一種無鹵阻燃高光澤高玻纖增強pc材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于高分子材料改性【技術(shù)領(lǐng)域】，提供了一種無鹵阻燃高光澤高玻纖增強PC材料及制備方法，該無鹵阻燃高光澤高玻纖增強PC材料按重量百分比由下列原料制成：PC10-50％、有機硅共聚PC 5-20％、玻璃纖維30-60％、增韌劑2-6％、無鹵阻燃劑0.2-6％、熱穩(wěn)定劑0.2-0.5％、光亮潤滑劑0.3-0.5％、抗氧劑0.2-0.5％、抗滴落劑0.1-0.3％、加工助劑0.2-2％，本發(fā)明無鹵阻燃高光澤高玻纖增強PC材料的是一種玻纖添加量大于30％的增強材料，有效改善了高玻纖增強材料的表面性能，達到高光澤、優(yōu)異的強度模量、良好的耐熱性、尺寸穩(wěn)定性和加工流動性，另外，本發(fā)明的制備設(shè)備采用嚙合同向雙螺桿擠出機，通過螺筒筒體結(jié)構(gòu)和螺桿工藝組合，其制備方法簡單、易控、成本低、適合工業(yè)化生產(chǎn)。
【專利說明】-種無鹵阻燃高光澤高玻纖增強PC材料及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于高分子材料改性【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種無鹵阻燃高光澤高玻纖增強 PC材料及制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 聚碳酸酯（PC)是一種綜合性能優(yōu)異的熱塑性工程塑料，其具有突出的抗沖擊性、 優(yōu)良的力學(xué)性能和阻燃性等特點，但也存在如下缺點：熔體粘度大，加工流動性差，并且對 缺口敏感，尺寸穩(wěn)定性較差，耐溶劑性差。
[0003] 現(xiàn)有一般采用玻璃纖維增強PC，這樣，可大幅度提高其機械強度、尺寸穩(wěn)定性和長 期使用溫度，同時大幅降低其對缺口敏感性，從而擴大了其適用范圍，可以在很多領(lǐng)域替代 木材和金屬使用，但是，由于玻璃纖維在聚碳酸酯熔體中的分散問題造成其制件表面容易 產(chǎn)生浮纖、流紋等表觀缺陷，又限制了其作為外觀件的使用，尤其是高玻纖添加的聚碳酸酯 材料，目前這種玻纖添加比例在40-60 %的聚碳酸酯材料的研究還未曾報道。
[0004] 同時，隨著人們對生活品質(zhì)的不斷追求，高貴典雅、穩(wěn)重大氣的外觀器件越來越成 為消費者的重要選擇，從而使得產(chǎn)品設(shè)計對注塑用塑料原料提出了更高的要求，為了降低 塑料制品的成本，提高和改善塑料材料某些方面的特殊性能，增加其功能性，開發(fā)環(huán)境友好 的塑料材料，人們越來越關(guān)注和重視塑料材料物理改性技術(shù)的研究與應(yīng)用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種無鹵阻燃高光澤高玻纖增 強PC材料及制備方法，旨在解決傳統(tǒng)玻纖增強PC材料無法應(yīng)用于高光外觀件的缺陷。
[0006] 本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一方面，提供了一種低成本、高剛、高強、高阻燃、高光澤、綜 合性能良好的無鹵阻燃高光澤高玻纖增強PC材料，包括如下重量百分比的組分：
[0007] PC 10-50% 有機硅共聚PC 5-20% 玻璃纖維 30-60% 增韌劑 2-6% 無鹵阻燃劑 0.2-6% 熱穩(wěn)定劑 0.2-0.5% 光亮潤滑劑 0.3-0.5% 抗氧劑 0.2-0.5% 抗滴落劑 0.1-0.3% 加工助劑 0.2-2% 〇
[0008] 具體地，所述PC在300°C /I. 2KG條件下熔融指數(shù)為10-40g/min。。
[0009] 具體地，所述有機硅共聚PC硅含量為2000-30000ppm。
[0010] 具體地，所述增韌劑為丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸酯-丁二 烯-苯乙烯共聚物、核-殼結(jié)構(gòu)的甲基丙烯酸甲酯與丙烯酸酯的共聚物或核-殼結(jié)構(gòu)的丙 烯酸酯有機硅共聚物中的至少一種。
