一种无卤阻燃PC/ABS合金，利用一种中部具有侧向进料口的双螺杆挤出机，首先通过位于所述挤出机进料端的料斗按计量加入PC、ABS等母料以及相容剂进行熔融共混，再将阻燃剂、无机纳米填料等添加剂按计量经侧向进料口加入挤出机中并与已经熔融的PC、ABS等母料混合挤出造粒。本发明所制备的无卤阻燃PC/ABS合金在加工时，一方面，将无卤阻燃剂等添加剂以侧向喂料的形式加入双螺杆挤出机中与母料一起进行加工，降低了阻燃剂等成分在挤出机中的停留时间，避免了在加工过程中出现的阻燃剂降解问题；另一方面，选择PC粒料和PC粉料作为原料，明显改善了PC与ABS的共混性能。本发明制备的无卤阻燃PC/ABS合金生产成本低、加工性能好、阻燃级别高且环境友好。
1.一种无卤阻燃PC/ABS合金，其特征在于：以重量份计，所述无卤阻燃PC/ABS合金的原料包括：聚碳酸酯粒料 30-40份；
其中，所述聚碳酸酯粒料的数均分子量为24000-30000，粒径在1.5毫米～5毫米之间；
聚碳酸酯粉料的数均分子量为30000-35000，粒度介于200目～1200目之间；
所述无卤阻燃PC/ABS合金由上述原料通过螺杆挤出机挤出加工形成；
所述的螺杆挤出机具有分别位于两端的第一进料口和出料口、位于所述第一进料口和出料口之间距离所述第一进料1/3-2/3螺杆挤出机长度的第二进料口，进行挤出时，ABS树脂、苯乙烯-丙烯腈共聚物、聚碳酸酯粒料、聚碳酸酯粉料、聚苯乙烯马来酸酐接枝共聚物由第一进料口通入螺杆挤出机中，磷酸酯类有机物阻燃剂、聚四氟乙烯粉、纳米无机填料、抗氧剂以及光稳定剂从所述第二进料口通入螺杆挤出机中。
2.根据权利要求1所述的无卤阻燃PC/ABS合金，其特征在于：所述磷酸酯类有机物阻燃剂为间苯二酚双(磷酸二苯酯)或双酚A-双(磷酸二苯酯)。
3.根据权利要求1所述的无卤阻燃PC/ABS合金，其特征在于：所述抗氧剂为受阻酚类或亚磷酸酯类抗氧剂。
4.根据权利要求1或3所述的无卤阻燃PC/ABS合金，其特征在于：所述的抗氧剂为抗氧剂1010或抗氧剂168。
5.根据权利要求1所述的无卤阻燃PC/ABS合金，其特征在于：所述光稳定剂为受阻胺类稳定剂。
6.根据权利要求1所述的无卤阻燃PC/ABS合金，其特征在于：所述第二进料口位于所述螺杆挤出机的中部。
7.根据权利要求1所述的无卤阻燃PC/ABS合金，其特征在于：所述双螺杆挤出机从第一进料口到出料口依次分为六个温度区间，且六个温度区间的温度分别为：一区温度195-210℃、二区温度211-225℃、三区温度226-240℃、四区温度241-250℃、五区温度
一种无卤阻燃PC/ABS合金
技术领域
[0001] 本发明涉及一种高分子合金，具体涉及一种无卤阻燃PC/ABS合金。
背景技术
[0002] PC/ABS是由PC(聚碳酸酯)和ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)按一定的比例共混形成的一种合金材料。其中PC是一种综合性能优良的非晶型热塑性树脂，具有优异的电绝缘性、延伸性、尺寸稳定性及耐化学腐蚀性，较高的强度、耐热性和耐寒性，还具有自熄、阻燃、无毒、可着色等优点，但是PC也存在不耐强酸，不耐强碱，不耐紫外线，且加工困难，制品残余应力大，易应力开裂，对缺口敏感等缺点，这制约了其在工业上的发展和应用。而ABS树脂是一种强度高、韧性好、易于加工成型的热塑性高分子材料。
[0003] PC/ABS合金可以综合PC和ABS的优良性能，提高ABS的耐热性能、抗冲击和拉伸强度，降低PC成本和熔体粘度，改善加工性能，减少制品内应力和重机枪对于制品厚度的敏感性。这种PC/ABS合金材料可以广泛应用在汽车的内部零件、事务机器、通信器材、家电用品及照明设备上。
