專利名稱：一種環(huán)保型防翹曲高效阻燃增強聚碳酸酯樹脂及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及高分子材料領域，特別是一種環(huán)保型防翹曲高效阻燃增強聚碳酸酯樹脂及其制備方法。
背景技術：
聚碳酸酯(PC)是一種無定形的無毒無味無臭、透明無色地非晶形熱塑性工程塑料。其特點是具有綜合均衡的機械性能和熱性能及電性能，尤其是抗沖擊韌性為一般熱塑性塑料之冠，而且蠕變性又相當小，尺寸穩(wěn)定性好。它的耐熱性較好，可在-60～120℃下長期使用，熱變形溫度130～140℃，玻璃化溫度149℃，無明顯熔點，在220～230℃呈熔融狀態(tài)，熱分解溫度大于310℃。可燃性屬自熄性樹脂。PC樹脂玻璃化溫度高、吸水率低、收縮率小、尺寸精度高、成型加工時不易氧化降解、電性能優(yōu)秀。體積電阻率和介電強度與聚酯薄膜相當，介電損耗角正切僅次于聚乙烯和聚苯乙烯，且?guī)缀醪皇軠囟扔绊?，因此，它適合于生產(chǎn)在較高溫度下工作的電器部件。
聚碳酸酯(PC)具有許多優(yōu)良的性質(zhì)，綜合性能優(yōu)異，但也存在某些缺陷如對缺口敏感，易于應力開裂、耐磨損性差、耐老化和耐化學藥品能力有限、熔體粘度大，加工流動性差，成型大尺寸和薄壁制件困難，為此需要得到進一步改善。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種克服現(xiàn)有技術中的缺點，保留了聚碳酸酯樹脂的高性能，不含溴、氯和磷元素，高效阻燃、防翹曲及尺寸穩(wěn)定的環(huán)保型防翹曲高效阻燃增強聚碳酸酯樹脂。
本發(fā)明的另一目的在于提供上述環(huán)保型防翹曲高效阻燃增強聚碳酸酯樹脂的制備方法。
本發(fā)明的環(huán)保型防翹曲高效阻燃增強聚碳酸酯樹脂，含有(以下均為重量份數(shù))聚碳酸酯(PC)樹脂100份，阻燃劑0.2～1.0份，復配處理的玻璃纖維10～50份，加工助劑1～5份。另外還可以含有光熱穩(wěn)定劑0.2～2份，偶聯(lián)劑0.2～1份。其中阻燃劑為反應型全氟代磺酸鉀鹽類和漿狀PC樹脂的復配阻燃劑、耐高溫反應型高氟代磺酸鹽類或它們的混合物；復配處理的玻璃纖維為11～17μm粗、長徑比為3～30的短切玻璃纖維、粉狀玻璃纖維、片狀玻璃纖維或它們的混合物；光熱穩(wěn)定劑為烷基化單酚、烷基化多酚、硫代二丙酸二月桂酯、亞磷酸二苯酯、亞磷酸三苯酯、堿金屬或堿土金屬的硅酸鹽、受阻酚、羥基苯并三唑、肉桂酸酯或它們的混合物；偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑或它們的混合物；加工助劑為脂肪酸酰胺、脂肪酸類復合物、硅油、白礦油、聚硅酮類復合物或它們的混合物。
本發(fā)明環(huán)保型防翹曲高效阻燃增強聚碳酸酯樹脂的制備方法，為將聚碳酸酯樹脂、阻燃劑、光熱穩(wěn)定劑、偶聯(lián)劑和加工助劑在高速攪拌下充分混合，然后將混好的物料由精密計量的喂料器送入雙螺桿擠出機中，進行初步混煉，再將復配處理的玻璃纖維引入到已經(jīng)初步熔融的混合樹脂中，在擠出機的螺筒中，物料被螺桿高速剪切和混煉，經(jīng)機頭擠出、拉條、冷卻、造粒和包裝。其中還可以加入按不同顏色要求而配制的色粉。本發(fā)明的制備方法中的螺筒各分區(qū)溫度應保持在230℃～270℃之間。