[0011] 具體地，所述玻璃纖維為表面經(jīng)偶聯(lián)劑處理過的短切玻纖、連續(xù)長纖、異型扁平玻 纖或碳纖維。
[0012] 具體地，所述抗氧劑為四[3-(3,5_二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸]季戊四醇酯和 亞磷酸三（2,4_二叔丁基苯酯）按照重量比1 :1復(fù)配得到的混合物或三甘醇雙-3-(3-叔 丁基-4-羥基-5-甲基苯基）丙烯腈或三（2,4-二叔丁基酚）亞磷酸酯。
[0013] 具體地，所述熱穩(wěn)定劑為含有活性基團環(huán)氧基的擴鏈劑、受阻酚類抗氧劑和磷酸 酯類抗氧劑按照1 :1 :1復(fù)配得到。
[0014] 具體地，所述抗滴落劑為粒徑500 μ m、密度2. 165g/cm3的含氟聚合物抗滴落劑。
[0015] 具體地，所述加工助劑為內(nèi)外潤滑劑、脫模劑、分散劑與防玻纖外露劑復(fù)配得到， 按照重量份比，其配方組分為：內(nèi)外潤滑劑〇. 5份、脫模劑0. 3份、分散劑0. 6份、防玻纖外 露劑〇. 3份。
[0016] 另一方面，提供了一種無鹵阻燃高光澤高玻纖增強PC材料制備方法，包括以下步 驟：
[0017] (1)稱取配方組分
[0018] 按照上述的無鹵阻燃高光澤高玻纖增強PC材料配方分別稱取所述PC、有機硅共 聚PC、玻璃纖維、無鹵阻燃劑、熱穩(wěn)定劑、增韌劑、抗氧劑、抗滴落劑、光亮潤滑劑，加工助 劑；
[0019] (2)制備混合物
[0020] 將步驟（1)中稱取的上述PC、熱穩(wěn)定劑、增韌劑、抗氧劑、光亮潤滑劑，加工助劑一 起加入高速混合機中高速混合2-10分鐘，得到混合物；
[0021] (3)熔融擠出
[0022] 將步驟（2)中得到的混合物投入嚙合同向雙螺桿擠出機中，并將步驟⑴中稱取 到的無鹵阻燃劑、玻璃纖維通過側(cè)喂料計量加入，經(jīng)熔融反應(yīng)、擠出、冷卻、切粒、干燥、得 到無鹵阻燃高光澤高玻纖增強PC材料，上述嚙合同向雙螺桿擠出機的長徑比36 :1，共有 螺筒筒體9節(jié)，每節(jié)筒體長290mm，螺筒總長度為2600mm，其中，第1節(jié)為上開口筒體，包 括主喂料的上開口；第4節(jié)為上開口筒體，包括加入纖維和自然排氣的上開口；第6節(jié)為 上開口筒體，包括加入液態(tài)阻燃劑的上開口；第8節(jié)筒體包括真空口，配有抽真空的裝置； 第9節(jié)為機頭體，第2、3、5、7、9節(jié)均為閉口筒體，上述嚙合同向雙螺桿擠出機的工藝條件 為：雙螺桿擠出機加料段溫度為180_225°C，塑化段溫度為235°C _245°C，均化段溫度為 230°C _240°C，機頭溫度215°C _230°C，主機頻率設(shè)為20-45HZ，螺桿轉(zhuǎn)速400-600rpm，真空 度為-0. 04-0. IMpa，注塑模具溫度應(yīng)控制在130-200°C，更優(yōu)選RHCM注塑技術(shù)，采用模具加 熱溫度應(yīng)控制180°C左右，降溫應(yīng)快速降低至60°C左右。
[0023] 本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明無鹵阻燃高光澤高玻纖增強PC材料是一種玻纖添 加量大于30%的增強材料，主要目的是改善高玻纖增強材料的表面性能，達到高光澤，實現(xiàn) 傳統(tǒng)玻纖增強PC材料無法應(yīng)用于高光外觀件的缺陷，本發(fā)明無鹵阻燃高光澤高玻纖增強 PC材料具有突出的表面光澤、優(yōu)異的強度模量、良好的耐熱性、尺寸穩(wěn)定性和加工流動性 的特點，適用于強度和剛度要求較高、外觀高光澤要求高，如筆記本電腦、平板電腦、手機外 殼、液晶電視等家電、消費電子產(chǎn)品的外觀注塑件以及其它產(chǎn)品的高強度注塑結(jié)構(gòu)件，解決 了傳統(tǒng)玻纖增強PC材料無法應(yīng)用于高光外觀件的缺陷，另外本發(fā)明的制備工藝設(shè)備為嚙 