一種耐刮擦透明阻燃聚碳酸酯材料的開(kāi)發(fā)及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于聚碳酸酯材料改性技術(shù)領(lǐng)域，涉及到一種耐刮擦透明阻燃聚碳酸酯材 料的開(kāi)發(fā)及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚碳酸酯作為五大工程塑料之一，是一種無(wú)嗅、無(wú)味、透明的熱塑性聚合物，具有 良好的機(jī)械性能及耐電綜合性能，同時(shí)，具有耐沖擊性尚，制品尺寸穩(wěn)定，能著色，性價(jià)比尚 等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于外飾件。隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益激烈，各行各業(yè)對(duì)聚碳酸酯各方面提出了 更高的要求，普通的聚碳酸酯已經(jīng)很難滿足市場(chǎng)的需求。但可以根據(jù)市場(chǎng)需求對(duì)聚碳酸酯 進(jìn)行改性，使其適應(yīng)不同的市場(chǎng)需求。目前，在光學(xué)儀器儀表面板及電子電器零件的包覆層 和觸摸板的應(yīng)用中，對(duì)聚碳酸酯的耐刮擦性、透明性、阻燃性同時(shí)提出了較高的要求，要求 在保持聚碳酸酯透明性的前提條件下，增加材料的耐刮擦性并且要求提高材料的阻燃等 級(jí)。以往的聚碳酸酯樹(shù)脂由于表面硬度比2B鉛筆的硬度還低，因此表面通常要進(jìn)行硬模處 理。新開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品除保持以往聚碳酸酯優(yōu)良的光學(xué)特性，提高聚碳酸酯阻燃性外，還實(shí)現(xiàn)了 產(chǎn)品高的表面硬度。解決了以往聚碳酸酯樹(shù)脂易刮傷的缺點(diǎn)，開(kāi)發(fā)出高硬度、耐刮擦、透明 及阻燃性的聚碳酸酯材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種耐刮擦透明阻燃聚碳酸酯材料。
[0004] 本發(fā)明的解決方案是:一種耐刮擦透明阻燃聚碳酸酯材料，該材料按質(zhì)量百分比 包含以下組分： 聚碳酸酯 90-97% 防刮花劑 卜5%
[0005] 透明阻燃劑 0.05-4% 協(xié)效阻燃劑 0. 5-5% 透明潤(rùn)滑劑 0.4 - 3%
[0006]抗氧劑 0.3-2% 擴(kuò)散油 0. 2-
[0007] 另外，本發(fā)明還提供了一種上述耐刮擦透明阻燃聚碳酸酯材料的制備方法，該方 法包括以下步驟：
[0008] 1)按上述配方中各組分的重量百分比稱取原料，將聚碳酸酯、透明阻燃劑、協(xié)效阻 燃劑、抗氧劑加入高速混料機(jī)中，滴入擴(kuò)散油，混合5-10分鐘后；
[0009] 2)然后加入防刮花劑和透明潤(rùn)滑劑混合2-3分鐘，得到共混物料；
[0010] 3)將共混物料加入雙螺桿擠出機(jī)，經(jīng)熔融共混擠出、水冷、風(fēng)冷、造粒、均化、包裝；
[0011] 其中，雙螺桿擠出機(jī)的溫度設(shè)置為：一區(qū)：1〇〇~120°c;二區(qū)250~260°C;三區(qū)：250 ~260°C;四區(qū)：255~265°C;五區(qū)：260~270°C;六區(qū)：265~275°C;七區(qū)：260~270°C;八區(qū)： 255~260°C;九區(qū)：250~260°C;機(jī)頭溫度：260-270°C，螺桿轉(zhuǎn)速為350-420r/min。
[0012] 該材料具有耐刮擦效果，良好的透明性，透光率高，霧度低等特點(diǎn)。解決了以往聚 碳酸酯樹(shù)脂易刮傷的缺點(diǎn)，開(kāi)發(fā)出具有高硬度、透明及阻燃性的聚碳酸酯樹(shù)脂。減少了需要 對(duì)材料表面進(jìn)行硬模處理的工序。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明：