本發(fā)明中的環(huán)保型防翹曲高效阻燃增強PC樹脂中的高效阻燃劑的選用非常重要，既要求該阻燃劑具有環(huán)保性，同時要求對PC樹脂的性能影響盡量小，而且還要耐受高溫而不發(fā)生分解。本發(fā)明中選用的阻燃劑體系，可以避免PC樹脂在加工過程中因阻燃劑的不穩(wěn)定而導致快速降解，同時由于用量極少，對材料的性能影響有限。
本發(fā)明的環(huán)保型抗翹曲良外觀高效阻燃增強PC材料中選用的玻璃纖維均進行過預處理，將短切玻璃纖維、粉狀玻璃纖維以及片狀玻璃纖維混用，可以使玻璃纖維能達到最佳的增強效果，同時使之在樹脂中的分布呈各向同性，使材料在注塑成型時流動方向和垂直于流動方向的收縮率一致，達到尺寸穩(wěn)定，抗翹曲的目的。
本發(fā)明的環(huán)保型防翹曲高效阻燃增強聚碳酸酯樹脂中的復合光熱穩(wěn)定劑的加入主要是防止聚碳酸酯樹脂在高溫加工過程及以后的使用環(huán)境中盡量不發(fā)生光熱分解，提高其穩(wěn)定性。
本發(fā)明的環(huán)保型防翹曲高效阻燃增強聚碳酸酯樹脂中的偶聯(lián)劑主要是為了改善樹脂和阻燃劑、樹脂與樹脂之間的相容性。
本發(fā)明的環(huán)保型防翹曲高效阻燃增強聚碳酸酯樹脂中的加工助劑，可以有效改善各組分的分散性，降低界面黏附，以利于加工成型。
本發(fā)明的環(huán)保型防翹曲高效阻燃增強聚碳酸酯樹脂與現(xiàn)有技術相比，使用了不含溴、氯和磷元素、屬于環(huán)保型材料的高效阻燃劑，盡可能的保留了原聚碳酸酯樹脂的高性能；同時在使用增強材料玻璃纖維時，利用不同粗細、不同長徑比的短切玻璃纖維、粉狀玻璃纖維和片狀纖維復配處理，使玻璃纖維在改性樹脂中的分布呈超低異向性，達到防翹曲和尺寸穩(wěn)定的效果，可以在精密機械零部件(照相機、錄像機等各種精密儀器的結構件和外觀件)、辦公設備類零部件(打印機、復印機、掃描儀的耐熱結構件)、電腦接插件、汽車支架結構件等各個領域得到廣泛的應用。
具體實施例方式
實施例具體的操作步驟為
1.將PC樹脂、阻燃劑、光熱穩(wěn)定劑、偶聯(lián)劑和加工助劑在高速混料機中按混合均勻。
2.將上面已經(jīng)混好的物料由精密計量的喂料器送入雙螺桿擠出機中，進行初步混煉，然后將復配好的玻璃纖維引入到已經(jīng)初步熔融的混合樹脂中，在擠出機的螺筒中，物料被螺桿高速剪切和混煉，經(jīng)機頭擠出、拉條、冷卻、造粒和包裝。
其中的螺筒各分區(qū)溫度應保持在250℃。
實施例1、2、3中各組分及重量份數(shù)見表1。
制備的樹脂按標準尺寸注塑成測試用的標準樣條，實施例中的物理性能分別按我國國家標準和美國UL標準測試，樹脂性能檢測結果如表2所示。
表1
表權利要求
1、一種環(huán)保型防翹曲高效阻燃增強聚碳酸酯樹脂，含有(以下均為重量份數(shù))聚碳酸酯(PC)樹脂100份，阻燃劑0.2～1.0份，復配處理的玻璃纖維10～50份，加工助劑1～5份。