合同向雙螺桿擠出機，其制作方法簡單，易控，成本低，適合工業(yè)化生產(chǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024] 為了更清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡 單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技 術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0025] 圖1是本發(fā)明實施例提供的無鹵阻燃高光澤高玻纖增強PC材料及其制備方法流 程圖。

【具體實施方式】
[0026] 下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完 整地描述。
[0027] 本發(fā)明實施例提供一種無鹵阻燃高光澤高玻纖增強PC材料，包括如下重量百分 比的組分：
[0028] PC 10-50% 有機硅共聚PC 5-20% 玻璃纖維 30-60% 增軔劑 2-6% 無鹵阻燃劑 0.2-6% 熱穩(wěn)定劑 0.2-0.5% 光亮潤滑劑 0.3-0.5% 抗氧劑 0.2-0.5% 抗滴落劑 0.1-0.3% 加工助劑 0.2-2%。
[0029] 具體地，上述PC是一種低粘度雙酚A型聚碳酸酯，在300°C /I. 2KG條件下熔融指 數(shù)為10-40g/min，作為優(yōu)選實施例，在300°C /I. 2KG條件下熔融指數(shù)為15-25g/min，該PC 可購置于日本出光IR1900,在具體實施例中，該PC的質(zhì)量百分含量可以是10%、20、30%、 40 %、50 %、60 %等具體組分。
[0030] 上述無鹵阻燃劑為磷酸酯類、磺酸鹽類及有機硅類阻燃劑中的至少一種，其中，磷 酸酯類阻燃劑磷含量不小于9%，磷酸酯類阻燃劑為BDP、PX-220、PX-200、RDP中的至少一 種，作為優(yōu)選實施例，無鹵阻燃劑為雙酚A型磷酸酯，如BDP，RDP，PX-220或PX-200,由于 RDP、BDP等液態(tài)阻燃劑價格遠低于粉末狀的PX-220、PX-200等阻燃劑，更優(yōu)選RDP、BDP等 液態(tài)阻燃劑通過加熱計量泵側(cè)喂料加入，該類阻燃劑還可以起到增塑作用，能在不降低聚 碳酸酯分子鏈的情況下提高材料的整體流動性，防止浮纖，同時該液態(tài)阻燃劑能浸潤玻纖， 提高玻纖與聚碳酸酯基材的融合度，可進一步防止浮纖。
[0031] 上述增韌劑為丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯 共聚物、核-殼結(jié)構(gòu)的甲基丙烯酸甲酯與丙烯酸酯的共聚物或核-殼結(jié)構(gòu)的丙烯酸酯有機 硅共聚物中的至少一種，由于有機硅增韌劑可改善玻纖與基材的相容性，因此，作為優(yōu)選實 施例，該增韌劑為有機硅/丙烯酸為核、甲基丙烯酸甲酯為殼的核-殼結(jié)構(gòu)的增韌劑，硅含 量為10 % -30 %，該增韌劑可購置于三菱麗陽S-2001、S-2030等，在具體實施例中，優(yōu)選MBS C-223A復(fù)配S-2001，該增韌劑的質(zhì)量百分含量可以是1%、2%、3%、4%、5%等具體組分。
[0032] 由于上述有機硅共聚PC的Si元素與玻纖中的Si元素相似相容，能提高玻纖的相 容性能，同時，有機硅共聚PC分子鏈柔性更強，流動性與玻纖更接近，可大大改善浮纖，因 此，本發(fā)明實例在無鹵阻燃高光澤高玻纖增強PC材料中添加有機硅共聚PC，該有機硅共聚 PC硅含量為2000-30000ppm，作為優(yōu)選實施例，有機硅共聚PC硅含量優(yōu)選4000-10000ppm， 有機硅共聚PC可購置于SABIC1414T或出光FC-1760,當(dāng)然該有機硅共聚PC可以是一種或 多種牌號的共混物，如SABIC EXL1414T、出光FC-1760等，在具體實施例中，該有機硅共聚 PC的質(zhì)量百分含量可以是5%、6%、7%、8%、9%、10%、15%、20%等具體組分。
