[发明专利]一种透明阻燃聚碳酸酯，阻燃剂和应用

说明书

本发明公开了一种透明阻燃聚碳酸脂塑料组份，它的制备和应用。本发明公开的阻燃剂包含离子液体组份，其中离子液体可以单一离子液体组份，也可以是几种离子液体共用，也可以是离子液体和传统阻燃剂混用。聚碳酸脂塑料母体和阻燃剂经挤出机共混的塑料挤出板。本发明公开的透明阻燃聚碳酸酯塑料板可用于照明、汽车、建筑、广告等领域。

技术领域

本发明涉及一种新型透明阻燃聚碳酸酯塑料，以及适用的阻燃剂。具体而言，本发明专利披露了一种基于离子液体结构的新型阻燃剂及其在聚碳酸酯塑料里的应用，属于高分子聚合物及阻燃剂技术领域。

背景技术

聚碳酸酯（PC）是一种无色透明的塑料，透光率高、折射率高，力学性能优良，耐热性及绝缘性较好，且其制品尺寸稳定，是近年增长速度最快的一种工程塑料品种。在机械、电子电气、医疗器材及光学照明等领域获得广泛应用。

随着汽车和电子通讯等行业的日益发展,对产品塑料部件的阻燃等级有明确要求，并且要求PC保持良好的透光性。这就需要对PC进行阻燃改性的同时，不影响PC原有透明度。

目前，PC塑料常用的无卤阻燃剂为磷酸酯类阻燃剂和磺酸盐类阻燃剂。这两类阻燃剂在使用时经常需要添加防滴落剂才可以达到一定的阻燃要求或者级别。而防滴落剂的添加会大大的影响最终PC塑料的透明性。再者，这两类阻燃剂可以在较厚的板材中满足一些阻燃的要求，但是在16毫米或者更薄的板材中，要想满足塑料UL94 V-0的阻燃要求，则较为困难。最后就是磷酸酯类阻燃剂的阻燃效率不高，需要的添加量较大，而增塑副作用明显，导致最终PC塑料的热性能下降,存在很多的问题。

发明内容

发明目的：为了解决现有技术的不足，本发明提供一种基于离子液体结构新型阻燃剂，可用于PC透明塑料的阻燃。同时可以克服传统上述阻燃剂的不足。

技术方案：一种新型透明阻燃PC塑料，采用新型的离子液体阻燃剂，制备方法可采用常用的双螺杆挤出机挤出混合，随即注塑，检测性能。

进一步的，所述离子液体阻燃剂由有机阳离子和无机或有机阴离子构成。

进一步的，所述的阳离子有季铵盐离子、季鏻盐离子、咪唑盐离子和吡咯盐离子。

进一步的，所述的阴离子有卤素离子、羟、巯、氰无机离子、醋酸根离子、三氟醋酸根离子、二氰胺根离子、磺酸根离子、四氟硼酸根离子、六氟磷酸根离子、磷酸酯阴离子、磺酸酯阴离子、双（三氟甲基磺酰基）亚胺根离子等。

进一步的，所述离子液体阻燃剂为1-丁基-3-甲基-咪脞对甲苯磺酸盐化合物。

进一步的，所述离子液体阻燃剂为四甲基胍三氟甲烷磺酸盐化合物。

进一步的，所述离子液体阻燃剂为N-磺酸丁基吡啶对甲苯磺酸盐化合物。

有益效果：本发明的具体优势如下：

（1）本发明中的离子液体阻燃剂不会挥发，在燃烧时也主要停留在固相而起到阻燃作用。而传统的磷酸酯属于半挥发性化合物，燃烧时会挥发到气相。尽管有研究揭示磷酸酯可能也在气相有阻燃作用，但效果不明显。因此，离子液体阻燃剂比传统磷酸酯阻燃剂的阻燃效果更优。

（2）本发明中的离子液体的结构的“可设计性”，可为不同塑料产品提供最佳的相容性的阻燃剂设计。极佳的相容性使得阻燃剂均匀分散甚至溶解在塑料里，从而对塑料的物理机械性能的影响最小。透明塑料的透明性可不受影响。

（3）本发明中的由于“离子”的特别结构在阻燃剂和塑料高分子链间引入不同的分子力，从而减弱了阻燃剂增塑副作用，使得塑料的玻璃化温度或者热变形温度不下降或者下降不多。

（4）本发明中的在塑料熔体温度以上，阻燃剂和塑料高分子间的分子间力被打破，阻燃剂又有加工助剂的作用，有效降低塑料的熔体粘度，并可降低塑料的加工温度和塑料产品成型的次品率。