙烯改性聚甲醛组合物，该组合物可用于制造齿轮、滑轮、辊轴和轴承。林安良也在专利03151026.4中公开了一种聚氨酯改性聚甲醛组合物，主要用于高速、高压、高热条件下动力传动传导零部件。黄文浩和宋明斌在专利200510095700.4中公开了一种聚四氟乙烯和聚丙烯腈组合物的烧结复合材料，适合加工高耐磨、耐高温、耐化学药品的密封圈、轴承衬套、阀门管道。另外，美国专利5416154、6303691B1和中国专利CN1043776、CN1590455A中均公开了一种自润滑耐磨增强尼龙材料。

上述材料中聚甲醛复合材料虽有优良的自润滑性，但不具备防火性能；聚四氟乙烯组合物具有高耐磨性能和耐化学药品性，但其加工困难，不适合注塑而应用受到限制；自润滑尼龙组合物克服了前两者的缺点，但如不采用玻纤增强则很难在高温的环境中长期使用。因此，目前市场上迫切需要开发具有优良外观的阻燃自润滑材料。

聚碳酸酯(PC)是一种无定形的无毒无味无臭、透明无色的非晶型热塑性工程塑料。其特点是具有综合均衡的机械性能、热性能及电性能，尤其是抗冲击韧性为一般热塑性塑料之冠，而且蠕变性又相当小，尺寸稳定性好。它的耐热性较好，可在-60～120℃下长期使用，热变形温度130～140℃，玻璃化温度149℃，无明显熔点，在220～230℃呈熔融状态，热分解温度大于310℃，属自熄性树脂。可见，聚碳酸酯是制备良外观阻燃耐热自润滑材料的理想基材。

而在现有的专利技术中，美国专利5488086公开了一种采用硅烷共聚聚碳酸酯与热塑性树脂的组合物，该组合物具有抗冲韧性、流动性、耐化学溶剂性、耐磨性和滑动特性。但由于该专利采用了价格较高且市场供应量较小的硅烷共聚聚碳酸酯，限制该组合物的实际生产应用，同时其耐磨性能仍不能满足某些要求较高的零部件。

美国专利5504139和5750620均公开了一种聚碳酸酯、热塑性树脂(PP或ABS)、聚四氟乙烯微粉和玻纤或碳纤的组合物。添加聚四氟乙烯微粉可明显降低聚碳酸酯的摩擦系数，但玻纤或碳纤对降低摩擦系数不利。该组合物弥补了上述专利对聚碳酸酯树脂的苛刻要求，但在阻燃性能方面仍未改善，因此仍不能满足众多对防火有要求的应用领域。

此外，随着人们对产品外观的要求日益提高，市场上迫切需要同时兼顾良好外观、阻燃性、耐热性的自润滑聚碳酸酯复合材料。

但到目前为止，还未有专利公开同时具有良外观、阻燃、耐热、自润滑聚碳酸酯组合物及其制备方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种良外观阻燃耐热自润滑聚碳酸酯组合物。

本发明的另一个目的是提供上述聚碳酸酯组合物的制备方法。

本发明的良外观阻燃耐热自润滑聚碳酸酯组合物，由如下重量百分数的组分组成：

聚四氟乙烯微粉5～25％，超高分子量聚乙烯0～8％，

马来酸酐接枝聚烯烃0～3％，阻燃剂0～15％，

无碱玻璃纤维0～40％，助剂0.1～5％，

聚碳酸酯树脂为余量。

所述的聚四氟乙烯微粉优选为高温烧结型聚四氟乙烯微粉，粒径在0.5～100μm之间，优选0.5～10μm。

所述的超高分子量聚乙烯优选分子量大于1000,000。

所述的马来酸酐接枝聚烯烃优选自马来酸酐接枝聚乙烯和马来酸酐接枝聚丙烯中的一种。

所述的阻燃剂优选为含卤阻燃剂和无卤阻燃剂中的任一种。含卤阻燃剂主要选自溴系阻燃剂，如溴化环氧、溴化聚碳酸酯、溴化三嗪等；无卤阻燃剂主要选自磺酸盐类阻燃剂、磷酸酯类阻燃剂。

所述的无碱玻璃纤维优选为经表面处理过的直径在6～14μm的长玻纤和短切玻纤，短切玻纤长径比为3～30，其中优选短切玻纤。表面处理剂不限，可使用环氧型、聚氨酯型和偶联型表面处理剂(硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂或它们的混合物)。