[0033] 上述玻璃纖維為表面經(jīng)偶聯(lián)劑處理過的短切玻纖、連續(xù)長纖、異型扁平玻纖或碳 纖維，進行偶聯(lián)劑處理是為了提高玻璃纖維與基體的相容性和粘結(jié)性，作為優(yōu)選實施例，該 玻璃纖維采用價格低的連續(xù)長纖，該連續(xù)長玻纖為E型無堿玻纖巨石988A，經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑 處理，其處理方法：先將占玻璃纖維重量1 %的硅烷偶聯(lián)劑，在水中乳化20-50min，再將該 乳化后的硅烷偶聯(lián)劑加入到鈦酸酯偶聯(lián)劑改性的玻璃纖維中，放入烘箱中在80-KKTC下干 燥至恒重，除去游離水，然后將烘箱溫度升高至100-12(TC，最后干燥至恒重，使玻纖表面 與偶聯(lián)劑中的羥基縮合，獲得偶聯(lián)劑處理的玻璃纖維，其中，偶聯(lián)劑用量在處理后纖維總質(zhì) 量的0. 3-2%之間，優(yōu)選1 %，當(dāng)然如是自行進行玻纖的表面處理，為達到偶聯(lián)劑在玻纖表 面均勻分散的目的，建議使用濕法處理，在具體實施例中，該玻璃纖維的質(zhì)量百分含量可以 是 30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%等具體組分。
[0034] 為了防止無鹵阻燃高光澤高玻纖增強PC材料在加工過程中的氧化及黃變速度， 提高無鹵阻燃高光澤高玻纖增強PC材料在制備和使用過程中的抗氧化性能，延長其使用 壽命，本發(fā)明在無鹵阻燃高光澤高玻纖增強PC材料中添加了抗氧劑，作為優(yōu)選實施例，該 抗氧劑為四[3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸]季戊四醇酯和亞磷酸三（2,4_二叔 丁基苯酯）按照重量比1:1復(fù)配得到的混合物或三甘醇雙-3-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲 基苯基）丙烯腈或三（2,4_二叔丁基酚）亞磷酸酯，在具體實施例中，該抗氧劑的質(zhì)量百分 含量可以是〇. 2%、0. 3%、0. 4% 0. 5%等具體組分。
[0035] 上述熱穩(wěn)定劑在高溫和水解條件下能阻滯分子鏈挪動蠕動造成的分子鏈破損，捕 捉鏈接游離小分子，以及減少小分子助劑的分解、表面上浮，從而改善PC制品表面，增加和 延長材料使用壽命，因此，本發(fā)明實例在無鹵阻燃高光澤高玻纖增強PC材料中添加了熱穩(wěn) 定劑，作為優(yōu)選實施例，該熱穩(wěn)定劑為含有活性基團環(huán)氧基的擴鏈劑、受阻酚類抗氧劑和磷 酸酯類抗氧劑按照1:1:1復(fù)配得到，其中，擴鏈劑可以恢復(fù)和改善加工所降低的機械性能、 熱性能、加工性能和光學(xué)的平衡，該擴鏈劑可購置于巴斯夫擴鏈劑ADR-4370S、ADR-4380、 ADR-4370S、ADR-4368C或該擴鏈劑可購置于日之升SAG-005、SAG-008等，而受阻酚類抗氧 齊U，磷酸酯類抗氧劑的混合物可以選擇布呂格曼公司的H161 ;在具體實施例中，該熱穩(wěn)定 劑的質(zhì)量百分含量可以是〇.2%、0.3%、0.4%、0.5%等具體組分。
[0036] 上述抗滴落劑為粒徑500 μ m，密度2. 165g/cm3的含氟聚合物抗滴落劑。
[0037] 為了使PTFE能更好的分散在原料樹脂中而在PTFE的外層包覆了一層SAN、PMMA 或PS等，作為優(yōu)選實施例，該抗滴落劑選擇包覆型的防滴落劑，在具體實施例中，該抗滴落 劑的質(zhì)量百分含量可以是0. 1%、1. 5%、0. 2%、0. 25%、0. 3%等具體組分。
[0038] 上述光亮潤滑劑為苯并三唑類光吸收劑，在具體實施例中，該光亮潤滑劑的質(zhì)量 百分含量可以是〇. 3%、0. 35%、0. 4%、0. 45%、0. 5%等具體組分。
