一种低光泽无氟阻燃PC/ABS树脂组合物及其制备方法与应用与流程

本发明涉及高分子材料，具体涉及一种低光泽无氟阻燃pc/abs树脂组合物及其制备方法与应用。

背景技术：

1、聚碳酸酯树脂(pc)具有阻燃性、高耐热、高抗冲、高透明、高尺寸稳定性等优势，在电子电气、新能源电池、家用电器、办公设备等行业有着广泛的应用。

2、pc树脂阻燃性优异，本身可以达到ul v-2等级的阻燃标准，其极限氧指数高达21％-24％，但是pc树脂在燃烧过程中易熔滴，因而在阻燃改性中通常需要添加高分子量的聚四氟乙烯(ptfe)作为抗滴落剂，才能达到v-0等级的阻燃要求。然而，作为核心阻燃体系成分的ptfe在聚合过程中不可避免的含有全氟和多氟烷基化合物(pfas)。其化学结构(c-f键)极其稳定，能够经受高温、光照、化学作用、微生物作用以及高等脊椎动物的代谢作用，被称为“永久性的化学品”，会在人类身体中产生永久性积累，对健康构成直接威胁。同时研究表明，pfas的污染正在加剧全球生物多样性危机。所以美国环保署和欧盟逐步对pfas加强了管控措施，所以作为阻燃pc合金类常用的ptfe的替代方案亟待研究突破。

3、目前科学家们正在进行pc/abs新阻燃体系的研究，期望pc/abs新阻燃体系能够替代ptfe带来的空缺。目前比较成功的案例为硅共聚pc、有机硅阻燃剂等有机硅阻燃体系，但是纯该类体系将增加天量的改性成本。

4、pc树脂本身具有绝佳的光泽度，但是在低光泽应用时会带来困扰，降低pc的光泽度不是件容易的事。通常最为普遍的商业化的办法是添加科聚亚的哑光剂，类似半交联的san(苯乙烯-丙烯腈共聚物)，但这类方案对pc冲击韧性的影响比较大。也有使用官能团扩链剂，如gma(甲基丙烯酸缩水甘油酯)官能团化san以降低pc光泽，但这类方案会大幅度降低流动性，影响加工性能，而且光泽下降的幅度也有限。

5、因此，亟需一种新型方案用以制备低光泽的无氟阻燃pc/abs树脂组合物。

技术实现思路

1、本发明的目的就是为了提供一种低光泽无氟阻燃pc/abs树脂组合物及其制备方法与应用，克服现有技术中不含有ptfe的阻燃pc/abs体系阻燃等级低、易熔滴、成本高、光泽高的技术缺陷。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

3、一方面，本发明提供一种低光泽无氟阻燃pc/abs树脂组合物，包括以下重量份的组分：

4、

5、优选地，所述pc树脂为水桶级pc，所述pc树脂在300℃，1.2kg载荷下的熔融指数为2-5g/10min。

6、进一步优选地，所述水桶级pc树脂指的是可以用于制造饮用水桶的聚碳酸酯pc材料，这种材料需要满足食品接触安全标准，具有优异的透明性、耐热性、耐冲击性，以及尺寸稳定性。

7、进一步优选地，所述pc树脂的熔融指数为2-3g/10min。

8、优选地，所述abs树脂在220℃，10kg载荷下的熔融指数为5-10g/10min。

9、进一步优选地，所述abs树脂的熔融指数为5-8g/10min。

10、优选地，所述磷腈阻燃剂的磷含量大于13wt％。

11、进一步优选地，所述磷腈阻燃剂包括六苯氧基环磷腈。

12、优选地，所述交联母粒包括以下重量份的组分：

13、

14、

15、进一步优选地，所述san树脂在220℃，10kg载荷下的熔融指数为10-30g/min。

16、进一步优选地，所述san树脂的熔融指数为15-25g/min。

17、进一步优选地，所述苯乙烯-马来酸酐共聚物(sma)的重均分子量为8-12万。

18、进一步优选地，所述苯乙烯-马来酸酐共聚物中的马来酸酐含量为18wt％-25wt％。

19、进一步优选地，所述苯乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(ps-g-gma)的重均分子量为8-15万，其gma含量为10wt％-40wt％。

20、进一步优选地，所述mbs(甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物)的橡胶含量为50％-70％，橡胶粒径为200-350nm。

