環(huán)保阻燃abs材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種環(huán)保阻燃ABS材料及其制備方法，該環(huán)保阻燃ABS材料的組份和各組份質(zhì)量份如下：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物：55～85份；間苯二酚-雙（磷酸二苯酯）縮聚物：6.5～13份；氰尿酸三聚氰胺：3～7.5份；無(wú)機(jī)粉體：0.5～3.5份；增韌劑：6.5～10份；潤(rùn)滑劑：0.4～1.5份；抗氧劑：0.1～1.5份。本發(fā)明材料具有優(yōu)良的阻燃性和機(jī)械性能，在燃燒時(shí)發(fā)煙量小，不生成有毒的腐蝕性氣體，而且具有低成本、高性能、易于加工的特點(diǎn)，更加適于市場(chǎng)的推廣和應(yīng)用。
【專利說(shuō)明】環(huán)保阻燃ABS材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種環(huán)保阻燃ABS材料及其制備方法，屬于高分子阻燃材料領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，ABS樹脂為丙烯腈-苯乙稀-丁二烯共聚物，其具有較高的抗沖擊強(qiáng)度，良好的加工性能的化學(xué)穩(wěn)定性，易于模塑成型，制品富有光澤，且兼具韌性和柔性。因此，ABS樹脂以其卓越的綜合性能廣泛用于汽車工業(yè)、電子電品工業(yè)、輕工家電、紡織和建筑等行業(yè)，已逐漸成為用量最大的熱塑性塑料之一。
[0003]但ABS樹脂是一種易燃的高分子材料，其水平燃燒速度很快，燃燒時(shí)產(chǎn)生大量黑煙，離火后仍繼續(xù)燃燒，燃燒后塑料軟化，燒焦，不僅造成嚴(yán)重的財(cái)產(chǎn)損失，還會(huì)給人們的生命安全和生存環(huán)境帶來(lái)極大威脅?？紤]到ABS在居民住宅，家電，管道等多方面有廣泛的使用，這使ABS樹脂的阻燃改性顯得尤為重要。目前對(duì)于ABS的阻燃體系主要是采用傳統(tǒng)鹵系阻燃劑，其中阻燃效果最好的為含溴有機(jī)化合物，如十溴二苯醚(DBDP0)，四溴雙酚A，溴化環(huán)氧樹脂等。雖然傳統(tǒng)鹵系阻燃體系的阻燃料效果好，但是燃燒時(shí)生成較多的煙，腐蝕性氣體和有毒氣體，因此采用傳統(tǒng)鹵系阻燃體系對(duì)環(huán)境和人體具有潛在危害，環(huán)境不友好，隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)環(huán)保，安全等要求日益提高以及歐盟《RoHS指令》的頒布，開發(fā)高效，不含鉛，汞，鎘，六價(jià)鐵，多溴聯(lián)苯和多溴聯(lián)苯醚等有害物質(zhì)，發(fā)煙量小，無(wú)毒環(huán)保型阻燃ABS樹脂具有重大的意義，同時(shí)擁有巨大的市場(chǎng)空間。因此，研究無(wú)鹵阻燃劑是當(dāng)前阻燃材料領(lǐng)域的熱點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)，是為了適應(yīng)社會(huì)安全生產(chǎn)和保護(hù)環(huán)境，保護(hù)人民身心健康而發(fā)展起來(lái)的一門科學(xué)。近年 來(lái)，引起了社會(huì)各界的關(guān)注。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種環(huán)保阻燃ABS材料，該材料具有優(yōu)良的阻燃性和機(jī)械性能，在燃燒時(shí)發(fā)煙量小，不生成有毒的腐蝕性氣體，而且具有低成本、高性能、易于加工的特點(diǎn)，更加適于市場(chǎng)的推廣和應(yīng)用。
[0005]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種環(huán)保阻燃ABS材料，它的組份和各組份質(zhì)量份如下:
[0006]
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物55~85份
間苯二酚-雙(磷酸二苯酯)縮聚物6.5~13份
[0007]氰尿酸三聚氰胺3~7.5份
無(wú)機(jī)粉體0.5~3.5份
增韌劑6.5~10份
潤(rùn)滑劑0.4~1.5份
抗氧劑0.1~1.5份。
[0008]進(jìn)一步，所述的增韌劑為氯化聚乙烯。
[0009]進(jìn)一步，所述的潤(rùn)滑劑為乙撐雙硬脂酰胺。
[0010]進(jìn)一步,所述的抗氧劑為抗氧劑168。
[0011]一種該環(huán)保阻燃ABS材料的制備方法，該方法的步驟如下:
