本發明屬于阻燃母粒制備領域，涉及一種透明PC材料用阻燃母粒及其制備方法和應用。
背景技術：
聚丙烯(PC)具有突出的沖擊性能、透明性、尺寸穩定性，優良的力學性能和電性能，較高的玻璃化轉變溫度(140℃～150℃)、熱變形溫度(132℃～138℃)，以及較寬的使用溫度范圍(-60℃～120℃)廣泛應用于電子電氣、建筑、包裝、醫療器械、光學儀器、交通運輸等領域，并迅速向航空、航天、計算機等領域發展。PC的阻燃性(氧指數為21％～24％，阻燃性能達到UL94V-2級)雖然優于普通的熱塑性聚合物(如聚乙烯、聚丙烯等)，但仍難以滿足某些應用領域對阻燃性能的要求，因此須對PC進行阻燃改性。
技術實現要素：
本發明的目的在于提供一種透明PC材料用阻燃母粒及其制備方法和應用。
為達此目的，本發明采用以下技術方案：
一方面，本發明提供一種透明PC材料用阻燃母粒，所述透明PC材料用阻燃母粒由質量百分比如下的原料制備得到：
在本發明中，所述透明PC材料用阻燃母粒的原料中PC樹脂的用量為30-40％，例如32％、34％、36％、38％或40％。
在本發明中，所述透明PC材料用阻燃母粒的原料中聚丙烯的用量為20-40％，例如21％、22％、24％、26％、28％、30％、32％、35％、38％或39％。
在本發明中，所述透明PC材料用阻燃母粒的原料中溴代環氧樹脂的用量為1-5％，例如1％、1.3％、1.5％、1.8％、2％、2.3％、2.5％、2.8％、3％、3.2％、3.5％、3.8％、4％、4.2％、4.5％、4.8％或5％。
在本發明中，所述透明PC材料用阻燃母粒的原料中三氧化二銻的用量為2-5％，例如2％、2.2％、2.5％、2.8％、3％、3.3％、3.5％、3.8％、4％、4.3％、4.5％、4.8％或5％。
在本發明中，所述透明PC材料用阻燃母粒的原料中有機硅的用量為1-10％，例如1.5％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％或10％。
在本發明中，所述透明PC材料用阻燃母粒的原料中雙酚A的用量為15-20％，例如15.5％、16％、16.5％、17％、17.5％、18％、18.5％、19％、19.5％或20％。
優選地，本發明所述透明PC材料用阻燃母粒由質量百分比如下的原料制備得到：
在本發明所述的透明PC材料用阻燃母粒中，所述PC樹脂的相對密度為1.18-1.22，例如1.18、1.19、1.20、1.21或1.22。
在本發明所述的透明PC材料用阻燃母粒中，所述PC樹脂的成型收縮率為0.5％～0.8％，例如0.55％、0.58％、0.6％、0.63％、0.65％、0.68％、0.7％、0.73％、0.75％、0.78％或0.8％。
在本發明所述的透明PC材料用阻燃母粒中，所述有機硅為硅脂、硅乳液、硅橡膠、硫化硅橡膠或硅樹脂中的任意一種或至少兩種的組合。
優選地，所述有機硅為聚二甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷或聚倍半硅氧烷中的任意一種或至少兩種的組合。
在本發明中，三氧化二銻和溴代環氧樹脂對于提高所述母粒的阻燃性能具有協同作用，使得阻燃性可以達到V0級。
另一方面，本發明提供如第一方面所述的透明PC材料用阻燃母粒的制備方法，所述方法為：將PC樹脂、溴代環氧樹脂、三氧化二銻、聚丙烯、有機硅和雙酚A共混摻雜，而后擠出得到所述透明PC材料用阻燃母粒。
在本發明所述的透明PC材料用阻燃母粒的制備方法中，所述共混摻雜時的攪拌速率為100-200r/min，例如105r/min、110r/min、115r/min、120r/min、125r/min、130r/min、135r/min、140r/min、145r/min、150r/min、155r/min、160r/min、165r/min、170r/min、175r/min、180r/min、185r/min、190r/min或195r/min。
優選地，所述擠出在雙螺桿擠出機中進行。
優選地，所述雙螺桿擠出機螺桿區域的預熱溫度為250-300℃，例如255℃、260℃、265℃、270℃、275℃、280℃、285℃、290℃、295℃或298℃。
優選地，所述雙螺桿擠出機的螺桿轉速為250r/min-400r/min，例如255r/min、260r/min、265r/min、270r/min、275r/min、280r/min、290r/min、300r/min、310r/min、320r/min、330r/min、340r/min、350r/min、360r/min、370r/min、380r/min或390r/min。
作為本發明的優選技術方案，本發明所述PC材料用阻燃母粒的制備方法為：將PC樹脂、溴代環氧樹脂、三氧化二銻、聚丙烯、有機硅和雙酚A在100-200r/min的攪拌速率下共混摻雜，而后在雙螺桿擠出機中擠出，所述雙螺桿擠出機螺桿區域的預熱溫度為250-300℃，螺桿轉速為250r/min-400r/min，得到所述透明PC材料用阻燃母粒。
另一方面，本發明提供了如第一方面所述的透明PC材料用阻燃母粒在PC材料中的應用。