2、根據(jù)權利要求1所述的環(huán)保型防翹曲高效阻燃增強聚碳酸酯樹脂，其特征在于含有光熱穩(wěn)定劑0.2～2份。
3、根據(jù)權利要求1或2所述的環(huán)保型防翹曲高效阻燃增強聚碳酸酯樹脂，其特征在于含有偶聯(lián)劑0.2～1份。
4、根據(jù)權利要求1所述的環(huán)保型防翹曲高效阻燃增強聚碳酸酯樹脂，其特征在于阻燃劑為反應型全氟代磺酸鉀鹽類和漿狀PC樹脂的復配阻燃劑、耐高溫反應型高氟代磺酸鹽類或它們的混合物。
5、根據(jù)權利要求1所述的環(huán)保型防翹曲高效阻燃增強聚碳酸酯樹脂，其特征在于復配處理的玻璃纖維為11～17μm粗、長徑比為3～30的短切玻璃纖維、粉狀玻璃纖維、片狀玻璃纖維或它們的混合物。
6、根據(jù)權利要求2所述的環(huán)保型防翹曲高效阻燃增強聚碳酸酯樹脂，其特征在于光熱穩(wěn)定劑為烷基化單酚、烷基化多酚、硫代二丙酸二月桂酯、亞磷酸二苯酯、亞磷酸三苯酯、堿金屬或堿土金屬的硅酸鹽、受阻酚、羥基苯并三唑、肉桂酸酯或它們的混合物。
7、根據(jù)權利要求3所述的環(huán)保型防翹曲高效阻燃增強聚碳酸酯樹脂，其特征在于偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑或它們的混合物。
8、根據(jù)權利要求1所述的環(huán)保型防翹曲高效阻燃增強聚碳酸酯樹脂，其中特征在于加工助劑為脂肪酸酰胺、脂肪酸類復合物、硅油、白礦油、聚硅酮類復合物或它們的混合物。
9、制備權利要求3所述的環(huán)保型防翹曲高效阻燃增強聚碳酸酯樹脂的方法，為將聚碳酸酯樹脂、阻燃劑、光熱穩(wěn)定劑、偶聯(lián)劑和加工助劑在高速攪拌下充分混合，然后將混好的物料由精密計量的喂料器送入雙螺桿擠出機中，進行初步混煉，再將復配處理的玻璃纖維引入到已經(jīng)初步熔融的混合樹脂中，在擠出機的螺筒中，物料被螺桿高速剪切和混煉，經(jīng)機頭擠出、拉條、冷卻、造粒和包裝。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種環(huán)保型防翹曲高效阻燃增強聚碳酸酯樹脂，含有(以下均為重量份數(shù))聚碳酸酯樹脂100份，阻燃劑0.2～1.0份，復配處理的玻璃纖維10～50份，加工助劑1～5份。本發(fā)明還公開了上述樹脂的制備方法。本發(fā)明環(huán)保型防翹曲高效阻燃增強聚碳酸酯樹脂與現(xiàn)有技術相比，使用了不含溴、氯和磷元素、屬于環(huán)保型材料的高效阻燃劑，盡可能的保留了原聚碳酸酯樹脂的高性能；同時在使用增強材料玻璃纖維時，利用不同粗細、不同長徑比的短切玻璃纖維、粉狀玻璃纖維和片狀纖維復配處理，使玻璃纖維在改性樹脂中的分布呈超低異向性，達到防翹曲和尺寸穩(wěn)定的效果，在精密機械零部件、辦公設備類零部件、電腦接插件、汽車支架結構件等領域得到廣泛的應用。
文檔編號C08K7/00GK1439676SQ03113958
公開日2003年9月3日 申請日期2003年3月20日 優(yōu)先權日2003年3月20日
發(fā)明者劉思楊, 歐陽曉岳, 寧方林, 黃險波, 宋子明, 袁志敏 申請人:廣州金發(fā)科技股份有限公司