[0014] 在實(shí)施例復(fù)合材料配方中，聚碳酸酯樹(shù)脂為相對(duì)密度1.20g/cm3,熔體流動(dòng)速度為 10-22g/10min，如韓國(guó)LG化學(xué)公司PC 1201-15、PC 1201-22;防刮花劑為聚硅氧烷，如道康 寧MB50-001;透明阻燃劑為磺酸鹽類阻燃劑，如二苯磺?；交撬徕洠』撬徕?，2， 4,5_三氯苯磺酸鈉中一種或幾種；協(xié)效阻燃劑為聚二甲基硅氧烷或環(huán)甲基硅氧烷，如道康 寧公司的硅系阻燃劑FCA-107、FCA-117;透明潤(rùn)滑劑選用德國(guó)科寧的P728;抗氧劑化學(xué)名稱 為四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙 酸正十八碳醇酯、三[2.4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯，如雅寶公司的1076、ΑΤ-10、ΑΤ-168。
[0015] 實(shí)施例一：
[0016]將各重量百分比為：聚碳酸酯樹(shù)脂98%，防刮花劑1%，透明阻燃劑0.5%，協(xié)效阻 燃劑0.7%，透明潤(rùn)滑劑1 %，抗氧劑0.5 %。在高速混料機(jī)中混合均勻，之后，在250-275°C熔 融擠出，造粒得到復(fù)合材料。其中，雙螺桿擠出機(jī)的溫度設(shè)置為:一區(qū)：100~120°C;二區(qū)250 ~260°C;三區(qū)：250~260°C;四區(qū)：255~265°C;五區(qū)：260~270°C;六區(qū)：265~275°C;七區(qū)： 260~270°C;八區(qū)：255~260°C;九區(qū)：250~260°C;機(jī)頭溫度：260-270°C，螺桿轉(zhuǎn)速為350-420r/min〇 [0017] 實(shí)施例二：
[0018]將各重量百分比為：聚碳酸酯樹(shù)脂98%，防刮花劑1%，透明阻燃劑0.6%，協(xié)效阻 燃劑1 %，透明潤(rùn)滑劑1 %，抗氧劑0.5%。在高速混料機(jī)中混合均勻，之后，在250-275°C熔融 擠出，造粒得到復(fù)合材料。其中，雙螺桿擠出機(jī)的溫度設(shè)置為:一區(qū)：100~120°C;二區(qū)250~ 260°C;三區(qū)：250~260°C ;四區(qū)：255~265°C;五區(qū)：260~270°C ;六區(qū)：265~275°C;七區(qū)： 260~270°C;八區(qū)：255~260°C;九區(qū)：250~260°C;機(jī)頭溫度：260-270°C，螺桿轉(zhuǎn)速為350-420r/min〇
[0019] 實(shí)施例三：
[0020] 將各重量百分比為：聚碳酸酯樹(shù)脂98%，防刮花劑2%，透明阻燃劑1%，協(xié)效阻燃 劑1.5%，透明潤(rùn)滑劑1 %，抗氧劑0.5%。在高速混料機(jī)中混合均勻，之后，在250-275°C熔融 擠出，造粒得到復(fù)合材料。其中，雙螺桿擠出機(jī)的溫度設(shè)置為:一區(qū)：100~120°C;二區(qū)250~ 260°C;三區(qū)：250~260°C ;四區(qū)：255~265°C;五區(qū)：260~270°C ;六區(qū)：265~275°C;七區(qū)： 260~270°C;八區(qū)：255~260°C;九區(qū)：250~260°C;機(jī)頭溫度：260-270°C，螺桿轉(zhuǎn)速為350-420r/min〇
[0021] 對(duì)比例一：
