[发明专利]一种阻燃加强改性PC/PBT合金及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说是一种阻燃加强改性PC/PBT合金及其制备方法。

背景技术

聚碳酸酯（PC）具有良好的机械性能、电绝缘性能、尺寸稳定性以及耐热等优点，被广泛应用于电子电器、光学、医疗仪器以及汽车工业等诸多领域；但是PC同时又存在着熔体黏度低，加工流动性差，易应力开裂以及缺口敏感性大等缺点，从而限制了其进一步的实际应用。为了改善PC的相关性能，将PC与其它高分子材料共混可以得到颇具实用价值的合金材料，其中以PC/聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）共混合金为一个主要的方向。PC/PBT合金具有高的耐热性，良好的冲击性能、加工性和耐化学药品性等，是工业上应用价值较高的一种工程塑料。但由于PC为非结晶聚合物，而PBT为结晶聚合物，PC/PBT属于典型的非结晶与结晶聚合物共混体系，其界面黏合不良，冲击强度低，阻燃性不好，大大限制其应用范围。

发明内容

本发明的目的在于提供一种阻燃加强改性PC/PBT合金及其制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种阻燃加强改性PC/PBT合金，其组分按质量百分数配比为：PC 30%～60%、PBT 20%～40%、增强剂10%～15%、阻燃剂5%～10%、抗滴落剂0.1%～1%、相容剂1%～3%、亚磷酸三苯酯0.1%～1.5%、稳定剂0.5%～2%、抗氧剂0.1%～0.5%、润滑剂0.1%～1.5%。

所述的PC为双酚A型芳香族聚碳酸酯，重均分子量为20000～40000g/mol。

所述的PBT为聚对苯二甲酸丁二醇酯。

所述的增强剂为表面氧化处理后的碳纤维。

所述的阻燃剂为四溴双酚A碳酸酯齐聚物、双酚A-双（二苯基磷酸酯）、三聚氰胺聚磷酸盐中的一种。

所述抗滴落剂为聚四氟乙烯或聚偏氟乙烯。

所述的相容剂为马来酸酐接枝聚烯烃（POE-g-MAH）。

所述的稳定剂为N，N-4，4-二苯甲烷双马来酰亚胺。

所述的抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂2921中的一种。

所述的润滑剂为EVA蜡、PETS、TAS-2A中的一种。

上述的一种阻燃加强改性PC/PBT合金的制备方法，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，PBT在130℃～150℃下干燥3～4小时，阻燃剂在60℃～80℃下干燥30～45分钟，待用；

（2）、碳纤维表面氧化处理：将（重量）70%浓硝酸、（重量）50%高锰酸钾溶液和双氧水按体积比3：2：1进行混合配制、并加水调配到浓度为50%～60%复合预处理溶液，然后将缠绕好的碳纤维浸泡在所配制的复合预处理溶液中，在40℃～90℃下反应30～45分钟后，取出、并用氢氧化钠溶液及去离子水充分洗涤直至pH值显中性，然后在80℃～150℃烘干，即得表面氧化处理后的碳纤维，待用；

（3）、将按重量配比称取干燥的PBT、阻燃剂、抗滴落剂、稳定剂、抗氧剂、润滑剂加入高速混合机中，使一起搅拌3～10分钟均混后，出料加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出、冷却造粒，并经干燥后待用；

（4）、将按重量配比称取干燥的PC和步骤（3）的产物加入高速混合机中，同时加入按重量配比称取步骤（2）的产物，以及加入按重量配比称取的相容剂和亚磷酸三苯酯，使一起搅拌3～15分钟均混后，出料加入双螺杆挤出机中，通过双螺杆挤出机充分塑化共混后挤出、冷却造粒，即得本发明的一种阻燃加强改性PC/PBT合金。

本发明的有益效果是，与现有技术相比，本发明采用两步挤出法制得的一种阻燃加强改性PC/PBT合金，具有高强度、高模量、高刚性、耐高温、耐腐蚀、耐疲劳、抗蠕变等特性，而且具有优良阻燃性能和加工性能，其阻燃性可达UL94 V-0等级、且无熔滴现象。

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。

一种阻燃加强改性PC/PBT合金，其组分按质量百分数配比为：PC 40%、PBT 28%、表面氧化处理后的碳纤维15%、四溴双酚A碳酸酯齐聚物10%、聚四氟乙烯1%、马来酸酐接枝聚烯烃（POE-g-MAH）3%、亚磷酸三苯酯1%、N，N-4，4-二苯甲烷双马来酰亚胺1%、抗氧剂1010 0.2%、PETS 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20000～40000g/mol；所述的PBT为聚对苯二甲酸丁二醇酯。

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，PBT在130℃～150℃下干燥3～4小时，四溴双酚A碳酸酯齐聚物在60℃～80℃下干燥30～45分钟，待用；（2）、碳纤维表面氧化处理：将（重量）70%浓硝酸、（重量）50%高锰酸钾溶液和双氧水按体积比3：2：1进行混合配制、并加水调配到浓度为50%～60%复合预处理溶液，然后将缠绕好的碳纤维浸泡在所配制的复合预处理溶液中，在40℃～90℃下反应30～45分钟后，取出、并用氢氧化钠溶液及去离子水充分洗涤直至pH值显中性，然后在80℃～150℃烘干，即得表面氧化处理后的碳纤维，待用；（3）、将按重量配比称取干燥的PBT、四溴双酚A碳酸酯齐聚物、聚四氟乙烯、马来酸酐接枝聚烯烃（POE-g-MAH）、抗氧剂1010、PETS加入高速混合机中，使一起搅拌3～10分钟均混后，出料加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出、冷却造粒，并经干燥后待用；（4）、将按重量配比称取干燥的PC和步骤（3）的产物加入高速混合机中，同时加入按重量配比称取步骤（2）的产物，以及加入按重量配比称取的马来酸酐接枝聚烯烃（POE-g-MAH）和亚磷酸三苯酯，使一起搅拌3～15分钟均混后，出料加入双螺杆挤出机中，通过双螺杆挤出机充分塑化共混后挤出、冷却造粒，即得本发明的一种阻燃加强改性PC/PBT合金。