[0039] 上述加工助劑為內(nèi)外潤滑劑、脫模劑、分散劑與防玻纖外露劑復(fù)配得到，按照重 量份比，其配方組分為：內(nèi)外潤滑劑〇. 5份、脫模劑0. 3份、分散劑0. 6份、防玻纖外露劑 0. 3份，加工助劑在加工和成型過程中能夠有效地改善各組分的分散性、減少有害摩擦及 增加材料的光澤度等，在具體實施例中，該加工助劑的質(zhì)量百分含量可以是〇.2%、0. 4%、 0· 6%、0· 8%、1%、1· 2%、1· 4%、1· 5%、1· 7%、2%等具體組分。
[0040] 本發(fā)明無鹵阻燃高光澤高玻纖增強PC材料具有如下優(yōu)點及有益效果：
[0041] (1)本發(fā)明改變了傳統(tǒng)纖維增強聚碳酸酯材料不能做產(chǎn)品外觀件的歷史，并實現(xiàn) 了高玻纖增強材料的全新應(yīng)用領(lǐng)域，市場意義重大。
[0042] (2)本發(fā)明通過合理選用助劑及各項原料配比，添加纖維和阻燃劑，通過合理優(yōu)化 的螺桿組合，在獲得高光、高強、高剛、阻燃（UL94標準達到VO級，厚度1.6mm)性能的同時， 維持材料具有一定的沖擊強度和合理的熔體流動速率、熱變形溫度與維卡軟化點溫度等；
[0043] (3)解決高玻纖增強聚碳酸酯材料表面高光澤的難題進行了如下處理：一、玻纖 的預(yù)處理；二、熱穩(wěn)定劑和擴鏈劑的完美結(jié)合；三、加工助劑的合理復(fù)配，通過內(nèi)外潤滑、分 散處理最大限度分散玻纖；四、選擇增塑型阻燃劑，能在不降低聚碳酸酯分子鏈的情況下提 高材料的整體流動性，防止浮纖，同時液態(tài)阻燃劑能浸潤玻纖，提高玻纖與聚碳酸酯基材的 融合度，可進一步防止浮纖；五、使用有機硅共聚PC和硅系增韌劑，改善PC基材的柔性和流 動性，改善表面；六、工藝螺桿組合的合理搭配，在保證優(yōu)異的物理機械性能的基礎(chǔ)上，最大 限度分散玻纖；
[0044] (4)通過螺桿以及螺筒筒體的特殊設(shè)計，實現(xiàn)了玻纖和液體阻燃劑同時加入，大大 降低配方成本及生產(chǎn)成本,并實現(xiàn)了高性能高表面；
[0045] (5)為解決因大量存在的阻燃劑等小分子助劑容易在塑件表面聚集、易粘模以及 影響纖維均勻分布的問題，使用了全新的復(fù)合熱穩(wěn)定劑，提出了擠出溫度、螺桿轉(zhuǎn)速、抽真 空的壓力、注塑溫度、注塑壓力等擠出與注塑的最佳工藝參數(shù)組合，保證了最終塑件產(chǎn)品良 好的綜合性能。獲得了一種高剛、高強、阻燃、高光澤、綜合性能良好的高玻纖增強PC金料。
[0046] 相應(yīng)地，本發(fā)明實施例提供了一種無鹵阻燃高光澤高玻纖增強PC材料及制備方 法，該制備方法的流程示意圖如圖1所示，該方法包括如下步驟：
[0047] SOl稱取配方組分
[0048] 按照上述的無鹵阻燃高光澤高玻纖增強PC材料配方分別稱取上述PC、有機硅共 聚PC、玻璃纖維、無鹵阻燃劑、熱穩(wěn)定劑、增韌劑、抗氧劑、抗滴落劑、光亮潤滑劑，加工助 劑；
[0049] S02制備混合物
[0050] 將步驟SOl中稱取的上述PC、熱穩(wěn)定劑、增韌劑、抗氧劑、光亮潤滑劑，加工助劑一 起加入高速混合機中高速混合2-10分鐘，得到混合物；
[0051] S03熔融擠出
[0052] 將步驟S02中得到的混合物投入嚙合同向雙螺桿擠出機中，并將步驟（1)中稱取 到的無鹵阻燃劑、玻璃纖維通過側(cè)喂料計量加入，經(jīng)熔融反應(yīng)、擠出、冷卻、切粒、干燥、得 到無鹵阻燃高光澤高玻纖增強PC材料，上述嚙合同向雙螺桿擠出機的長徑比36 :1，共有 螺筒筒體9節(jié)，每節(jié)筒體長290mm，螺筒總長度為2600mm，其中，第1節(jié)為上開口筒體，包 括主喂料的上開口；第4節(jié)為上開口筒體，包括加入纖維和自然排氣的上開口；第6節(jié)為 上開口筒體，包括加入液態(tài)阻燃劑的上開口；第8節(jié)筒體包括真空口，配有抽真空的裝置； 第9節(jié)為機頭體，第2、3、5、7、9節(jié)均為閉口筒體，上述嚙合同向雙螺桿擠出機的工藝條件 為：雙螺桿擠出機加料段溫度為180_225°C，塑化段溫度為235°C _245°C，均化段溫度為 230°C _240°C，機頭溫度215°C _230°C，主機頻率設(shè)為20-45HZ，螺桿轉(zhuǎn)速400-600rpm，真空 度為-0. 04-0. IMPa，注塑模具溫度應(yīng)控制在130-200°C，更優(yōu)選RHCM注塑技術(shù)，采用模具加 熱溫度應(yīng)控制180°C左右，降溫應(yīng)快速降低至60°C左右。
