一種適用于充電樁充電槍的無鹵阻燃耐寒PC材料及其制備方法技術

本發明專利技術公開了一種適用于充電樁充電槍的無鹵阻燃耐寒PC材料及其制備方法。所述材料按重量配比計由如下組分構成：聚碳酸酯聚二甲基硅氧烷92～94％，阻燃劑0.1～0.12％，增韌劑4～6％，抗滴落劑0.5～0.6％，主抗氧劑0.1～0.2％，輔抗氧劑0.3～0.4％，潤滑劑0.4～0.5％，耐候劑0.3～0.5％。聚碳酸酯聚二甲基硅氧烷嵌段共聚物由于引入二甲基硅氧烷鏈段，耐低溫性能優異，同時燃燒時能促進PC成炭，與添加型阻燃劑有良好的協同阻燃效果，能有效減少添加型阻燃劑的用量。本發明專利技術以聚碳酸酯聚二甲基硅氧烷為主體，添加磺酸鹽類阻燃劑、有機硅類增韌劑、抗滴落劑、抗氧劑、耐候劑、潤滑劑，通過雙螺桿擠出機熔融共混，制得適用于充電樁充電槍的無鹵阻燃耐寒PC材料。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于高分子功能復合材料領域，具體涉及一種適用于充電樁充電槍的無鹵阻燃耐寒PC材料及其制備方法。
技術介紹
電動汽車具有零排放、能源利用率高、低噪音等特點，得到國家政策的大力扶持，發展迅速。但是，目前電動汽車充電基礎設施并不完善，限制了充電汽車的普及。充電槍作為電動汽車充電基礎設施至關重要的一環，由于其使用環境的特殊性、差異性對其使用材料提出近乎苛刻的要求：良好的機械性使其耐摔和耐碾壓；優異的耐低溫性以滿足不同氣候條件下的使用要求；優異的阻燃性和電氣性能以滿足用電安全要求；良好的耐候和耐老化保證長期穩定性；易著色性滿足外觀需求。聚碳酸酯聚二甲基硅氧烷嵌段共聚物本身具有良好的機械性能和電氣性能，同時由于在聚碳酸酯中引入聚二甲基硅氧烷鏈段，低溫沖擊強度高。此外，聚二甲基硅氧烷燃燒時能促進PC成炭，與添加型阻燃劑有良好的協同阻燃效果，能有效減少阻燃劑的用量。但是聚碳酸酯聚二甲基硅氧烷嵌段共聚物單獨使用時，阻燃及耐寒性均達不到充電樁充電槍的使用要求，仍需進行阻燃和增韌改性。目前聚碳酸酯常用的阻燃劑主要分為溴系、有機磷系、硅系等。溴系阻燃劑因其對環境造成污染而逐漸被限制使用；磷系阻燃劑添加量大，多數分解溫度比較低，易腐蝕模具；有機硅類阻燃劑被認為是一類高效、無毒、低煙、環境友好性阻燃劑，但成本較高。聚碳酸酯常用的增韌劑有：馬來酸酐接技聚烯烴類、丙烯酸酯類、甲基丙烯酸甲酯-丁二稀-苯乙烯類和乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯類。這幾類增韌劑雖能顯著提高PC材料常溫沖擊性能，但普遍存在添加量大，低溫沖擊不足等缺點。
技術實現思路
為解決現有技術的缺點和不足之處，本專利技術的首要目的在于提供一種適用于充電樁充電槍的無鹵阻燃耐寒PC材料，該材料不僅具有良好的機械性能和電氣性能，滿足充電樁充電槍PC各種加工要求和物理性能要求，還具有優異的耐低溫性、阻燃性、耐候性、耐老化及著色性能。本專利技術的另一目的在于提供上述適用于充電樁充電槍的無鹵阻燃耐寒PC材料的制備方法。該方法選用聚碳酸酯聚二甲基硅氧烷為主體，同時添加無鹵阻燃劑、增韌劑、抗滴落劑、抗氧劑、潤滑劑和耐候劑，可使聚碳酸酯材料加工成高性能充電樁充電槍外殼。本專利技術目的通過以下技術方案實現：一種適用于充電樁充電槍的無鹵阻燃耐寒PC材料，其組成按重量配比(％)計為：優選的，所述聚碳酸酯聚二甲基硅氧烷是指聚碳酸酯聚二甲基硅氧烷嵌段共聚物，相對分子量17000～30000g/mol，其熔融指數為10～20g/10min，玻璃化溫度為140℃～150℃。