一种薄壁抗静电阻燃光扩散PC材料及其制备方法

文献发布时间：2023-06-19 19:28:50

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种薄壁抗静电阻燃光扩散PC材料及其制备方法。

背景技术

PC光扩散板也叫聚碳酸脂光扩散板，又称之为PC扩散板、PC匀光板、PC漫反射板等。是一种以聚碳酸脂(以下简称PC)为基料，加入光扩散剂而制成的一种光学板材。它能使光线均匀地穿过同时不露出光源，从而达到一种“透光不透明”的特殊效果。目前已广泛应用于建筑、工业、照明、装饰、等行业。

但目前在制备PC光扩散板时更多的注重PC板的光扩散效果，由此使得在某些特殊工业行业无法得到广泛的应用。例如在电子元件、易燃易爆化学品生产等行业中，对于光扩散板就提出了更高的需求。其不仅需要PC光扩散板具备优异的“透光不透明”的效果，以保证在有充足的光线完成生产任务的前提下保护公司的生产机密；同时还需要具有优异的阻燃效果，以保证在出现火灾时能够降低火焰传播速度甚至面对较小火势时具有自主熄灭的功效，从而达到保障生产人员以及整个公司的生命财产安全的效果；最重要的是要具备优异的抗静电效果，其一方面可以有效减少粉尘吸附带来的PC光扩散板透光率降低，维护车间的无尘环境。另一方面还能够有效防止静电产生的火灾、爆炸等安全问题。

现有技术中，一般通过添加阻燃剂和抗静电剂来提高PC光扩散板的阻燃性和抗静电效果，但是目前常规的抗静电剂在添加至PC光扩散板内后会严重影响PC光扩散板的透光性。对此目前使用较广泛的提高PC光扩散板抗静电效果的方法为在通过在PC光扩散板表面喷涂水溶性的表面活性剂用以提高其抗静电性。采用喷涂水溶性的表面活性剂不仅能够提高PC光扩散板的抗静电效果，而且还能够保持PC光扩散板具有较高的透光率。但是由于水溶性的表面活性剂是采用喷涂的方式附着于PC光扩散板的表面，随着使用时间的延长其表面活性剂会不断的迁移，从而使得PC光扩散板的抗静电性一般能够维持半年至一年，从而无法满足人们的需求。

发明内容

本发明为了解决现有技术中PC光扩散板抗静电效果持续时间较短的技术问题；提出了一种薄壁抗静电阻燃光扩散PC材料及其制备方法，以获得具备永久抗静电效果的PC光扩散板。

本发明为达到上述目的，采用如下技术方案：

一种薄壁抗静电阻燃光扩散PC材料，包括如下重量百分比的组分：

其中，所述抗静电剂为正丁基膦双三氟甲烷磺酰亚胺盐离子液体型抗静电剂。

进一步的，所述PC树脂采用的是在测试条件为300℃、1.2kg时熔体流动速率为8-12g/10min，冲击为40-50KJ/m

进一步的，所述阻燃剂为溴系阻燃剂、膦酸酯类阻燃剂或磺酸盐类阻燃剂中的任意一种或任意两种以上按照任意配比组成的混合物。

进一步的，所述阻燃剂为全氟代烷基磺酸盐阻燃剂。

进一步的，所述光扩散剂为有机硅改性丙烯酸酯类聚合物。

进一步的，所述抗氧剂为抗氧剂1076和抗氧剂168按照质量比为1：1组成的混合物。

进一步的，所述润滑剂为EBS、PETS、硅酮母粒中的任意一种或任意两种以上按照任意配比组成的混合物。

一种薄壁抗静电阻燃光扩散PC材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤1、按重量百分比称取PC树脂、抗静电剂、阻燃剂、光扩散剂、抗氧剂和润滑剂；将称取的物料加入高速搅拌机内混合均匀，获得混合物料；