優選地，所述透明PC材料用阻燃母粒在PC樹脂中的添加量為3-10％，例如3.5％、4％、4.5％、5％、5.5％、6％、6.5％、7％、7.5％、8％、8.5％、9％、9.5％或9.8％，優選5％。
相對于現有技術，本發明具有以下有益效果：
本發明的PC材料用阻燃母粒由30-40％PC樹脂、20-40％聚丙烯、1-5％溴代環氧樹脂、2-5％三氧化二銻、1-4％有機硅和15-20％雙酚A制備而得，通過共混摻雜，擠出成型制備得到所述透明PC材料用阻燃母粒，該母粒具有良好的阻燃性，其中三氧化二銻和溴代環氧樹脂對于提高該母粒的阻燃性能具有協同作用，使得阻燃性可達V0級，透明度好，是一種通用級共混摻雜阻燃母粒，以1％的添加量加入至PC材料中不影響PC材料的透明性，可以直接注塑成型，使得PC材料的阻燃性達到V0級。
具體實施方式
下面通過具體實施方式來進一步說明本發明的技術方案。本領域技術人員應該明了，所述實施例僅僅是幫助理解本發明，不應視為對本發明的具體限制。
實施例1
在本實施例中，所述透明PC材料用阻燃母粒由質量百分比如下的原料制備得到：
其制備方法如下：
將PC樹脂、溴代環氧樹脂、三氧化二銻、聚丙烯、有機硅和雙酚A在200r/min的攪拌速率下共混摻雜，而后在雙螺桿擠出機中擠出，所述雙螺桿擠出機螺桿區域的預熱溫度為300℃，螺桿轉速為250r/min，得到所述透明PC材料用阻燃母粒。
實施例2
在本實施例中，所述透明PC材料用阻燃母粒由質量百分比如下的原料制備得到：
其制備方法如下：
將PC樹脂、溴代環氧樹脂、三氧化二銻、聚丙烯、有機硅和雙酚A在100r/min的攪拌速率下共混摻雜，而后在雙螺桿擠出機中擠出，所述雙螺桿擠出機螺桿區域的預熱溫度為250℃，螺桿轉速為300r/min，得到所述透明PC材料用阻燃母粒。
實施例3
在本實施例中，所述透明PC材料用阻燃母粒由質量百分比如下的原料制備得到：
其制備方法如下：
將PC樹脂、溴代環氧樹脂、三氧化二銻、聚丙烯、有機硅和雙酚A在150r/min的攪拌速率下共混摻雜，而后在雙螺桿擠出機中擠出，所述雙螺桿擠出機螺桿區域的預熱溫度為280℃，螺桿轉速為350r/min，得到所述透明PC材料用阻燃母粒。
實施例4
在本實施例中，所述透明PC材料用阻燃母粒由質量百分比如下的原料制備得到：
其制備方法如下：
將PC樹脂、溴代環氧樹脂、三氧化二銻、聚丙烯、有機硅和雙酚A在200r/min的攪拌速率下共混摻雜，而后在雙螺桿擠出機中擠出，所述雙螺桿擠出機螺桿區域的預熱溫度為250℃，螺桿轉速為400r/min，得到所述透明PC材料用阻燃母粒。
實施例5
在本實施例中，所述透明PC材料用阻燃母粒由質量百分比如下的原料制備得到：
其制備方法如下：
將PC樹脂、溴代環氧樹脂、三氧化二銻、聚丙烯、有機硅和雙酚A在180r/min的攪拌速率下共混摻雜，而后在雙螺桿擠出機中擠出，所述雙螺桿擠出機螺桿區域的預熱溫度為280℃，螺桿轉速為300r/min，得到所述透明PC材料用阻燃母粒。
對比例1
在該對比例中不加入三氧化二銻和溴代環氧樹脂，僅由PC樹脂、聚丙烯、有機硅和雙酚A來制備母粒，四者保持與實施例1中相同的質量比，即PC樹脂、聚丙烯、有機硅和雙酚A的質量比為35:33:3:20，制備方法與實施例1中相同。
對比例2
在該對比例中母粒的制備原料中不使用溴代環氧樹脂，三氧化二銻使用量為9％，其余原料與原料用量均與實施例1相同，制備方法與實施例1中相同。
對比例3
在該對比例中母粒的制備原料中不使用三氧化二銻，溴代環氧樹脂使用量為9％，其余原料與原料用量均與實施例1相同，制備方法與實施例1中相同。
對比例4
該對比例與實施例1的區別僅在于，母粒由以下原料制備得到：
制備方法與實施例1中相同。
對比例5
該對比例與實施例1的區別僅在于，母粒由以下原料制備得到：
制備方法與實施例1中相同。
對比例6
該對比例與實施例3的區別僅在于，母粒由以下原料制備得到：
制備方法與實施例1中相同。
對比例7
該對比例與實施例1的區別僅在于，母粒由以下原料制備得到：
制備方法與實施例1中相同。
對比例8
該對比例與實施例1的區別僅在于，母粒由以下原料制備得到：
制備方法與實施例1中相同。
對比例9
該對比例與實施例1的區別僅在于，母粒由以下原料制備得到：
制備方法與實施例1中相同。
對比例10
該對比例與實施例1的區別僅在于，母粒由以下原料制備得到：
制備方法與實施例1中相同。
對實施例1-5和對比例1-10制備的母粒的阻燃性能進行測試，結果顯示，實施例1-5得到的阻燃母粒的阻燃性能均能達到1.6mm V0級。而對比例1-10的阻燃性僅能達到V2級。
此外將實施例1-5以及對比例1-10制備得到的母粒以1％的添加量加入至PC材料中，測試材料的透明度變化并測試材料的阻燃性能，測試結果如表1所示。
表1
申請人聲明，本發明通過上述實施例來說明本發明的通用級共混摻雜透明PC材料用阻燃母粒及其制備方法和應用，但本發明并不局限于上述實施例，即不意味著本發明必須依賴上述實施例才能實施。所屬技術領域的技術人員應該明了，對本發明的任何改進，對本發明產品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發明的保護范圍和公開范圍之內。