優選的，所述無鹵阻燃劑為：2,4,5-三氯苯磺酸鈉、苯磺酞基苯磺酸鉀、全氟丁基磺酸鉀中至少一種。優選的，所述增韌劑為有機硅-丙烯酸酯-甲基丙烯酸甲酯共聚物。優選的，所述抗滴落劑為聚四氟乙烯。優選的，所述主抗氧劑和輔抗氧劑均為：三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯、3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八烷醇酯、季戊四醇類十二硫代丙酯和雙(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯中的至少一種；所述輔抗氧劑最優選為三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯，所述主抗氧劑最優選為3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八烷醇酯。優選的，所述潤滑劑為季戊四醇硬脂酸脂、乙撐雙脂肪酸酰胺和二硬脂酸乙烯胺中的至少一種。優選的，所述耐候劑為2-(2'-羥基-3',5'-二枯基苯基)-苯并三唑、2-(2-羥基-5-辛苯基)-苯并三唑、2-(2'-羥基-5'-甲基苯基)苯并三唑、2,2'-(1,4-亞苯基)雙(4H-3,1-苯并噁嗪-4-酮)、3,5-二叔丁基-4-羥基-苯甲酸十六烷基酯和2-[4,6-雙(2,4-二甲苯基)-1,3,5-三嗪-2-基]-5-(辛氧基)酚中的至少一種。所述耐候劑最優選為2-(2'-羥基-3',5'-二枯基苯基)-苯并三唑。上述適用于充電樁充電槍的無鹵阻燃耐寒PC材料的制備方法，包括如下步驟：按比例稱取原材料，混合均勻后加入到雙螺桿擠出機加料斗中，經熔融擠出、水冷、風刀冷卻干燥、造粒和均化，即得到所述適用于充電樁充電槍的無鹵阻燃耐寒PC材料；加工工藝如下：雙螺桿擠出機一區溫度215～225℃，二區溫度255～265℃，三區溫度255～265℃，四區溫度255～265℃，五區溫度245～255℃，六區溫度235～245℃，七區溫度225～235℃，八區溫度225～235℃，機頭溫度255～265℃；螺桿轉速400～450r/min，真空度：≥600mmHg，冷卻水溫：40～60℃，烘干時間2～4h，烘干溫度：70～120℃。與現有技術相比，本專利技術具有以下優點及有益效果：(1)以聚碳酸酯聚二甲基硅氧烷嵌段共聚物為基體樹脂，由于引入聚二甲基硅氧烷鏈段，耐寒性好，同時燃燒時能促進PC成炭，協同阻燃效果好，只需添加少量阻燃劑；(2)采用新型磺酸鹽類阻燃劑，其添加量少，阻燃效率高，對材料機械性能尤其是低溫沖擊性能影響小?；撬猁}類阻燃劑為反應型阻燃劑，與傳統的氣相及凝聚相阻燃機理不同，磺酸鹽能使PC分子鏈重排，促進PC分子鏈交聯，加快PC的成炭速率，從而實現阻燃性能的改善。(3)采用具有核殼結構的有機硅-丙烯酸酯-甲基丙烯酸甲酯為增韌劑，該增韌劑以有機硅/丙烯酸酯為核，甲基丙烯酸甲酯為殼。當受到外界沖擊時，有機硅/丙烯酸酯橡膠相能吸收大量沖擊能，而含有大量的酯基的甲基丙烯酸甲酯殼則保證了其在PC基體材料中有良好的分散性和相容性，起應力傳遞的橋梁作用。此外，與傳統增韌劑相比，引入有機硅組分，在低溫環境下能保持優異的沖擊性能，同時具有良好的耐候性。本專利技術針對市場需求，在原材料和助劑的選擇、加工工藝等方面進行改革創新，制備的適用于充電樁充電槍的無鹵阻燃耐寒PC材料具良好的機械性能和電氣性能、阻燃、耐低溫、耐候、耐老化及易著色等特點，能滿足充電樁充電槍使用環境的特殊性、差異性，保證電氣使用安全。