步骤2、将步骤1中获得的混合物料加入双螺杆挤出机内挤出即可。

进一步的，所述步骤2中双螺杆挤出机的螺杆转速为400r/min-600r/min。

进一步的，所述步骤2中双螺杆挤出机各区的温度为：一区100℃，二区200℃，三区230℃，四区240℃，五区240℃，六区230℃，七区230℃，八区230℃，九区230℃，十区240℃，机头温度240℃。

本发明的有益效果是：

1、本发明采用的抗静电剂为正丁基膦双三氟甲烷磺酰亚胺盐离子液体型抗静电剂，其具有和PC基材更好的结合效果，其中该离子型抗静电剂的一端牢牢的“埋在”PC基材中，一端则靠近基材表面，从而使得基材具备良好的永久型抗静电效果。同时区别于现有技术中表面活性剂为通过吸收空气中水分表现出导电性的特点，本发明的离子型液体抗静电剂为通过离子导电性表现出抗静电效果，其可以不受使用环境影响，即使是在干燥的环境中也能够表现出优异的抗静电性；并且该离子型液体抗静电剂具有较高的分解温度，可以满足共混挤出并注塑，使得PC材料的制备工艺环节更简单，成本更低。

2、本发明的阻燃剂采用的是全氟代烷基磺酸盐阻燃剂，该阻燃剂不仅能够使得PC材料的透明度保持在80％以上、雾度保持在30％左右，同时还能保证其能够满足UL94阻燃测试的1.6mmV0要求。即最终获得的PC光扩散板材兼具优异的光扩散性能以及阻燃性能。

具体实施方式

本发明实施例通过提供一种薄壁抗静电阻燃光扩散PC材料及其制备方法，以解决现有技术中PC光扩散板抗静电效果持续时间较短的技术问题。

本发明采用的总体思路如下：

一种薄壁抗静电阻燃光扩散PC材料，包括如下重量百分比的组分：PC树脂95％-98％、抗静电剂1％-3％、阻燃剂0.1％-0.3％、光扩散剂0.1％-0.3％、抗氧剂0.1％-0.5％、润滑剂0.1％-0.5％。其中，所述抗静电剂为正丁基膦双三氟甲烷磺酰亚胺盐离子液体型抗静电剂。

相比于现有技术中塑胶材料常规使用的抗静电剂如导电炭黑、碳纤维以及碳纳米管等，采用液体离子型的抗静电剂不仅能够提高材料的抗静电效果，而且还能给保证PC材料的光扩散性能。本发明实施例中采用的正丁基膦双三氟甲烷磺酰亚胺盐离子液体型抗静电剂在于PC树脂混合时一端牢牢的“埋在”PC基材中，一端则靠近基材表面，从而使得基材具备良好的永久型抗静电效果。同时区别于现有技术中表面活性剂为通过吸收空气中水分表现出导电性的特点，本发明的离子型液体抗静电剂为通过离子导电性表现出抗静电效果，其可以不受使用环境影响，即使是在干燥的环境中也能够表现出优异的抗静电性；并且该离子型液体抗静电剂具有较高的分解温度，可以满足共混挤出并注塑，使得PC材料的制备工艺环节更简单，成本更低。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。

本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。同样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件,并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

实施例1

一种薄壁抗静电阻燃光扩散PC材料，包括如下重量百分比的组分：PC树脂97.8％、抗静电剂1％、阻燃剂0.1％、光扩散剂0.3％、抗氧剂0.4％、润滑剂0.4％。其中，所述PC树脂为采用光气法工艺制成的型号为S-2000F的PC树脂。所述抗静电剂为正丁基膦双三氟甲烷磺酰亚胺盐离子液体型抗静电剂。所述阻燃剂为全氟代烷基磺酸盐阻燃剂FR-2025。所述光扩散剂为有机硅改性丙烯酸酯类光扩散剂30-424。所述抗氧剂为抗氧剂1076和抗氧剂168按照质量比为1：1组成的混合物。所述润滑剂为PETS。