[发明专利]一种透明阻燃聚碳酸酯复合材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种透明阻燃聚碳酸酯复合材料及其制备方法和应用，所述透明阻燃聚碳酸酯复合材料按重量份计，包括以下组分：聚碳酸酯树脂60‑99份；阻燃剂0.1‑15份；玻璃纤维5‑20份；受阻胺类光稳定剂0.5‑2份；所述玻璃纤维中的钛含量为0.1‑2wt％。本发明提供的透明阻燃聚碳酸酯复合材料不仅具有高透明度，还具有优异的阻燃性能。

技术领域

本发明涉及工程塑料技术领域，尤其涉及聚碳酸酯复合材料领域，具体涉及一种透明阻燃聚碳酸酯复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

聚碳酸酯(polycarbonate PC)是一种透明性高的无定型热塑性塑料，是五大工程塑料之一。按照分子结构中碳酸酯键的不同，PC可以分为脂肪族、脂肪芳香族和芳香族三类，其中以芳香族类PC性能最优异，通常所说的PC即为芳香族类的双酚A型PC。PC本身具有高透明性，又由于其苯环结构而具有较高的刚性、模量、优异的耐蠕变性能、良好的耐高温性能和良好的尺寸稳定性。同时，由于其碳酸酯键结构，PC具有良好的冲击韧性。由于PC的这些优异的性能，其被广泛应用于电子电气、家电、OA、电动工具、蓄电池、充电桩、笔记本电脑等行业和产品中，PC在这些产品中的应用也对其阻燃性能提出了一定的要求。

可燃性UL94等级是应用最广泛的塑料材料可燃性能标准。它用来评价材料在被点燃后熄灭的能力。其中，材料的燃烧速度、燃烧时间、抗滴能力以及滴珠(滴落物)是否燃烧均会影响可燃性等级的评定。塑料阻燃等级由HB，V-2，V-1向V-0逐级递增，UL94等级越高，说明材料的阻燃性能越好。

PC原材料树脂具有21％-24％的氧指数，其阻燃性能虽然可达到UL 94V-2@3.2mm级别，但该级别通常无法达到电子电器制件对阻燃性能的要求，因此需要对PC树脂进行阻燃改性。目前用于PC改性产品的无卤阻燃剂主要有磷系阻燃剂、硅系阻燃剂以及无机阻燃剂等，但这些常规的阻燃剂大多是解决如何降低材料的燃烧速度以及减少燃烧时间(即如何使材料燃烧后可以快速熄灭)的问题，从而达到阻燃效果，况且，有些阻燃剂需要较大的使用量，才能有效发挥阻燃的作用，但添加大量的阻燃剂将会严重影响PC的透明度，这将限制了PC材料在一些既要求其有高透明度又要求其具有良好阻燃性能的场景上的应用。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本发明提出了一种透明阻燃PC材料及其制备方法。本发明提供的透明阻燃聚碳酸酯复合材料透明度高达80％，阻燃性能优异，可达到UL94标准V-0@0.8mm的阻燃等级。

具体通过以下技术方案实现：

一种透明阻燃聚碳酸酯复合材料，按重量份计，包括以下组分：

所述玻璃纤维中的钛含量为0.1-2wt％。

进一步地，按重量份计，包括以下组分：

所述玻璃纤维中的钛含量为0.2-1wt％。

进一步地，所述受阻胺类光稳定剂在波长为425-500nm下的透光率大于等于97％，透光率按ISO13468-2-2006标准进行测试。受阻胺类光稳定剂的添加，会影响聚碳酸酯树脂的透明度，而选择透光率大于等于97％的受阻胺类光稳定剂，能够减少因受阻胺类光稳定剂的添加而降低聚碳酸酯树脂的透明度。

此外，受阻胺类光稳定剂与玻璃纤维复配使用，起到协效阻止材料燃烧时滴落物产生的作用。受阻胺类光稳定剂能够捕捉PC材料在燃烧降解过程中产生的碳自由基，防止分子链在受热情况下发生降解，从而从根本上解决PC材料因分子链受热降解导致的粘度变低从而在宏观效果上出现燃烧物滴落的现象，而滴落现象的减少则有利于提高PC材料的阻燃等级。