[0004] 近年来，为了满足材料在应用领域(特别是电子电气产品)防火安全的特殊要求，PC/ABS合金必须兼具有优异的阻燃性能，因此，PC/ABS合金的阻燃技术成为了人们研究的热点。而随着人们对于环保及安全的要求呼声越来越高，对材料环境友好性的要求也越来越高。故而，人们对于阻燃材料的研究重点逐渐转向无卤阻燃技术领域。如中国专利200910191931、200410051776、CN 02115265、200910024721、200810239020等均公开了无卤阻燃PC/ABS合金的制备，但是以上专利中仍然存在一定的缺陷，如有些制备方法制备步骤繁琐，多次使用挤出机等，提高了制造成本，且阻燃剂经过多次高温处理后容易出现高温降解，导致合金材料的力学性能和阻燃性能降低等问题。
发明内容
[0005] 本发明旨在克服现有技术的不足，提供一种生产成本低、力学强度高、阻燃效果好、加工性能优异的无卤阻燃PC/ABS合金。
[0006] 为解决以上技术问题，本发明采取的技术方案是：
[0007] 一种无卤阻燃PC/ABS合金，以重量份计，所述无卤阻燃PC/ABS合金的原料包括：
[0008] 聚碳酸酯粒料 30-40份；
[0009] 聚碳酸酯粉料 30-40份；
[0010] ABS树脂 10-35份；
[0011] 苯乙烯-丙烯腈共聚物 5-15份；
[0012] 聚苯乙烯马来酸酐接枝共聚物 4-8份；
[0013] 磷酸酯类有机物阻燃剂 4-10份；
[0014] 聚四氟乙烯粉 0.3-1.2份；
[0015] 纳米无机填料 0.5-1.0份；
[0016] 抗氧剂 0.1-0.5份；
[0017] 光稳定剂 0.1-0.2份；
[0018] 所述无卤阻燃PC/ABS合金由上述原料通过螺杆挤出机挤出加工形成；
[0019] 所述的螺杆挤出机具有分别位于两端的第一进料口和出料口、位于所述第一进料口和出料口之间距离所述第一进料口1/3-2/3螺杆挤出机长度的第二进料口，进行挤出时，ABS树脂、苯乙烯-丙烯腈共聚物、聚碳酸酯粒料、聚碳酸酯粉料、聚苯乙烯马来酸酐接枝共聚物由第一进料口通入螺杆挤出机中，磷酸酯类有机物阻燃剂、聚四氟乙烯粉、纳米无机填料、抗氧剂以及光稳定剂从所述第二进料口通入螺杆挤出机中。
[0020] 根据本发明，所述聚苯乙烯马来酸酐接枝共聚物PS-g-MAH为相容剂，可提高PC与ABS加工时的相容性；所述磷酸酯类有机物阻燃剂为间苯二酚双(磷酸二苯酯)RDP或双酚A-双(磷酸二苯酯)BDP；所述纳米无机填料为纳米碳酸钙、氧化硅等；所述抗氧剂为受阻酚类或亚磷酸酯类抗氧剂，具体为抗氧剂1010或抗氧剂168；所述光稳定剂为受阻胺类稳定剂。
[0021] 根据本发明，所述聚四氟乙烯粉是防滴落剂，其作用是当材料燃烧时可防止或减少燃烧的熔滴滴落，以防引发其它材料燃烧。
[0022] 根据本发明，所使用的聚碳酸酯粒料的数均分子量在24000-30000之间，为普通加工用粒料，粒径一般介于1.5毫米～5毫米之间。所述聚碳酸酯粉料的数均分子量在30000-35000之间，粒度在200目～1500目之间；使用PC粒料与PC粉料的混合物作为PC母料是为了改善PC的加工性能，尤其是PC和ABS树脂在熔融挤出过程中的共混性能。
[0023] 根据本发明，挤出加工时，所述螺杆挤出机从第一进料口到出料口依次分为六个温度区间，且六个温度区间的温度分别为：一区温度195-210℃、二区温度211-225℃、三区温度226-240℃、四区温度241-250℃、五区温度225-240℃、六区温度210-224℃；
[0024] 所述第二进料口与四区直接相通。
[0025] 本发明PC/ABS合金，选用PC粒料和PC粉料的混合物作为PC母料，可明显改善PC与ABS的加工性能；挤出加工过程中，将阻燃剂等添加剂以侧向喂料的形式通过第二进料口加入螺杆挤出机中，与已经塑化的母料共混，一次完成挤出加工过程，在节省工艺步骤的同时可避免阻燃剂等添加剂因在高温下停留时间过长而导致的高温降解问题；本发明所制得的PC/ABS合金生产成本低，阻燃性能好，还具有更好的力学性能和综合性能，可以应用于汽车工业和电子电气行业中。
具体实施方式
