[发明专利]一种阻燃聚碳酸酯合金组合物及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种阻燃聚碳酸酯合金组合物及其制备方法和应用。该阻燃聚碳酸酯合金组合物包括聚碳酸酯、ABS、磷酸酯类阻燃剂、硅系增韧剂、疏水剂和抗滴落剂。本发明提供的阻燃聚碳酸酯合金组合物通过金属残存含量的优化和特定的疏水剂的协同配合，可大大提升湿热老化稳定性，具有较高且稳定的阻燃等级，及较高的热变形温度。

技术领域

本发明属于工程塑料领域，具体涉及一种阻燃聚碳酸酯合金组合物及其制备方法和应用。

背景技术

无卤阻燃聚碳酸酯ABS合金组合物是非常通用而具有广泛应用的材料，为了满足这种材料在应用中的技术更新变化需求，聚碳酸酯组合物应具备湿热老化稳定性，且具备改善的热变形温度，以及保证材料在工作服役过程中有足够的机械性能和抗形变性能。但是，在聚碳酸酯中加入任何常规的组分均会导致湿热老化稳定性的降低，对材料的耐热也会存在一定的负面影响，如ABS中的一些残留、增韧剂等小分子，阻燃剂的加入也会导致耐热性能的下降，进一步劣化湿热稳定性和耐热性，并且增加增韧剂和阻燃剂的含量来保证阻燃和冲击强度的保持率将进一步劣化湿热老化现象，加速聚碳酸酯树脂的降解，从而大幅度降低材料的耐热抗形变，不能为机械性能的服役安全性提供保证。特别是磷酸酯类阻燃剂，其虽然具有较好的阻燃性能，可赋予聚碳酸酯组合物体系较高的阻燃等级，但其分子结构特点在热和水的共同作用下容易自身水解，从而导致PC树脂的水解/醇解降解，同时由于阻燃剂的引入会降低PC的耐热温度，进一步导致PC树脂的剧烈降解，从而引起材料的瞬间失效，极大的限制了其在户外行业、新能源行业或者传统行业的对材料需求的升级及要求材料薄壁化、服役安全化等高端的应用。

目前，已有报道利用盐夹杂物(例如CN102292393A)来提升老化性能。但类似的研究还非常少。因此，开发一种具有较好湿热老化性能的聚碳酸酯ABS合金材料以扩大其应用范围具有重要的研究意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷或不足，提供一种阻燃聚碳酸酯合金组合物。本发明提供的阻燃聚碳酸酯合金组合物在具有较高的阻燃等级和较佳的机械性能和较高的热形变温度的基础上，还具有优异的湿热老化稳定性，经湿热老化处理后仍具有较高的阻燃等级和较佳的机械性能，具有广泛的应用前景。

本发明的另一目的在于提供上述阻燃聚碳酸酯合金组合物的制备方法。

本发明的另一目的在于提供上述阻燃聚碳酸酯合金组合物在制备户外产品、新能源产品中的应用。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种阻燃聚碳酸酯合金组合物，包括如下重量份数的组分：

所述疏水剂为多苯基硅氧烷，所述多苯基硅氧烷中硅含量不低于10％；

所述阻燃聚碳酸酯合金组合物中金属残存含量不高于285ppm。

本发明中，增韧剂的选用可赋予阻燃聚碳酸酯合金组合物较好的机械性能。磷酸酯类阻燃剂是目前聚碳酸酯合金ABS中常用的且阻燃效果好的阻燃剂，但其添加量一般在5％时，才可达到较好的阻燃性能，使其在1.0mm下阻燃等级达到V-0；但该类阻燃剂的添加，大大增加了湿热老化稳定性劣化的风险，且对热变形温度有一定的影响，进一步增加了提升湿热老化稳定性的难度。

组合物中的残留金属一般来自于ABS树脂合成残留、增韧剂合成残留、抗滴落剂残留、阻燃剂残留等，其中碱性较强的Na、Mg、Zn、K对PC树脂的降解风险很大，虽然在热氧环境、室温常湿环境等没有特别的影响，但在湿热环境下(热、氧、水分的共同作用下)，会快速让PC树脂断链导致材料失效，对材料的一些高端应用需求以及户外应用要求收到很大的限制。

本发明研究发现，通过调控阻燃聚碳酸酯合金组合物中金属残存含量，可在一定程度上降低湿热降解劣化。但仅通过该手段，对湿热老化性能的提升效果并不佳。