[发明专利]一种无卤磷‑硅协同阻燃增强聚碳酸酯/ASA树脂合金及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料制造技术领域，具体涉及一种无卤磷-硅协同阻燃增强聚碳酸酯/ASA树脂合金及其制备方法。

背景技术

聚碳酸酯(PC)是一种性能优异的工程塑料，因其具有优异的机械性能，耐高温性能和良好的阻燃性能而被广泛应用在各个领域，然而，另一方面，聚碳酸酯也存在着流动性差、缺口敏感、易产生内应力开裂等缺点。ASA树脂是苯乙烯-丙烯腈-丙烯酸丁酯的三元共聚物，它与ABS树脂力学性能相当，而且在耐候性、着色性等方面优于ABS树脂，PC/ASA合金是改善聚碳酸酯缺点的有效途径，丙烯酸-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物树脂可以降低聚碳酸酯的粘度，改善聚碳酸酯的耐应力开裂性。

PC/ASA合金的阻燃性也是人们近年来研究的热点，随着人们生活水平的日益提高，社会对于材料的燃烧性能要求也更加严格。ASA树脂与PC的阻燃级别是UL94—HB，自身并不具备很好的阻燃性能，其合金的阻燃级别也不高，利用不同阻燃体系可以提高PC/ASA合金的阻燃特性。传统的卤系阻燃带来的危害日益明显，如用溴系阻燃剂阻燃的PC/ASA合金燃烧时生成较多的腐蚀性气体和烟雾污染大气，近些年来国内外的研究方向主要为无卤阻燃体系的研发与制备。对于PC/ASA合金，无卤阻燃体系主要有磷系阻燃剂(磷酸三苯酯、双酚A双磷酸二苯酯等)、硅系阻燃剂(甲基苯基硅氧烷、无机硅酸盐等)、含硫阻燃剂(二苯甲砜磺酸盐)等。目前无卤阻燃PC/ASA合金存在的问题为阻燃合金的综合力学性能较低，且阻燃效率不高。

发明内容

本发明的目的是提供一种无卤磷-硅协同阻燃增强聚碳酸酯/ASA树脂(PC/ASA)合金及其制备方法，采用无卤阻燃的磷-硅协同阻燃剂对PC/ASA合金进行改性，产品具有阻燃效率高，燃烧时烟雾释放量少，不会产生有毒及腐蚀性气体，综合力学性能高，并能防止熔滴生成等优点。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种无卤磷-硅协同阻燃增强聚碳酸酯/ASA树脂合金，由如下组分及其质量份数加工而成：聚碳酸酯50-60份、ASA树脂10-20份、相容剂8-15份、磷-硅协同阻燃剂12-20份、抗滴落剂0.5-1份、润滑剂0.1-0.5份、抗氧剂0.1-0.5份。

根据以上方案，所述磷-硅协同阻燃剂由多聚芳基磷酸酯PX-220与有机硅系阻燃剂FCA-107按质量比3:1-9:1混合而成；所述抗滴落剂为聚四氟乙烯(PTFE)。

根据以上方案，所述多聚芳基磷酸酯PX220的含磷量大于10.5wt％，熔点大于95℃。

根据以上方案，所述聚碳酸酯重均分子量为3-5万，密度为1.18-1.20g/cm³。

根据以上方案，所述ASA树脂中ASA接枝共聚物质量含量为60％，甲基苯乙烯质量含量为40％，在升温速率为50℃/hr的测试条件下的软化点为115℃，UL-94垂直燃烧等级为HB。

根据以上方案，所述相容剂为苯乙烯-马来酸酐接枝共聚物(SMA)或乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元无规共聚物(AX8900)。

根据以上方案，所述润滑剂为乙烯基双硬脂酸酰胺或乙撑双硬脂酰胺。

根据以上方案，所述抗氧剂为3-(3,5二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八烷基酯或1,1,3-三(5-叔丁基-4-羟基-2-甲基苯基)丁烷。

一种无卤磷-硅协同阻燃增强聚碳酸酯/ASA树脂合金的制备方法，按配比称取原料，混合均匀后投入双螺杆挤出机投料口，控制双螺杆挤出机的转速为100-200r/min进行挤出并造粒，即得到产品。

根据以上方案，所述双螺杆挤出机分为七个区，各区的温度控制为：一区温度210-220℃，二区温度220-230℃，三区温度220-230℃，四区温度220-230℃，五区温度225-235℃，六区温度225-235℃，七区温度225-235℃。

本发明的有益效果是：

1)本发明采用无卤高效磷-硅协同阻燃体系对PC/ASA合金进行改性，所得PC/ASA合金阻燃级别高，热释放速率低，且不会产生大量有毒气体与烟雾，抗滴落剂的加入确保不会有熔融滴落；

2)本发明在加入磷-硅协同阻燃剂后产品PC/ASA合金的熔融指数为13-30g/10min(在220℃砝码质量为2.16kg时的合金的熔融指数)，对于合金有明显的增塑作用，改善了合金的加工性能；