同時，材料的制備方法簡單易行，實用性強，可廣泛用于工業化生產。具體實施方式下面結合實施例對本專利技術作進一步詳細的描述，但本專利技術的實施方式不限于此。本專利技術提供適用于充電樁充電槍的無鹵阻燃耐寒PC材料及其制備方法，其組成按重量配比(％)計由如下組分構成：聚碳酸酯聚二甲基硅氧烷92～94％，阻燃劑0.1～0.12％，增韌劑4～6％，抗滴落劑0.5～0.6％，主抗氧劑0.1～0.2％，輔抗氧劑0.3～0.4％，潤滑劑0.4～0.5％，耐候劑0.3～0.5％。本專利技術實施例和對比例中用到的原料如下：聚碳酸酯聚二甲基硅氧烷：3020PJ，韓國三養(Samyang)公司；聚碳酸酯：SC-1100R，韓國三星(Samsung)公司；阻燃劑：F531(2,4,5-三氯苯磺酸鈉)，美國Arichem公司；KSS-FR(磺酞基苯磺酸鉀)，美國Arichem公司；FR2025(全氟丁基磺酸鉀)，美國3M公司；增韌劑：S-2001(有機硅-丙烯酸酯-甲基丙烯酸甲酯)，日本三菱(Mitsubishi)公司；EXL2620(丙烯酸甲酯-丁二烯共聚物)，美國羅門哈斯(Rohm&Haas)公司；抗滴落劑：SN3306(聚四氟乙烯)，廣州熵能創新材料股份有限公司；主抗氧劑：1076(3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八烷醇酯)，瑞士汽巴(Ciba本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種適用于充電樁充電槍的無鹵阻燃耐寒PC材料，其特征在于，其組成按重量配比計為：

【技術特征摘要】
1.一種適用于充電樁充電槍的無鹵阻燃耐寒PC材料，其特征在于，其組成按重量配比計為：2.根據權利要求1所述的適用于充電樁充電槍的無鹵阻燃耐寒PC材料，其特征在于，所述聚碳酸酯聚二甲基硅氧烷是指聚碳酸酯聚二甲基硅氧烷嵌段共聚物，相對分子量17000～30000g/mol，其熔融指數為10～20g/10min，玻璃化溫度為140℃～150℃。3.根據權利要求1所述的適用于充電樁充電槍的無鹵阻燃耐寒PC材料，其特征在于，所述無鹵阻燃劑為：2,4,5-三氯苯磺酸鈉、苯磺酞基苯磺酸鉀和全氟丁基磺酸鉀中至少一種。4.根據權利要求1所述的適用于充電樁充電槍的無鹵阻燃耐寒PC材料，其特征在于，所述增韌劑為有機硅-丙烯酸酯-甲基丙烯酸甲酯共聚物。5.根據權利要求1所述的適用于充電樁充電槍的無鹵阻燃耐寒PC材料，其特征在于，所述抗滴落劑為聚四氟乙烯。6.根據權利要求1所述的適用于充電樁充電槍的無鹵阻燃耐寒PC材料，其特征在于，所述主抗氧劑和輔抗氧劑均為：三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯、3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八烷醇酯、季戊四醇類十二硫代丙酯和雙(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯中的至少一種。7.根據權利要求1所述的適用于充電樁充電槍的無鹵阻燃耐寒PC材料，其特征在于，所述潤滑劑為季戊四醇硬脂酸脂、...

【專利技術屬性】
技術研發人員：郝建鑫，曾德明，黃澤彬，郝源增，陳瑜，鄧爵安，任萍，李齊添，
申請(專利權)人：廣州市聚賽龍工程塑料股份有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44