[0053] 具體地，上述步驟SOl中無鹵阻燃高光澤高玻纖增強PC材料的配方以及配方中 的各組分優(yōu)選含量和種類如上文所述，為了節(jié)約篇幅，在此不再贅述。上述步驟S03中， 該雙螺桿擠出機的具體工藝條件如下：將混合后的混合物料投入嚙合同向雙螺桿擠出機 中，將液態(tài)阻燃劑、硅烷偶聯(lián)劑處理的玻璃纖維通過側(cè)喂料計量加入，經(jīng)熔融反應(yīng)、擠出、 冷卻、切粒、干燥、獲得注塑原料成品，嚙合同向雙螺桿擠出機的工藝條件為：為使分解 溫度較低的粉末狀原料充分添加到螺桿內(nèi)部和防止其黏在料筒和螺桿之間的喂料通道 壁上和防止影響下料，螺桿的一區(qū)溫度應(yīng)適當(dāng)降低，加料段溫度為180-2KTC，塑化段溫 度為235°C _245°C，均化段溫度為230°C _240°C，機頭溫度215°C _230°C，主機頻率設(shè)為 20-45HZ，螺桿轉(zhuǎn)速400-600rpm，真空度為-0. 04-0. IMPa。在組合熔融共混螺桿結(jié)構(gòu)時，應(yīng) 在側(cè)喂料玻纖加料前留有適當(dāng)?shù)募羟兴芑Y(jié)構(gòu)空間，因 PC對剪切較為敏感，主要起到適當(dāng) 的分布作用，以3至5塊嚙合塊為宜；在出氣口及抽真空等開口位置應(yīng)避免反螺紋結(jié)構(gòu)，以 防止壓力過大原料冒出；當(dāng)纖維從側(cè)向加入螺桿后，也應(yīng)留有一定的剪切塑化結(jié)構(gòu)空間，提 高纖維的均勻分散程度和原料塑化效果，剪切不易過強，以3至5塊嚙合塊為宜，否則無法 達到理想的物理機械性能；液態(tài)油狀阻燃劑必須在塑化及玻纖加入后再加入，因為液態(tài)阻 燃劑粘度較大在螺桿中容易打滑，可能會導(dǎo)致塑化不均以及玻纖難以剪碎，也可以防止在 加阻燃劑之后玻纖被過度剪切，應(yīng)在側(cè)喂料阻燃劑加料后留有適當(dāng)?shù)募羟兴芑Y(jié)構(gòu)空間， 以3至5塊嚙合塊為宜，使阻燃劑分散均勻及浸潤玻纖。所述原料體系在用于注塑工藝時， 注塑過程模具溫度應(yīng)略高于原料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，注塑模具溫度應(yīng)控制在130-20(TC，優(yōu) 選180°C，達到體系使用性能與外觀觀賞性的完美結(jié)合。
[0054] 上述步驟S03中，上述嚙合同向雙螺桿擠出機的長徑比36 :1，共有螺筒筒體9節(jié)， 每節(jié)筒體長290mm，螺筒總長度為2610mm，其中第1節(jié)為上開口筒體，包括主喂料的上開 口；第4節(jié)為上開口筒體，包括加入纖維和自然排氣的上開口；第6節(jié)為上開口筒體，包括 加入液態(tài)阻燃劑的上開口；第8節(jié)筒體包括真空口，配有抽真空的裝置；第9節(jié)為機頭體， 第2、3、5、7、9節(jié)均為閉口筒體，螺桿螺紋部分總長度為2580-2598mm，螺桿組合如下：下料 段為螺筒總長度的18-19% :56/56、96/96*2、64/64、56/56*3 ;熔融塑化段為螺筒總長度 的 15-16 % :K45/5/56、K60/4/56、56/56、44/44、K45/5/56、K45/5/44、K45/5/56、72/36L ; 第二加料段為螺筒總長度的9-10% :72/72、56/56*3 ;剪切段為螺筒總長度的11-12% : K45/5/56、K90/5/56、K45/5/44、56/56*2、72/36L ;第三加料段為螺筒總長度的 16-17% : 72/72、64/64*2、56/56*4 ;第二剪切段為螺筒總長度的 7-8 % :K45/5/56、K90/5/56、 1(45/5/44、72/361^排氣段為螺筒總長度的11-12(% :96/96*3;輸送段為螺筒總長度的 10-11% :72/72*2、64/64、56/56。
