本发明涉及聚碳酸酯材料，具体涉及一种无卤透明阻燃聚碳酸酯组合物及其制备方法和应用。
背景技术：
1、聚碳酸酯(pc)是一种结晶性热塑性工程塑料，具有优异的耐高温、高模量、高强度、阻燃、及优良的电气性能、尺寸稳定性和成型加工性能，在电子电气、机械、汽车、化工、航空航天和军工领域获得广泛应用。
2、目前，随着科学技术的高速发展，应用领域的扩大，对pc性能的要求越来越高，特别是用于装饰、电气的聚碳酸酯需要良好的阻燃效果，但目前的聚碳酸酯产品无法满足现有需求。
3、有鉴于此，特提出本发明。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种无卤透明阻燃聚碳酸酯组合物及其制备方法和应用，本发明无卤透明阻燃聚碳酸酯组合物通过各原料选择，使其具有优异的阻燃性能。
2、为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
3、本发明第一方面提供了一种无卤透明阻燃聚碳酸酯组合物，所述无卤透明阻燃聚碳酸酯组合物包括如下重量份的组分：
4、聚碳酸酯树脂85～99份、苯磺酰基苯磺酸钾0.01～2.5份、全氟丁基磺酸钾0.01～2.5份、阻燃协效剂0.01～3份和助剂0.01～5份。
5、本发明无卤透明阻燃聚碳酸酯组合物在磺酸盐阻燃剂和阻燃协效剂的共同作用下，其阻燃效果得到了显著提升，1.6mm样条/3.2mm样条在两次3秒灼烧后，自熄灭时间相加均小于20秒。其中磺酸盐阻燃剂在在高温下，磺酸盐阻燃剂可分解或挥发出一些低分子物质，这些物质能吸收热量，让周围温度下降，从而减缓材料的分解和燃烧速度。同时，磺酸盐阻燃剂分解的物质中可能含有惰性气体或惰性化学物质，这些物质会使燃烧反应变得迟缓或者干脆阻止燃烧反应的发生。此外，磺酸盐阻燃剂在材料表面形成一层炭化层，这层炭化层能够阻止氧气进一步进入材料内部，从而进一步减缓或者阻止材料的燃烧反应。协效阻燃剂有良好的热传导性能，能够有效的将热量传导，表面包覆的硅氧烷能够有效的避免聚碳酸酯分解，同时其特殊的结构能够极大提升比表面积，能够有效的隔绝空气，提升阻燃性能。
6、优选地，所述聚碳酸酯树脂在280℃条件下的熔体流动速率为7～20g/10min。所述聚碳酸酯树脂的熔体流动速率可根据iso 1133-1:2011测得。
7、优选地，所述阻燃协效剂为表面包覆硅烷偶联剂的纳米氧化铝。
8、优选地，所述表面包覆硅烷偶联剂的纳米氧化铝通过如下方法制得：
9、将纳米氧化铝和硅烷偶联剂在60℃的无水乙醇中超声分散，然后进行抽滤并用无水乙醇进行洗涤，再经烘干，即得表面包覆硅烷偶联剂的纳米氧化铝。
10、优选地，所述硅烷偶联剂选自双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。
11、优选地，所述助剂选自色粉、抗氧化剂、润滑剂和增韧剂中的至少一种。
12、优选地，色粉是为了减少多次加工后聚碳酸酯出现的轻微黄变问题，需要用互补的方法来缓解这一问题。
13、优选地，所述抗氧化剂选自抗氧剂1010、抗氧剂168和抗氧剂1076中的至少一种。
14、优选地，所述润滑剂选自季戊四醇硬脂酸酯、聚乙烯蜡和有机硅润滑剂中的至少一种。
15、优选地，所述增韧剂选自取代氯丁橡胶、取代螺旋聚丙烯和纤维素中的至少一种。
16、本发明第二方面提供了一种上述无卤透明阻燃聚碳酸酯组合物的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
17、(a)将部分聚碳酸酯树脂、苯磺酰基苯磺酸钾、全氟丁基磺酸钾、协效阻燃剂和助剂混合分散，得到预混料，再将预混料加入双螺杆挤出机进行造粒，得到阻燃母粒；
18、(b)将阻燃母粒与剩余聚碳酸酯树脂进行混合并加入双螺杆挤出机进行造粒，即得所述无卤透明阻燃聚碳酸酯组合物。
19、优选地，双螺杆挤出机的挤出长径比为(40～65)∶1；螺筒温度为180～250℃；螺杆转速为200～600rpm。
20、本发明第三方面提供了一种上述无卤透明阻燃聚碳酸酯组合物在制备汽车和电子电气产品中的应用。
21、与现有技术相比，本发明的有益效果至少包括：
22、本发明无卤透明阻燃聚碳酸酯组合物通过在聚碳酸酯树脂中加入磺酸盐阻燃剂及协效阻燃剂，能够显著提高制备无卤透明阻燃聚碳酸酯组合物的阻燃性能，此外，还通过在阻燃协效剂纳米氧化铝表面包覆硅烷偶联剂，以显著提升阻燃性能，具体地，本发明无卤透明阻燃聚碳酸酯组合物在两次3秒灼烧后，自熄灭时间相加均小于20秒。
1.一种无卤透明阻燃聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述无卤透明阻燃聚碳酸酯组合物包括如下重量份的组分：
2.根据权利要求1所述的无卤透明阻燃聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述聚碳酸酯树脂在280℃条件下的熔体流动速率为7～20g/10min。
3.根据权利要求1所述的无卤透明阻燃聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述阻燃协校剂为表面包覆硅烷偶联剂的纳米氧化铝。
4.根据权利要求3所述的无卤透明阻燃聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述表面包覆硅烷偶联剂的纳米氧化铝通过如下方法制得：
5.根据权利要求1所述的无卤透明阻燃聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述助剂选自色粉、抗氧化剂、润滑剂和增韧剂中的至少一种。
6.根据权利要求4所述的无卤透明阻燃聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述抗氧化剂选自抗氧剂1010、抗氧剂168和抗氧剂1076中的至少一种。
7.根据权利要求4所述的无卤透明阻燃聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述润滑剂选自季戊四醇硬脂酸酯、聚乙烯蜡和有机硅润滑剂中的至少一种。
8.根据权利要求4所述的无卤透明阻燃聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述增韧剂选自取代氯丁橡胶、取代螺旋聚丙烯和纤维素中的至少一种。
9.权利要求1～8中任一所述的无卤透明阻燃聚碳酸酯组合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
10.权利要求1～8中任一所述的无卤透明阻燃聚碳酸酯组合物在制备汽车和电子电气产品中的应用。
