玻纤增强阻燃PC和PET合金材料

玻纤增强阻燃PC和PET合金材料

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说是一种玻纤增强阻燃PC和PET合金材料。

背景技术

聚碳酸酯（PC）具有冲击强度高、抗蠕变、尺寸稳定性好、耐热、透明、介电性能优良等优点，但同时也存在加工流动性差、容易发生应力开裂、缺口敏感等缺点。聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）是半结晶材料，有非常好的化学稳定性、机械强度、电绝缘特性和热稳定性，尤其耐油性和耐溶剂性能优异，但PET单独使用存在耐热性差、冲击强度不高等缺点。将PC和PET共混制得的合金材料，具有PC、PET单组分不具备的优异性能，在很多场合均可使用。但由于PET是结晶聚合物，PC是非结晶聚合物，PC和PET合金属于典型的非晶/结晶共混体系，两者共混的相容性比较差，导致共混PC和PET合金材料的韧性不好，强度也不高；而且虽然PC本身的阻燃性可以达到UL94 V-2级，但实际应用往往要求更高的阻燃性能，而且PET的加入降低了PC的阻燃性。因此，对PC和PET合金进行增强、阻燃改性是很有必要的，以进一步拓展其应用范围。

发明内容

本发明的目的在于提供一种玻纤增强阻燃PC和PET合金材料。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：玻纤增强阻燃PC和PET合金材料，其组分按质量百分数配比为：PC树脂45%～60%、PET树脂5%～30%、玻璃纤维5%～15%、阻燃剂5%～10%、相容剂2%～5%、抗氧剂0.1%～0.5%、润滑剂0.1%～1%。

所述的PC树脂为双酚A型芳香族聚碳酸酯，重均分子量为20000～40000g/mol。

所述的PET树脂为聚对苯二甲酸乙二醇酯。

所述的玻璃纤维为直径在8～15μm、长度为3～6mm和表面经过硅烷偶联剂处理后的无碱玻璃纤维。

所述的阻燃剂是由45wt%单磷酸酯阻燃剂和55wt%双磷酸酯阻燃剂组成的复合有机磷系阻燃剂，所述单磷酸酯阻燃剂包括磷酸三苯酯（TPP），所述双磷酸酯阻燃剂包括双酚A-双（磷酸二苯酯）（BDP）或间苯二酚一双（2，6-二甲苯基）磷酸酯（RXP）。

所述的相容剂为苯乙烯-马来酸酐共聚物（SMA），且其含的马来酸酐的质量百分为10%～20%。

所述的抗氧剂为质量比1：1的受阻酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物。

所述的润滑剂为EBS（乙撑双硬脂酰胺）、TAF（光亮润滑剂）、PETS（硬脂酸酯）中的一种。

上述的玻纤增强阻燃PC和PET合金材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）、将PC树脂在鼓风干燥机中于110℃～130℃温度下干燥3～4小时，PET树脂在130℃～150℃下干燥3～4小时，待用；

（2）、按重量配比称取45wt%单磷酸酯阻燃剂和55wt%双磷酸酯阻燃剂，使混合均匀，制得复合有机磷系阻燃剂，然后在80℃～85℃下干燥30～45分钟，待用；

（3）、将按重量配比称取干燥的PET树脂的加入高速混合机中，同时加入按重量配比称取步骤（2）得到的复合有机磷系阻燃剂，以及按重量配比称取的抗氧剂和润滑剂，使一起搅拌3～10分钟后，出料加入双螺杆挤出机中，在250℃～280℃下熔融共混后挤出、冷却造粒，并干燥后制得PET阻燃母粒，待用；

（4）、将按重量配比称取干燥的PC树脂和步骤（3）制得的PET阻燃母粒加入高速混合机中，同时加入按重量配比称取的玻璃纤维和相容剂，使一起搅拌3～15分钟预混后，出料加入双螺杆挤出机中，在225℃～280℃下充分熔融共混后挤出、冷却造粒，即得本发明的玻纤增强阻燃PC和PET合金材料。

本发明的有益效果是，与现有技术相比，本发明首先制备PET阻燃母粒、再用于对PC进行阻燃改性，同时加入玻璃纤维增强和适量相容剂，使制得的PC和PET合金材料，在保持PC、PET各自原有优良性能的同时，具有优异的阻燃性能与力学性能，而且加工稳定性好，耐热温度高，电性能优良，可广泛应用于汽车、电子、电讯、照明、家电、建筑等领域。