[0055] 上述無鹵阻燃高光澤高玻纖增強PC材料制備方法只需按配方將各組分混合并在 適當(dāng)?shù)臏囟认氯廴跀D出即可得到產(chǎn)品，在熔融擠出過程中只需控制熔融擠出的溫度和時間 即可，因此，其制備方法工藝簡單，條件易控，成本低廉，對設(shè)備要求低的特點，適于工業(yè)化 生產(chǎn)。
[0056] 為更好理解本發(fā)明，下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步描述，以下實施例僅是對 本發(fā)明進行說明而非對其加以限定。
[0057] 實施例1
[0058] 該實施例中的無鹵阻燃高光澤高玻纖增強PC材料，按重量百分比含量，由以下組 分組成：PC38. 1%、有機硅共聚PC10%、玻璃纖維40%、增韌劑3%、無鹵阻燃劑6%、熱穩(wěn)定 劑0. 2%、光亮潤滑劑0. 3%、抗氧劑0. 4%、抗滴落劑0. 3%、加工助劑1. 7% ;
[0059] 其制備方法如下：
[0060] (1)按上述的重量份數(shù)稱取各個組分；
[0061] (2)將步驟⑴中稱取到的PC、熱穩(wěn)定劑、增韌齊IJ、抗氧齊?、光亮潤滑劑，加工助劑 一起加入高速混合機中高速混合2-10分鐘，得到混合物；
[0062] (3)將步驟⑵中得到的混合物投入嚙合同向雙螺桿擠出機中，并將步驟⑴中稱 取到的無鹵阻燃劑、玻璃纖維通過側(cè)喂料計量加入，經(jīng)熔融反應(yīng)、擠出、冷卻、切粒、干燥、得 到無鹵阻燃高光澤高玻纖增強PC材料。
[0063] 實施例2
[0064] 在實施例1基礎(chǔ)上阻燃劑改為有機硅系阻燃劑0. 3%復(fù)配BDP 3% ;
[0065] 其制備方法如實施例1。
[0066] 實施例3
[0067] 在實施例1基礎(chǔ)上阻燃劑改為有機硅系阻燃劑0. 5 % ;
[0068] 其制備方法如實施例1。
[0069] 實施例4
[0070] 在實施例1基礎(chǔ)上玻纖改為巨石短纖534Α ;
[0071] 其制備方法如實施例1。
[0072] 實施例5
[0073] 在實施例1基礎(chǔ)上玻纖改為日東紡異形扁平玻纖CSG-3PA-830 ;
[0074] 其制備方法如實施例1。
[0075] 對比例1
[0076] 該對比例中的無鹵阻燃高光澤高玻纖增強PC材料，按重量百分比含量，由以下 組分組成：PC IR190053. 8%，預(yù)處理后的長纖988Α 40%，增韌劑ΕΜ5003%，無鹵阻燃劑 FR20250. 3 %，熱穩(wěn)定劑0. 2 %，光亮潤滑劑0. 3 %，抗氧劑0. 4 %，抗滴落劑0. 3 %，加工助劑 1. 7% ；
[0077] 其制備方法如實施例1。
[0078] 性能測試及評價：
[0079] 將上述實施例1-5及對比例1制備的粒子物料先在鼓風(fēng)烘箱中100_120°C的條件 下干燥4小時，然后將干燥好的粒子物料用注射成型機制成標準測試樣條測試。其中，拉伸 強度按ASTM D-638標準進行檢驗。
[0080] 試樣類型為I型,樣條尺寸（mm):
[0081] (176±2)(長）X (12. 6±0· 2)(端部寬度）X (3· 05±0· 2)(厚度），拉伸速度為 50mm/min ；
[0082] 缺口沖擊強度按ASTM D-256標準進行檢驗。
[0083] 試樣類型為I型,試樣尺寸（mm):
[0084] (63±2) X (12. 45±0· 2) X (3. 1±0· 2);缺口類型為 A類，缺口剩余厚度為 I. 9mm。
[0085] 實施例1-5制備的無鹵阻燃高光澤高玻纖增強PC材料的測試標準、條件及單位如 表1所示。
[0086] 實施例1-5及對比例1的測試結(jié)果如表2所示。
[0087]

【權(quán)利要求】
1. 一種無鹵阻燃高光澤高玻纖增強PC材料，包括如下重量百分比的組份：
2. 如權(quán)利要求1所述的無鹵阻燃高光澤高玻纖增強PC材料，其特征在于，所述PC在 300°C /I. 2KG條件下熔融指數(shù)為10-40g/min。