[0012]a)將間苯二酚-雙(磷酸二苯酯)縮聚物、氰尿酸三聚氰胺、無(wú)機(jī)粉體、增韌劑，潤(rùn)滑劑和抗氧劑按各組份質(zhì)量份以及其他輔助助劑一起加入混合機(jī)中，先在400~600r/min的轉(zhuǎn)速下進(jìn)行混合，然后在1000~1200r/min的轉(zhuǎn)速下再混合，制備得到磷-氮復(fù)合阻燃劑；
[0013]b)將制備的磷-氮復(fù)合阻燃劑與丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物按指定質(zhì)量份加入混合機(jī)中進(jìn)行預(yù)混，然后將預(yù)混物投入雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒，從而制備出環(huán)保阻燃ABS材料粒子。
[0014]進(jìn)一步,在所述的步驟a)中，先在400r/min的轉(zhuǎn)速下混合2min,然后在1000r/min的轉(zhuǎn)速下再混合lmin。
[0015]更進(jìn)一步，在所述的步驟b)中，雙螺桿擠出機(jī)的機(jī)筒溫度控制在180°C~220°C，主機(jī)轉(zhuǎn)速1050r/min，主機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)頻率為25Hz，喂料轉(zhuǎn)速400r/min。
[0016]采用了上述技術(shù)方案后，現(xiàn)有的無(wú)鹵阻燃材料為了防止和減少熔滴現(xiàn)象的產(chǎn)生大多加入一定量的抗滴落劑，不能做到真正意義上的“無(wú)鹵”，本發(fā)明在未添加抗滴落劑的情況下，依靠各組分間的特定配比及特定復(fù)合阻燃劑的應(yīng)用，解決了磷-氮單質(zhì)膨脹型阻燃齊恠ABS基體樹脂中的分散性，相容性差的缺點(diǎn)，有效利用磷-氮系復(fù)合阻燃劑的優(yōu)點(diǎn)，使產(chǎn)品在燃燒時(shí)，在樹脂表明形成一層多孔泡沫碳層，該碳層隔熱，隔氧，并能防止產(chǎn)生熔滴，同時(shí)，無(wú)機(jī)粉體協(xié)效磷-氮系復(fù)合阻燃劑在ABS燃燒過(guò)程中能起到酸催化作用，從而形成炭焦保護(hù)層，阻止揮發(fā)性分解物外逸，產(chǎn)生屏蔽作用，該阻燃體系還可抑制煙霧產(chǎn)生，不生成有毒或腐蝕性氣體。本發(fā)明阻燃ABS材料的氧指數(shù)可達(dá)34，阻燃性達(dá)(UL94) V-O0
【具體實(shí)施方式】
[0017]為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚地理解，下面根據(jù)具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0018]實(shí)施例一
[0019]一種環(huán)保阻燃ABS材 料，它的組份和各組份質(zhì)量份如下:
[0020]丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物67份
間苯二酚-雙〔磷酸二苯酯)縮聚物6.5份
氰尿酸三聚氰胺3份
無(wú)機(jī)粉體3.5份
增靭劑8份
潤(rùn)滑劑0.5份
抗氧劑0.2份。
[0021]其中，增韌劑可以選用氯化聚乙烯；潤(rùn)滑劑可以選用乙撐雙硬脂酰胺；抗氧劑可以選用抗氧劑168。[0022]該環(huán)保阻燃ABS材料的制備方法，該方法的步驟如下:
[0023]a)將間苯二酚-雙(磷酸二苯酯)縮聚物、氰尿酸三聚氰胺、無(wú)機(jī)粉體、增韌劑，潤(rùn)滑劑和抗氧劑按各組份質(zhì)量份以及其他輔助助劑一起加入混合機(jī)中，先在400r/min的轉(zhuǎn)速下混合2min，然后在lOOOr/min的轉(zhuǎn)速下再混合lmin，制備得到磷-氮復(fù)合阻燃劑。
[0024]b)將制備的磷-氮復(fù)合阻燃劑與丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物按指定質(zhì)量份加入混合機(jī)中進(jìn)行預(yù)混，然后將預(yù)混物投入雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒，從而制備出環(huán)保阻燃ABS材料粒子。
[0025]在步驟b)中，雙螺桿擠出機(jī)的機(jī)筒溫度控制在180°C~220°C，主機(jī)轉(zhuǎn)速1050r/min,主機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)頻率為25Hz，喂料轉(zhuǎn)速400r/min。
[0026]實(shí)施例二