[0022] 將各重量百分比為：聚碳酸酯樹(shù)脂98%，防刮花劑1%，透明潤(rùn)滑劑1%，抗氧劑 0.5%。在高速混料機(jī)中混合均勻，之后，在250-275°C熔融擠出，造粒得到復(fù)合材料。其中， 雙螺桿擠出機(jī)的溫度設(shè)置為：一區(qū)：1〇〇~120°C;二區(qū)250~260°C;三區(qū)：250~260°C;四區(qū)： 255~265°C;五區(qū)：260~270°C;六區(qū)：265~275°C;七區(qū)：260~270°C;八區(qū)：255~260°C;九 區(qū)：250~260°C;機(jī)頭溫度：260-270°C，螺桿轉(zhuǎn)速為350-420r/min。
[0023] 對(duì)比例二：
[0024] 將各重量百分比為：聚碳酸酯樹(shù)脂98%，防刮花劑2%，透明潤(rùn)滑劑1%，抗氧劑 0.5%。在高速混料機(jī)中混合均勻，之后，在250-275°C熔融擠出，造粒得到復(fù)合材料。其中， 雙螺桿擠出機(jī)的溫度設(shè)置為：一區(qū)：1〇〇~120°C;二區(qū)250~260°C;三區(qū)：250~260°C;四區(qū)： 255~265°C;五區(qū)：260~270°C;六區(qū)：265~275°C;七區(qū)：260~270°C;八區(qū)：255~260°C;九 區(qū)：250~260°C;機(jī)頭溫度：260-270°C，螺桿轉(zhuǎn)速為350-420r/min。
[0025] 對(duì)比例三：
[0026] 將各重量百分比為:聚碳酸酯樹(shù)脂98%，透明潤(rùn)滑劑1%，透明阻燃劑0.5%，協(xié)效 阻燃劑1 %，抗氧劑0.5 %。在高速混料機(jī)中混合均勻，之后，在250-275°C熔融擠出，造粒得 到復(fù)合材料。其中，雙螺桿擠出機(jī)的溫度設(shè)置為:一區(qū)：100~120°C;二區(qū)250~260°C;三區(qū)： 250~260°C;四區(qū)：255~265°C;五區(qū)：260~270°C;六區(qū)：265~275°C;七區(qū)：260~270°C;八 區(qū)：255~260°C;九區(qū)：250~260°C;機(jī)頭溫度：260-270°C，螺桿轉(zhuǎn)速為350-420r/min。
[0027] 將表中的實(shí)施例的配方制備成復(fù)合材料，經(jīng)過(guò)注塑機(jī)注塑成標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試樣條，對(duì)其 進(jìn)行測(cè)試。
[0028] 表1結(jié)果如下表：
[0029]
[0030] 由實(shí)施例及表1測(cè)試結(jié)果可知，本發(fā)明所得的聚碳酸酯材料具有耐刮擦、高透明 性、阻燃性，磺酸鹽類阻燃劑與硅系阻燃劑起到了極好的協(xié)同作用，添加少量的阻燃劑即可 使1.6mm樣條達(dá)到UL94V0級(jí)。并且，得到的耐刮擦透明阻燃聚碳酸酯材料力學(xué)性能優(yōu)異，耐 熱性良好，在光學(xué)儀器儀表面板，電子電器零件包覆層及觸摸板等應(yīng)用廣泛。
[0031]以上所述也僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員， 在不脫離本發(fā)明方法的前提下，還是可以做出若干改進(jìn)和補(bǔ)充的，這些改進(jìn)和補(bǔ)充也應(yīng)視 為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種耐刮擦透明阻燃聚碳酸醋材料，其特征在于:組成按下列各組分的重量百分比 構(gòu)成，包括有： 聚碳酸醋 90-97% 防刮花劑 ^5% 透明阻燃劑 化臘-4% 協(xié)效阻燃劑 0.日-5% 透明潤(rùn)滑劑 0.4-3% 抗氧劑 0.3-2% 擴(kuò)散油 化2-2斯。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐刮擦透明阻燃聚碳酸醋材料，其特征在于;所述聚碳酸 醋樹(shù)脂的烙融指數(shù)為10-40g/10min。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐刮擦透明阻燃聚碳酸醋材料，其特征在于:所述防刮花 劑為硅氧烷、聚硅氧烷或改性聚四氣乙締中的一種或幾種混合物等。