[发明专利]一种高韧性无卤阻燃聚碳酸酯再生料复合物及其制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及塑料回收料的改性(包括阻燃和增韧)技术及制备领域，具体涉及一种以聚碳酸酯回收料为基体、并具有高韧性的环保型无卤阻燃聚碳酸酯再生料复合物及其制备方法。本发明所制备的聚碳酸酯再生料复合物可以应用于电子、电器、机械、汽车等领域，用于制造数码相机、笔记本电脑、手机等的壳体，电闸盒、配电盘元件、继电器外壳、线圈框架、接线盒、插头、插座、电器开关及电表外壳、旋钮等。

背景技术：

聚碳酸酯(Polycarbonate，简称PC)是一种无臭、无毒、无定形、高度透明的热塑性工程塑料，具有优良的物理机械性能，尤其是耐冲击性优异，拉伸强度、弯曲强度、压缩强度高；蠕变性小，尺寸稳定；具有良好的耐热性和耐低温性，在较宽的温度范围内具有稳定的力学性能，尺寸稳定性，电性能和阻燃性，可在-60～120℃下长期使用。聚碳酸酯因其优良的综合性能，广泛应用于光学、电子电气、办公自动化、挤出膜片、汽车、机械、医疗器械等众多领域。聚碳酸酯的大量使用，不可避免地产生大量的废弃聚碳酸酯制品及废料，它既是宝贵的再生资源，又会对环境造成无法弥补的危害；所以对聚碳酸酯的回收再利用是节约资源，保护生态环境的有效的处理方法，具有重大的经济和社会效益。目前，对聚碳酸酯回收料的处理方法主要有：(1)直接再生利用。虽然这种方法工艺简单、再生料的成本低廉，但是再生料制品的力学性能下降较大，不宜制作性能要求稍高的制品，因此，这种方法仅能够在非常有限的程度上实现；(2)通过解聚反应回收双酚A、碳酸二苯酯等化工原料，但这种处理方法的工艺复杂，成本较高；(3)对其进行共混改性，弥补其在长期使用过程中热、光和氧老化造成的性能下降，为再利用创造条件。由于第三种方法简单易行，而且理论也较成熟，能最大限度地利用聚碳酸酯回收料的价值，故目前对其进行共混改性的处理方法占绝大部分。专利CN 101024720A采用高效的合金增容剂，将聚碳酸酯回收料与丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物进行共混改性制成阻燃聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物合金材料，从而提高了其机械性能，实现了废弃聚碳酸酯的回收再利用。专利CN 101210104A采用新的增韧剂和阻燃剂，对聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物合金的回收料进行改性，并且在其中添加聚碳酸酯回收料，使聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物合金回收料的力学性能和燃烧性能达到相关制品应用的性能要求，从而使聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物合金回收料和聚碳酸酯回收料均得到经济的再利用。专利US 5569713提供了一种由聚碳酸酯回收料和聚甲基丙烯酸甲酯回收料制得的再生料复合物，该复合物的各项力学性能均与新料的相当，因此，可以用来代替新料使用，从而使废弃聚碳酸酯和聚甲基丙烯酸甲酯得到回收再利用。专利US 20030065130A公开了一种聚碳酸酯回收利用的方法，包括：将来自聚碳酸酯残渣、生产废料、回收废品等低分子量聚碳酸酯回收料熔融，然后在其中加入双酚或具有羟端基基团的低聚碳酸酯和酯交换催化剂，通过缩合制得了技术上可利用的较高分子量聚碳酸酯。

正如其它热塑性塑料一样，聚碳酸酯的物理机械性能主要取决于分子量。然而，聚碳酸酯回收料因其在前期使用和加工过程中受到光、热和氧的老化作用而发生降解，其分子链发生断裂导致分子量大幅度减小，特性粘度降低，使得聚碳酸酯回收料的机械性能尤其是冲击性能较差，不能满足产品要求，因此，需要对聚碳酸酯回收料进行增韧及其它功能化改性，以满足再次使用的要求。而核-壳结构硅橡胶乳胶粒子是一种以聚甲基丙烯酸甲酯为塑料壳、聚硅氧烷为橡胶核、并具有完整核-壳结构的共聚物；该共聚物通过乳液聚合制备而成，粒子直径控制在200～250纳米，且粒径分布非常均匀。由于核-壳结构硅橡胶乳胶粒子可通过塑料壳来保护内部硅橡胶核，当它与其它塑料进行熔融共混时，仍然能够保持其原有的完整球形粒子形态和均匀的粒径分布，因此能够取得比普通弹性体更佳的增韧效果。与此同时，核-壳结构硅橡胶乳胶粒子所包含的硅橡胶核为聚硅氧烷，它是一种对聚碳酸酯非常有效的阻燃剂。所以当聚碳酸酯回收料与这种核-壳结构硅橡胶乳胶粒子进行熔融共混，既可以有效提高聚碳酸酯回收料的抗冲击性能，又可以赋予其优异的阻燃性能，取得一举两得的改性效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有高韧性的环保型无卤阻燃聚碳酸酯再生料复合物，满足应用领域对聚碳酸酯的性能要求，以实现对废弃聚碳酸酯制品及其废料的回收和再利用。