具体实施方式

下面结合具体的优选实施例来进一步说明本发明的技术方案。

实施例1：

一种玻纤增强阻燃PC和PET合金材料，其组分按质量百分数配比为：PC树脂50%、PET树脂21%、玻璃纤维15%、阻燃剂10%、相容剂3%、抗氧剂0.2%、TAF（光亮润滑剂）0.8%。其中，所述的PC树脂为双酚A型芳香族聚碳酸酯，重均分子量为20000～40000g/mol；所述的PET树脂为聚对苯二甲酸乙二醇酯；所述的玻璃纤维为直径在8～15μm、长度为3～6mm和表面经过硅烷偶联剂处理后的无碱玻璃纤维；所述的阻燃剂是由45wt%磷酸三苯酯（TPP）和55wt%双酚A-双（磷酸二苯酯）（BDP）组成的复合有机磷系阻燃剂；所述的相容剂为苯乙烯-马来酸酐共聚物（SMA），且其含的马来酸酐的质量百分为10%～20%；所述的抗氧剂为质量比1：1的受阻酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物。

制备方法：（1）、将PC树脂在鼓风干燥机中于110℃～130℃温度下干燥3～4小时，PET树脂在130℃～150℃下干燥3～4小时，待用；（2）、按重量配比称取45wt%磷酸三苯酯（TPP）和55wt%双酚A-双（磷酸二苯酯）（BDP），使混合均匀，制得复合有机磷系阻燃剂，然后在80℃～85℃下干燥30～45分钟，待用；（3）、将按重量配比称取干燥的PET树脂的加入高速混合机中，同时加入按重量配比称取步骤（2）得到的复合有机磷系阻燃剂，以及按重量配比称取的抗氧剂和TAF（光亮润滑剂），使一起搅拌3～10分钟后，出料加入双螺杆挤出机中，在250℃～280℃下熔融共混后挤出、冷却造粒，并干燥后制得PET阻燃母粒，待用；（4）、将按重量配比称取干燥的PC树脂和步骤（3）制得的PET阻燃母粒加入高速混合机中，同时加入按重量配比称取的玻璃纤维和相容剂，使一起搅拌3～15分钟预混后，出料加入双螺杆挤出机中，在225℃～280℃下充分熔融共混后挤出、冷却造粒，即得本发明的玻纤增强阻燃PC和PET合金材料。

实施例2：

一种玻纤增强阻燃PC和PET合金材料，其组分按质量百分数配比为：PC树脂55%、PET树脂25%、玻璃纤维10%、阻燃剂5%、相容剂4%、抗氧剂0.2%、PETS（硬脂酸酯）0.8%。其中，所述的PC树脂为双酚A型芳香族聚碳酸酯，重均分子量为20000～40000g/mol；所述的PET树脂为聚对苯二甲酸乙二醇酯；所述的玻璃纤维为直径在8～15μm、长度为3～6mm和表面经过硅烷偶联剂处理后的无碱玻璃纤维；所述的阻燃剂是由45wt%磷酸三苯酯（TPP）和55wt%间苯二酚一双（2，6-二甲苯基）磷酸酯（RXP）组成的复合有机磷系阻燃剂；所述的相容剂为苯乙烯-马来酸酐共聚物（SMA），且其含的马来酸酐的质量百分为10%～20%；所述的抗氧剂为质量比1：1的受阻酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物。

制备方法：（1）、将PC树脂在鼓风干燥机中于110℃～130℃温度下干燥3～4小时，PET树脂在130℃～150℃下干燥3～4小时，待用；（2）、按重量配比称取45wt%磷酸三苯酯（TPP）和55wt%间苯二酚一双（2，6-二甲苯基）磷酸酯（RXP），使混合均匀，制得复合有机磷系阻燃剂，然后在80℃～85℃下干燥30～45分钟，待用；（3）、将按重量配比称取干燥的PET树脂的加入高速混合机中，同时加入按重量配比称取步骤（2）得到的复合有机磷系阻燃剂，以及按重量配比称取的抗氧剂和PETS（硬脂酸酯），使一起搅拌3～10分钟后，出料加入双螺杆挤出机中，在250℃～280℃下熔融共混后挤出、冷却造粒，并干燥后制得PET阻燃母粒，待用；（4）、将按重量配比称取干燥的PC树脂和步骤（3）制得的PET阻燃母粒加入高速混合机中，同时加入按重量配比称取的玻璃纤维和相容剂，使一起搅拌3～15分钟预混后，出料加入双螺杆挤出机中，在225℃～280℃下充分熔融共混后挤出、冷却造粒，即得本发明的玻纤增强阻燃PC和PET合金材料。