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐刮擦透明阻燃聚碳酸醋材料，其特征在于:所述的透明 阻燃劑為全氣下基橫酸鐘、二苯橫酷基苯橫酸鐘、2,4,5-=氯苯橫酸鋼中的一種或幾種混 合物。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐刮擦透明阻燃聚碳酸醋材料，其特征在于:所述的協(xié)效 阻燃劑為有機(jī)娃系阻燃劑。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐刮擦透明阻燃聚碳酸醋材料，其特征在于:所述的透明 潤(rùn)滑劑具有保持材料透明性與顏色穩(wěn)定性，良好的內(nèi)潤(rùn)滑，低揮發(fā)及防霧作用。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐刮擦透明阻燃聚碳酸醋材料，其特征在于:所述的抗氧 劑為四[e-(3,5-二叔下基-4-徑基苯基)丙酸]季戊四醇醋、(6-(3,5-二叔下基-4-徑基苯基） 丙酸正十八碳醇醋、= [2.4-二叔下基苯基]亞憐酸醋、硫代二丙酸雙十二醇醋中的一種或 幾種混合物。8. -種制備如權(quán)利要求1-7任何一項(xiàng)所述的耐刮擦透明阻燃聚碳酸醋材料的方法，其 特征在于;該方法包括W下步驟： 1) 按所述的重量百分比稱取原料，將聚碳酸醋、透明阻燃劑、協(xié)效阻燃劑、抗氧劑加入 高速混料機(jī)中，滴入擴(kuò)散油，混合5-10分鐘后； 2) 然后加入防刮花劑和透明潤(rùn)滑劑混合2-3分鐘，得到共混物料； 3) 將共混物料加入雙螺桿擠出機(jī)，經(jīng)烙融共混擠出、水冷、風(fēng)冷、造粒、均化、包裝； 其中，雙螺桿擠出機(jī)的溫度設(shè)置為：一區(qū)：100~120°C;二區(qū)250~260°C;S區(qū)：250~ 260°C;四區(qū)：255~265°C ;五區(qū)：260~270°C;六區(qū)：265~275°C ;屯區(qū)：260~270°C;八區(qū)： 255~260°C;九區(qū)：250~260°C;機(jī)頭溫度:260-275°C，螺桿轉(zhuǎn)速為350-420r/min。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述制備耐刮擦透明阻燃聚碳酸醋材料的方法，其特征在于，所述聚 碳酸醋樹(shù)脂的烙融指數(shù)為10-40g/10min。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種耐刮擦透明阻燃聚碳酸酯材料，其按質(zhì)量百分比包含以下組分：聚碳酸酯90-97％；防刮花劑1-5％；透明阻燃劑0.05-4％；協(xié)效阻燃劑0.5-5％；透明潤(rùn)滑劑0.4-3％；抗氧劑0.3-2％；擴(kuò)散油0.2-2％。該材料具有耐刮擦效果，良好的透明性，透光率高，霧度低等特點(diǎn)。解決了以往聚碳酸酯樹(shù)脂易刮傷的缺點(diǎn)，開(kāi)發(fā)出具有高硬度、透明及阻燃性的聚碳酸酯樹(shù)脂。減少了需要對(duì)材料表面進(jìn)行硬模處理的工序。另外本發(fā)明還提供該耐刮擦透明阻燃聚碳酸酯材料的制備方法。
【IPC分類】C08K5/134, C08K5/42, C08L83/04, C08K5/526, C08L69/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105504746
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201511004685
【發(fā)明人】尹述武, 皮正亮, 葛嘉寶, 胡尚
【申請(qǐng)人】廣東威林工程塑料有限公司
【公開(kāi)日】2016年4月20日
【申請(qǐng)日】2015年12月25日