一种阻燃增强PC/PTT合金材料及其制备方法

一种阻燃增强PC/PTT合金材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说是一种阻燃增强PC/PTT合金材料及其制备方法。

背景技术

聚碳酸酯（PC）/聚对苯二甲酸丙二醇酯（PTT）合金具有PC突出的冲击性能及耐热性和PTT的优良物理与化学性能，可作为一类新型合金材料用于汽车、家用电器、电子电气、体育用品等领域。但PC为非结晶聚合物，PTT为半结晶聚合物，PC/PTT属于典型的非结晶与结晶聚合物共混体系，因而PC/PTT共混合金存在韧性较差、力学性能不稳定、阻燃性不好的问题。为了得到高性能的PC/PTT合金，往往需要在该合金材料中加入第三组分，如阻燃剂、增强剂等，以提升其性能及应用效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种力学性能好、耐老化性能强和成本低的阻燃增强PC/PTT合金材料及其制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种阻燃增强PC/PTT合金材料，其组分按质量百分数配比为：PC 40%～60%、PTT 20%～30%、相容剂2%～4%、阻燃剂6%～12%、增强剂5%～15%、偶联剂0.1%～0.5%、POE接枝物5%～8%、光稳定剂0.5%～2%、抗氧剂0.1%～0.5%、润滑剂0.1%～1%。

所述PC为双酚A型芳香族聚碳酸酯。

所述PTT为特性黏度0.7～1.2dL/g的聚对苯二甲酸丙二醇酯。

所述相容剂为苯乙烯接枝马来酸酐共聚物SMA、苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸水甘油酯SAG、甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-丙烯酸乙酯三元聚合物MGE、丙烯腈-苯乙烯共聚物接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯AS-g-GMA中的一种。

所述阻燃剂为质量比5：4：1的聚苯基膦酸二苯砜酯、聚二甲基硅氧烷与聚四氟乙烯的复配物。

所述增强剂为粒径在0.1～100μm的碳酸钙、硫酸钡、二氧化硅、氧化钙、氧化铝、云母、高岭土、钛酸钾中的一种。

所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝钛复合偶联剂中的一种。

所述POE接枝物为甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝乙烯-辛烯共聚物POE-g-GMA或马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物POE-g-MAH。

所述光稳定剂为2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮或2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。

所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1010或抗氧剂1076与抗氧剂168的复配物中的一种。

所述润滑剂为硬脂酸酯。

上述的一种阻燃增强PC/PTT合金材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）、将PC和PTT在强制空气循环烘箱中于110℃～130℃温度下干燥6～8小时，阻燃剂和增强剂在80℃～100℃温度下干燥1～2小时，待用；

（2）、按重量配比称取干燥的增强剂加入料筒温度在80℃～120℃的高速混合机中，并按重量配比加入偶联剂，在转速3000～4500转/分钟搅拌10～45分钟后，冷却至低于40℃出料待用；

（3）、按重量配比称取干燥的PTT加入高速混合器中，再加入步骤（2）得到的产物，并按重量配比加入POE接枝物、光稳定剂、抗氧剂、润滑剂，使一起混合3～5分钟，待充分混合均匀后，出料加入双螺杆挤出机熔融挤出切粒、并干燥后，即制得一种PTT复合母料；

（4）、按重量配比称取干燥的PC和阻燃剂加入高速混合器中，再加入步骤（3）得到的PTT复合母料，并按重量配比加入相容剂，使一起混合3～5分钟，待充分混合均匀后，出料加入双螺杆挤出机中，在210℃～280℃下经熔融共混后挤出、造粒，即得本发明的一种阻燃增强PC/PTT合金材料。

本发明的有益效果是，本发明综合了PC和PTT各自的优点，并具有优异的阻燃性能和良好的力学强度，符合无卤、环保、耐熔滴和UL94V-0级的阻燃要求，将大大提升了PC/PTT的应用效果和应用领域。

具体实施方式

下面结合具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。

实施例1：

一种阻燃增强PC/PTT合金材料，其组分按质量百分数配比为：PC 48%、PTT 20%、SMA 2%、阻燃剂12%、粒径在0.1～100μm的碳酸钙10%、铝钛复合偶联剂0.2%、POE-g-GMA 5%、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮2%、抗氧剂1010 0.2%、硬脂酸酯0.6%，所述阻燃剂为质量比5：4：1的聚苯基膦酸二苯砜酯、聚二甲基硅氧烷与聚四氟乙烯的复配物。

制备方法：（1）、将PC和PTT在强制空气循环烘箱中于110℃～130℃温度下干燥6～8小时，阻燃剂和粒径在0.1～100μm的碳酸钙在80℃～100℃温度下干燥1～2小时，待用；（2）、按重量配比称取干燥的粒径在0.1～100μm的碳酸钙加入料筒温度在80℃～120℃的高速混合机中，并按重量配比加入铝钛复合偶联剂，在转速3000～4500转/分钟搅拌10～45分钟后，冷却至低于40℃出料待用；（3）、按重量配比称取干燥的PTT加入高速混合器中，再加入步骤（2）得到的产物，并按重量配比加入POE-g-GMA、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、抗氧剂1010、硬脂酸酯，使一起混合3～5分钟，待充分混合均匀后，出料加入双螺杆挤出机熔融挤出切粒、并干燥后，即制得一种PTT复合母料；（4）、按重量配比称取干燥的PC和阻燃剂加入高速混合器中，再加入步骤（3）得到的PTT复合母料，并按重量配比加入SMA，使一起混合3～5分钟，待充分混合均匀后，出料加入双螺杆挤出机中，在210℃～280℃下经熔融共混后挤出、造粒，即得本发明的一种阻燃增强PC/PTT合金材料。

实施例2：

一种阻燃增强PC/PTT合金材料，其组分按质量百分数配比为：PC 48%、PTT 30%、SAG 4%、阻燃剂6%、粒径在0.1～100μm的高岭土5%、硅烷偶联剂0.1%、POE-g-MAH 5%、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮1.2%、抗氧剂1076与抗氧剂168的复配物0.2%、硬脂酸酯0.5%，所述阻燃剂为质量比5：4：1的聚苯基膦酸二苯砜酯、聚二甲基硅氧烷与聚四氟乙烯的复配物。

制备方法：（1）、将PC和PTT在强制空气循环烘箱中于110℃～130℃温度下干燥6～8小时，阻燃剂和粒径在0.1～100μm的高岭土在80℃～100℃温度下干燥1～2小时，待用；（2）、按重量配比称取干燥的粒径在0.1～100μm的高岭土加入料筒温度在80℃～120℃的高速混合机中，并按重量配比加入硅烷偶联剂，在转速3000～4500转/分钟搅拌10～45分钟后，冷却至低于40℃出料待用；（3）、按重量配比称取干燥的PTT加入高速混合器中，再加入步骤（2）得到的产物，并按重量配比加入POE-g-MAH、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、抗氧剂1076与抗氧剂168的复配物、硬脂酸酯，使一起混合3～5分钟，待充分混合均匀后，出料加入双螺杆挤出机熔融挤出切粒、并干燥后，即制得一种PTT复合母料；（4）、按重量配比称取干燥的PC和阻燃剂加入高速混合器中，再加入步骤（3）得到的PTT复合母料，并按重量配比加入SAG，使一起混合3～5分钟，待充分混合均匀后，出料加入双螺杆挤出机中，在210℃～280℃下经熔融共混后挤出、造粒，即得本发明的一种阻燃增强PC/PTT合金材料。