[0027]—種環(huán)保阻燃ABS材料，它的組份和各組份質(zhì)量份如下:
[0028]
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物74份
間苯二酚-雙(磷酸二苯酯)縮聚物12份
氰尿酸三聚氰胺6.5份
無(wú)機(jī)粉體2.6份
增韌劑9份
潤(rùn)滑劑0.8份
抗氧劑0.2份。
[0029]其中，增韌劑可以選用氯化聚乙烯；潤(rùn)滑劑可以選用乙撐雙硬脂酰胺；抗氧劑可以選用抗氧劑168。
[0030]該環(huán)保阻燃ABS材料的制備方法，該方法的步驟如下:
[0031]a)將間苯二酚-雙(磷酸二苯酯)縮聚物、氰尿酸三聚氰胺、無(wú)機(jī)粉體、增韌劑，潤(rùn)滑劑和抗氧劑按各組份質(zhì)量份以及其他輔助助劑一起加入混合機(jī)中，先在600r/min的轉(zhuǎn)速下進(jìn)行混合2min，然后在1200r/min的轉(zhuǎn)速下再混合lmin，制備得到磷-氮復(fù)合阻燃劑。
[0032]b)將制備的磷-氮復(fù)合阻燃劑與丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物按指定質(zhì)量份加入混合機(jī)中進(jìn)行預(yù)混，然后將預(yù)混物投入雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒，從而制備出環(huán)保阻燃ABS材料粒子。
[0033]在所述的步驟b)中，雙螺桿擠出機(jī)的機(jī)筒溫度控制在180°C~220°C，主機(jī)轉(zhuǎn)速1050r/min,主機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)頻率為25Hz，喂料轉(zhuǎn)速400r/min。
[0034]實(shí)施例三
[0035]一種環(huán)保阻燃ABS材料，它的組份和各組份質(zhì)量份如下:
[0036]丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物85份
間苯二酚-雙(磷酸二苯酯)縮聚物6.5份
氰尿酸三聚氰胺3份
無(wú)機(jī)粉體3.1份
增韌劑6.5份
潤(rùn)滑劑0.5份
抗氧劑0.6份。
[0037]其中，增韌劑可以選用氯化聚乙烯；潤(rùn)滑劑可以選用乙撐雙硬脂酰胺；抗氧劑可以選用抗氧劑168。
[0038]該環(huán)保阻燃ABS材料的制備方法，該方法的步驟如下:
[0039]a)將間苯二酚-雙(磷酸二苯酯)縮聚物、氰尿酸三聚氰胺、無(wú)機(jī)粉體、增韌劑，潤(rùn)滑劑和抗氧劑按各組份質(zhì)量份以及其他輔助助劑一起加入混合機(jī)中，先在500r/min的轉(zhuǎn)速下進(jìn)行混合3min，然后在llOOr/min的轉(zhuǎn)速下再混合lmin，制備得到磷-氮復(fù)合阻燃劑。
[0040]b)將制備的磷-氮復(fù)合阻燃劑與丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物按指定質(zhì)量份加入混合機(jī)中進(jìn)行預(yù)混，然后將預(yù)混物投入雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒，從而制備出環(huán)保阻燃ABS材料粒子。
[0041]在步驟b)中，雙螺桿擠出機(jī)的機(jī)筒溫度控制在180°C~220°C，主機(jī)轉(zhuǎn)速1050r/min,主機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)頻率為25Hz，喂料轉(zhuǎn)速400r/min。
[0042]實(shí)施例四
[0043]一種環(huán)保阻燃ABS材料，它的組份和各組份質(zhì)量份如下:
[0044]
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物79份
間苯二酚-雙(磷酸二苯酯)縮聚物10份
氰尿酸三聚氰胺4.5份
無(wú)機(jī)粉體1.8份
增韌劑7份
潤(rùn)滑劑0.6份
抗氧劑0.3份。[0045]其中，增韌劑可以選用氯化聚乙烯；潤(rùn)滑劑可以選用乙撐雙硬脂酰胺；抗氧劑可以選用抗氧劑168。
[0046]該環(huán)保阻燃ABS材料的制備方法，該方法的步驟如下:
[0047]a)將間苯二酚-雙(磷酸二苯酯)縮聚物、氰尿酸三聚氰胺、無(wú)機(jī)粉體、增韌劑，潤(rùn)滑劑和抗氧劑按各組份質(zhì)量份以及其他輔助助劑一起加入混合機(jī)中，先在400r/min的轉(zhuǎn)速下混合2min，然后在lOOOr/min的轉(zhuǎn)速下再混合lmin，制備得到磷-氮復(fù)合阻燃劑。