21、进一步优选地，所述抗氧剂为b900，润滑剂为pets。

22、优选地，所述uhmwpe(超高分子量聚乙烯)的重均分子量为150万-500万。

23、进一步优选地，所述uhmwpe的重均分子量为200-500万。

24、优选地，所述助剂选自硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、乙撑双硬脂酸酰胺、聚乙烯蜡，季戊四醇硬脂酸酯、硬脂酸镁、硬脂酸钙、苯并三唑类uv吸收剂中的一种或多种的混合物。

25、优选地，所述增韧剂为含硅丙烯酸酯类核壳增韧剂。

26、进一步优选地，所述含硅丙烯酸酯类核壳增韧剂以有机硅丙烯酸酯橡胶作为内核。

27、进一步优选地，所述有机硅丙烯酸酯橡胶的含量为50wt％-65wt％。

28、进一步优选地，所述有机硅丙烯酸酯橡胶的粒径为150nm-300nm。

29、进一步优选地，所述有机硅丙烯酸酯橡胶的硅含量为20wt％-50wt％。

30、进一步优选地，所述含硅丙烯酸酯类核壳增韧剂的外壳为甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物。

31、第二方面，本发明提供一种上述的低光泽无氟阻燃pc/abs树脂组合物的制备方法，包括以下步骤：

32、s1、按重量份将san树脂、苯乙烯-马来酸酐共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、mbs、抗氧剂、润滑剂混合5～15min，送入双螺杆挤出机中，在螺杆的输送、剪切和混炼下，物料经熔化、均化、拉条、冷却、切粒得到所述交联母粒；

33、s2、按重量份将pc树脂、abs树脂、磷腈阻燃剂、增韧剂、步骤s1中得到的交联母粒、uhmwpe及加工助剂混合5～15min，送入双螺杆挤出机中，在螺杆的输送、剪切和混炼下，物料经熔化、均化、拉条、冷却、切粒得到所述低光泽无氟阻燃pc/abs树脂组合物。

34、进一步优选地，步骤s1中，所述混合在高混机中进行，所述高混机的转速为300-500转/min。

35、进一步优选地，步骤s1中，所述双螺杆挤出机的螺杆长径比为(35～50)：1，并且带有温控装置及抽真空装置。

36、进一步优选地，步骤s1中，所述双螺杆挤出机的挤出温度为210～230℃，螺杆转速为200～400转/分钟。

37、进一步优选地，步骤s2中，所述混合在高混机中进行，所述高混机的转速为300-500转/min。

38、进一步优选地，步骤s2中，所述双螺杆挤出机的螺杆长径比为(35～50)：1，并且带有温控装置及抽真空装置。

39、进一步优选地，步骤s2中，双螺杆挤出机的挤出温度为250～270℃，螺杆转速为300～500转/分钟。

40、第三方面，本发明提供一种上述的低光泽无氟阻燃pc/abs树脂组合物在汽车、电子产品、家具装饰中的应用。

41、进一步优选地，所述低光泽无氟阻燃pc/abs树脂组合物可用于汽车内饰中仪表板、门板、中控面板，以减少驾驶员视觉疲劳，提高驾驶安全性。

42、进一步优选地，所述低光泽无氟阻燃pc/abs树脂组合物可用于手机、平板电脑的外壳和屏幕，减少眩光干扰，提高用户的视觉舒适度。

43、进一步优选地，所述低光泽无氟阻燃pc/abs树脂组合物可用于哑光建材地板、装饰条，提高居家舒适性。

44、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

45、(1)本发明的低光泽无氟阻燃pc/abs树脂组合物通过交联母粒与uhmwpe的协同作用，提升了阻燃等级，使阻燃pc/abs在燃烧过程中不容易熔滴，而且还能带来低光泽的效果，同时降低了无氟阻燃pc/abs体系的改性成本。

46、(2)本发明的低光泽无氟阻燃pc/abs树脂组合物采用交联母粒与uhmwpe可以产生很好的阻燃协同作用，能够有效控制阻燃pc/abs在燃烧过程中的熔滴现象，起到类似ptfe的抗滴落效果，实现v-0阻燃等级。

47、(3)本发明的低光泽无氟阻燃pc/abs树脂组合物通过交联母粒与uhmwpe之间的协同作用，使该pc/abs树脂组合物具有较低光泽的同时，仍然能够保持优异的力学性能，具有较高的冲击强度、拉伸强度及熔融指数。

48、(4)本发明的低光泽无氟阻燃pc/abs树脂组合物通过交联母粒与uhmwpe之间的协同作用，代替了使用高成本的有机硅阻燃剂用于提高pc/abs树脂组合物的阻燃等级，降低了生产成本，提供了一种全新的具有优异的力学性能的无卤无氟阻燃pc/abs体系的解决方案。