[发明专利]一种聚碳酸酯阻燃耐力板及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种阻燃材料，更具体的说，涉及一种聚碳酸酯阻燃耐力板及其制备方法。

背景技术

聚碳酸酯(PC)是五大通用工程塑料之一，全球产量已超过1000kt。PC的玻璃化温度(T_g＝140～150℃)及热变形温度(HDT(1.82MPa)＝130～140℃)均高，且富成炭性，其本身的阻燃性按照UL-94标准检测能达到V-2级别。随着聚碳酸酯板材的应用领域的拓展，室内装饰装修、设备防护、电子电气中也慢慢使用聚碳酸酯板材，受国家有关防火法规规定，对聚碳酸酯板材的阻燃性能提出了更高要求，需要达到阻燃V-0级别，传统的阻燃PC常采用的阻燃剂有卤系阻燃剂和磷系阻燃剂，这些阻燃剂本身存在许多缺点，例如，卤系阻燃剂阻燃的高聚物在燃烧时生成较多的烟，有毒气体和腐蚀性气体，降低了被阻燃基材的耐光性，且容易渗出，会对环境造成污染。磷系阻燃剂添加量大，成本高，分解温度低，有些还会影响树脂的冲击强度，较高的温度下会导致聚碳酸酯材料发黄。卤系阻燃剂和磷系阻燃剂的这些缺陷，使其使用受到了限制，逐步趋于淘汰。

上世纪70年代初，美国通用电气公司有专利报道全氟烷基磺酸盐对PC的高阻燃性，对某些芳香族磺酸盐的碱金属土金属盐，低于1％的用量即可使PC具有自熄性，但是它会在一定程度上降低PC的透明度，并且常规的聚碳酸酯板材加入磺酸盐阻燃剂，一般都是在厚度超过3.2mm时才能达到V-0级别。

发明内容

本发明的目的是提供一种聚碳酸酯阻燃耐力板，以克服现有阻燃剂存在的上述技术问题，本发明的聚碳酸酯阻燃耐力板具有厚度小，强度高，韧性强，高透光率，无毒无害，不会向环境释放有毒有害气体，符合ROHS的环保指令等优点。

本发明的另一目的是提供一种聚碳酸酯阻燃耐力板的制备方法。

为实现本发明的目的，本发明的技术方案是：

一种聚碳酸酯阻燃耐力板，按重量百分比该阻燃耐力板由以下组分组成：

聚碳酸酯：95％-99.5％，

阻燃剂：0.5％-5％，

所述阻燃剂为改性全氟丁基磺酸钾。

在本发明的一优选实施例中，所述聚碳酸酯为3117、3127、603、1303中的一种或几种的混合物。

本发明的一种阻燃耐力板的制备方法包括以下步骤：

(1)将碳酸酯颗粒和阻燃剂颗粒混合均匀后，在挤出机熔融塑化；

(2)将塑化物在模具中成型后三棍冷却；

(3)将冷却后的模型依次经过牵引、覆膜和切割。

该阻燃剂的阻燃机理是：聚碳酸酯材料受热后，生成-COOH，进一步反应生成酚类、芳香族和脂肪族化合物，使聚碳酸酯产生交联，改性全氟丁基磺酸钾在受热或火焰作用下生成SO₂、SO₃，其中SO₂对聚碳酸酯分子的重排起到促进作用，SO₃使聚碳酸酯表面膨胀，并迅速分解，在材料的表面上成炭，阻止可燃气体释放及热传播。聚碳酸酯的交联可以有效抑制熔滴的形成。

本发明中使用的基材是聚碳酸酯板材，阻燃剂是经改进后的全氟丁基磺酸钾，在聚碳酸酯里的溶解性高，用量少，且不需要与其他阻燃协效剂配合，对聚碳酸酯树脂本身的物理性能几乎没有影响。加入该阻燃剂后的聚碳酸酯板材厚度为2mm时就能达到阻燃V-0级别，并具有强度高，韧性强，高透光率(透光率可达86％以上)，无毒无害，不会向环境释放有毒有害气体，符合ROHS的环保指令等优点。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面通过具体实施例进一步说明本发明。

实施例中所有的聚碳酸酯(PC)市售可得。

实施例1

原料配方：

PC 3117：99kg，

改性全氟丁基磺酸钾：1kg。

制备方法：

(1)将碳酸酯颗粒和阻燃剂颗粒按以上重量混合均匀后，在挤出机熔融塑化；

(2)将塑化物在模具中成型后三棍冷却；

(3)将冷却后的模型依次经过牵引、覆膜和切割，即制得2mm聚碳酸酯耐力板。

实施例2

原料配方：

PC3117            99kg，

改性全氟丁基磺酸钾1kg。

制备方法：

用实施例1相同制备方法可生产3mm聚碳酸酯耐力板。

实施例3

原料配方：