[发明专利]一种PC/ABS复合材料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及阻燃复合材料技术领域，尤其涉及一种PC/ABS复合材料及其制备方法和应用。本发明提供了一种PC/ABS复合材料，按照质量份数计，包括以下组分：ABS 65～74份，凹凸棒阻燃协效剂6～7份，四溴双酚A 14～16份，三氧化二锑2～3份，莫来石晶须3～6份，抗氧剂0.5～1份，润滑剂0.5～1份，抗滴落剂0.5～1份；所述凹凸棒阻燃协效剂为PC和有机改性凹凸棒的混合物和/或PC包覆有机改性凹凸棒；所述PC包覆有机改性凹凸棒通过溶液共混法制得。所述PC/ABS复合材料同时具有优异的阻燃性能和良好的力学性能。

技术领域

本发明涉及阻燃复合材料技术领域，尤其涉及一种PC/ABS复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

长期以来，ABS的阻燃主要采用的是含卤化物，其中十溴联苯醚、四溴双酚A和八溴醚等溴系阻燃剂对它的阻燃效果最好，通常他们与三氧化二锑联用时，可使ABS达到比较优异的阻燃性能。但是要达到更高的阻燃性能则需要添加的份数更高，且冲击下降幅度非常大，耐热性下降明显。

随着全球安全意识的日益加强，人们对防火安全及制品综合性能的要求越来越高，发展阻燃等级更高、综合性能更好的材料也就成为近年来阻燃领域的重要研究课题之一，有着重要的社会和经济意义。

ABS树脂是一种易燃的高分子材料，其水平燃烧速度很快，约为2.5～5.1cm/min，燃烧时产生大量黑烟，离火后仍继续燃烧，火焰呈黄色黑烟，燃烧后塑料软化、烧焦，但无熔融滴落。这一缺点限制了其应用范围，因此，如何改善ABS树脂的阻燃性已成为当今社会十分关注和亟待解决的问题。

聚碳酸酯(PC)主链的重复单元是(-O-R-O-CO-)，它是一种线型的高分子聚合物。按照主链中重复单元的不同类型，PC主要分成脂肪族、脂环族和芳香族等几个类型的聚碳酸酯。双酚A型的聚碳酸酯耐热性能好，力学强度高，是PC中工业生产的主要品种，同时含有一定的阻燃性能具有自熄性。它的尺寸稳定性高，可以替代金属和其他材料。PC的缺点是加工温度高，流动性差，成型的制品易产生内应力，导致产品应力开裂。

凹凸棒石(又称坡缕石)是一种含水富镁铝的硅酸盐黏土矿物，具有2:1型链层状结构，属于海泡石族。凹凸棒石晶体呈棒状，单根晶体的直径为20～70nm，长度为0.5～5μm。凹凸棒石不同于氧化硅纳米棒，它不仅有棒晶形貌，而且棒晶上有规整的孔道，孔道内有沸石水、配位水和结构水；也不同于多孔硅材料，因为它不仅有规整的孔，而且还间距棒状晶体形貌和表面活性硅或铝羟基。所以，既可以利用凹凸棒石棒晶和表面羟基，也可以用其纳米孔道构筑新材料，在构筑功能材料方面具有先天优势。

莫来石(3Al₂O₃，2SiO₂)是Al₂O₃，SiO₂二元体系中能够唯一稳定存在的化合物，是由[A1O₄]和[SiO₄]四面体结构基元按照一定规律在空间排列形成，具有相当高的结构稳定性。稳定的结构性能决定了莫来石具有耐高温、抗蠕变、稳定热学性能和化学性能、较低的膨胀系数，以及优良的电介性等。莫来石晶须是具有一定长径比，尺寸极小，晶型几乎完美，没有或极少的内部缺陷，强度几乎接近理论值的小晶体，是极佳性能的增强补韧材料，与ABS制备复合材料鲜有报道。

公开号为CN110819057A的中国专利申请后公开了一种提高ABS强度和阻燃性能的方法，该发明制备了改性凹凸棒土/氢氧化镁阻燃材料，但只能通过UL94标准试样厚度3mm，阻燃级别为V-0级，且冲击强度在13～15KJ/m²，不能满足对综合性能有更高要求的场合。

发明内容

本发明的目的在于提供一种PC/ABS复合材料及其制备方法和应用，所述PC/ABS复合材料同时具有优异的阻燃性能和良好的力学性能。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：