3. 如權(quán)利要求1所述的無鹵阻燃高光澤高玻纖增強PC材料，其特征在于，所述有機硅 共聚PC硅含量為2000-30000ppm。
4. 如權(quán)利要求1所述的無鹵阻燃高光澤高玻纖增強PC材料，其特征在于，所述增韌劑 為丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、核-殼結(jié)構(gòu)的 甲基丙烯酸甲酯與丙烯酸酯的共聚物或核-殼結(jié)構(gòu)的丙烯酸酯有機硅共聚物中的至少一 種。
5. 如權(quán)利要求1所述的無鹵阻燃高光澤高玻纖增強PC材料，其特征在于，所述玻璃纖 維為表面經(jīng)偶聯(lián)劑處理過的短切玻纖、連續(xù)長纖、異型扁平玻纖或碳纖維。
6. 如權(quán)利要求1所述的無鹵阻燃高光澤高玻纖增強PC材料，其特征在于，所述抗氧劑 為四[3-(3,5_二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸]季戊四醇酯和亞磷酸三（2,4_二叔丁基苯 酯）按照重量比1 :1復(fù)配得到的混合物或三甘醇雙-3-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基） 丙烯腈或三（2,4-二叔丁基酚）亞磷酸酯。
7. 如權(quán)利要求1所述的無鹵阻燃高光澤高玻纖增強PC材料，其特征在于，所述熱穩(wěn)定 劑為含有活性基團環(huán)氧基的擴鏈劑、受阻酚類抗氧劑和磷酸酯類抗氧劑按照1:1:1復(fù)配得 到。
8. 如權(quán)利要求1所述的無鹵阻燃高光澤高玻纖增強PC材料，其特征在于，所述抗滴落 劑為粒徑500ii m、密度2. 165g/cm3的含氟聚合物抗滴落劑。
9. 如權(quán)利要求1所述的無鹵阻燃高光澤高玻纖增強PC材料，其特征在于，所述加工助 劑為內(nèi)外潤滑劑、脫模劑、分散劑與防玻纖外露劑復(fù)配得到，按照重量份比，其配方組分為： 內(nèi)外潤滑劑〇. 5份、脫模劑0. 3份、分散劑0. 6份、防玻纖外露劑0. 3份。
10. 如權(quán)利要求1-9任一項所述的無鹵阻燃高光澤高玻纖增強PC材料制備方法，包括 步驟： (1) 稱取配方組分 按照權(quán)利要求1所述的無鹵阻燃高光澤高玻纖增強PC材料配方分別稱取所述PC、有機 硅共聚PC、玻璃纖維、無鹵阻燃劑、熱穩(wěn)定劑、增韌劑、抗氧劑、抗滴落劑、光亮潤滑劑，加工 助劑； (2) 制備混合物 將步驟（1)中稱取的所述PC、熱穩(wěn)定劑、增韌劑、抗氧劑、光亮潤滑劑，加工助劑一起加 入高速混合機中高速混合2-10分鐘，得到混合物； (3) 熔融擠出 將步驟（2)中得到的第一混合物投入嚙合同向雙螺桿擠出機中，并將步驟（1)中稱 取到的無鹵阻燃劑、玻璃纖維通過側(cè)喂料計量加入，經(jīng)熔融反應(yīng)、擠出、冷卻、切粒、干燥、得 到無鹵阻燃高光澤高玻纖增強PC材料，所述嚙合同向雙螺桿擠出機的長徑比36:1，共有 螺筒筒體9節(jié)，每節(jié)筒體長290mm，螺筒總長度為2600mm，其中，第1節(jié)為上開口筒體，包 括主喂料的上開口；第4節(jié)為上開口筒體，包括加入纖維和自然排氣的上開口；第6節(jié)為 上開口筒體，包括加入液態(tài)阻燃劑的上開口；第8節(jié)筒體包括真空口，配有抽真空的裝置； 第9節(jié)為機頭體，第2、3、5、7、9節(jié)均為閉口筒體，所述嚙合同向雙螺桿擠出機的工藝條件 為：雙螺桿擠出機加料段溫度為180_225°C，塑化段溫度為235°C _245°C，均化段溫度為 230°C _240°C，機頭溫度215°C _230°C，主機頻率設(shè)為20-45HZ，螺桿轉(zhuǎn)速400-600rpm，真空 度為-0. 04-0. IMPa，注塑模具溫度應(yīng)控制在130-200°C。
【文檔編號】C08K7/14GK104497532SQ201410787597
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月17日
【發(fā)明者】徐東, 許江威 申請人:安徽科聚新材料有限公司