[0026] 下面结合具体的实施例对本发明做进一步详细的说明，但不限于这些实施例。
[0027] 本发明所制得的无卤阻燃PC/ABS合金材料采用以下方法或者标准进行性能测试，所有测试样条需要在温度23℃±2，湿度50％±5％条件下存放不低于16小时：
[0028] 拉伸强度：按照标准ASTM D638进行测试；
[0029] 断裂伸长率：按照标准ASTM D638进行测试；
[0030] 弯曲强度：按照标准ASTM D790进行测试；
[0031] 弯曲模量：按照标准ASTM D790进行测试；
[0032] 缺口冲击强度：按照标准ASTM D256进行测试；
[0033] 热变形温度：按照标准ASTM D648进行测试，测试条件负载18.6kg；
[0034] 阻燃性：按照标准UL 94进行测试；
[0035] 熔融指数：按照标准ASTM D1238进行测试，测试条件为260℃、5kg负载。
[0036] 实施例和对比例1：
[0037] 本例所用的挤出机为双螺杆挤出机，所述的双螺杆挤出机具有分别位于两端的第一进料口和出料口、位于所述第一进料口和出料口中部的第二进料口。
[0038] 按照重量份数，将ABS树脂和AS树脂(苯乙烯-丙烯腈共聚物)在80℃条件下干燥12h；将PC(聚碳酸酯)粒料在100℃条件下干燥10h，PC(聚碳酸酯)粉料在100℃条件下干燥4h；将以上干燥后的物料与相容剂PS-g-MAH(聚苯乙烯马来酸酐接枝共聚物)加入高速混合机中，在1000～5000转/分钟的转速下混合均匀。然后经过计量从所述双螺杆挤出机的第一进料口加入到双螺杆挤出机中。同时将阻燃剂RDP和BDP、聚四氟乙烯粉、纳米无机填料、抗氧化剂1010、抗氧化剂168和光稳定剂等添加剂进行低速混合，经计量后从所述双螺杆挤出机的第二进料口以侧向喂料的形式加入到双螺杆挤出机的中部，与已经塑化的PC、ABS、AS和PS-g-MAH等熔体混合挤出造粒。所用双螺杆挤出机的挤出温度为：一区温度：205℃、二区温度：215℃、三区温度：230℃、四区温度：240℃、五区温度：230℃、六区温度：220℃，双螺杆转速为300转/分钟。得到无卤阻燃PC/ABS合金。
[0039] 对比例2：
[0040] 本例所用挤出机为普通双螺杆挤出机。
[0041] 按照重量份数，将ABS树脂和AS树脂在80℃条件下干燥12h；将PC粒料在100℃条件下干燥10h，PC粉料在100℃条件下干燥4h；将以上干燥后的物料与相容剂PS-g-MAH、阻燃剂RDP和BDP、聚四氟乙烯粉、纳米无机填料、抗氧化剂1010、抗氧化剂168和光稳定剂等一起加入高速混合机中，在1000～5000转/分钟的转速下混合均匀。然后经过计量加入到双螺杆挤出机中挤出造粒。所用双螺杆挤出机的挤出温度为：一区温度：205℃、二区温度：215℃、三区温度：230℃、四区温度：240℃、五区温度：230℃、六区温度：220℃，双螺杆转速为300转/分钟，停留时间为1-3分钟。得到无卤阻燃PC/ABS合金。
[0042] 各实施例和对比例的原料配方见表1；
[0043] 各实施例和对比例所制得的PC/ABS合金的性能见表2。
[0044] 由表2可见，实施例和对比例1将阻燃剂等添加剂以侧向喂料形式加工所得的材料各项性能均优于对比例2以普通加工方式所得材料，尤其是燃烧性能，实施例和对比例1所得材料均达到V-0级别，而对比例2只达到V-1级别。本发明所制备的PC/ABS合金阻燃级别高，综合性能优异且不含卤素等有毒物质，尤其可满足电子电气行业对高分子材料的需求。
[0045] 以上对本发明做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
[0046] 表1各实施例和对比例的配方
[0047]配方 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 对比例1 对比例2
PC粒料 40 30 40 40 70 40