[0048]b)將制備的磷-氮復(fù)合阻燃劑與丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物按指定質(zhì)量份加入混合機(jī)中進(jìn)行預(yù)混，然后將預(yù)混物投入雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒，從而制備出環(huán)保阻燃ABS材料粒子。
[0049]在所述的步驟b)中，雙螺桿擠出機(jī)的機(jī)筒溫度控制在180°C~220°C，主機(jī)轉(zhuǎn)速1050r/min,主機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)頻率為25Hz，喂料轉(zhuǎn)速400r/min。
[0050]實(shí)施例五
[0051]一種環(huán)保阻燃ABS材料，它的組份和各組份質(zhì)量份如下:
[0052]
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物55份
間苯二酚-雙(磷酸二苯酯)縮聚物8.5份
氰尿酸三聚氰胺3.3份
無(wú)機(jī)粉體3.1份`
增韌劑6.5份
潤(rùn)滑劑0.5份
抗氧劑0.6份。
[0053]其中，增韌劑可以選用氯化聚乙烯；潤(rùn)滑劑可以選用乙撐雙硬脂酰胺；抗氧劑可以選用抗氧劑168。
[0054]該環(huán)保阻燃ABS材料的制備方法，該方法的步驟如下:
[0055]a)將間苯二酚-雙(磷酸二苯酯)縮聚物、氰尿酸三聚氰胺、無(wú)機(jī)粉體、增韌劑，潤(rùn)滑劑和抗氧劑按各組份質(zhì)量份以及其他輔助助劑一起加入混合機(jī)中，先在400r/min的轉(zhuǎn)速下進(jìn)行混合2min，然后在lOOOr/min的轉(zhuǎn)速下再混合lmin，制備得到磷-氮復(fù)合阻燃劑。
[0056]b)將制備的磷-氮復(fù)合阻燃劑與丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物按指定質(zhì)量份加入混合機(jī)中進(jìn)行預(yù)混，然后將預(yù)混物投入雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒，從而制備出環(huán)保阻燃ABS材料粒子。
[0057]在所述的步驟b)中，雙螺桿擠出機(jī)的機(jī)筒溫度控制在180°C~220°C，主機(jī)轉(zhuǎn)速1050r/min,主機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)頻率為25Hz，喂料轉(zhuǎn)速400r/min。
[0058]上述五個(gè)實(shí)施例制備的環(huán)保阻燃ABS材料，經(jīng)過(guò)檢測(cè)其性能如下:
[0059]
【權(quán)利要求】
1.一種環(huán)保阻燃ABS材料，其特征在于它的組份和各組份質(zhì)量份如下:丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物55~85份間苯二酚-雙(磷酸二苯酯)縮聚物6.5~13份氰尿酸三聚氰胺3~7.5份無(wú)機(jī)粉體0.5-3.5份增韌劑6.5~10份潤(rùn)滑劑0.4-1.5份抗氧劑0.1-1.5份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保阻燃ABS材料，其特征在于:所述的增韌劑為氯化聚乙烯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保阻燃ABS材料，其特征在于:所述的潤(rùn)滑劑為乙撐雙硬脂酰胺。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保阻燃ABS材料，其特征在于:所述的抗氧劑為抗氧劑168。
5.一種如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的環(huán)保阻燃ABS材料的制備方法，其特征在于該方法的步驟如下: a)將間苯二酚-雙(磷酸二苯酯)縮聚物、氰尿酸三聚氰胺、無(wú)機(jī)粉體、增韌劑，潤(rùn)滑劑和抗氧劑按各組份質(zhì)量份以及其他輔助助劑一起加入混合機(jī)中，先在400~600r/min的轉(zhuǎn)速下進(jìn)行混合，然后在1000~1200r/min的轉(zhuǎn)速下再混合，制備得到磷-氮復(fù)合阻燃劑； b)將制備的磷-氮復(fù)合阻燃劑與丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物按指定質(zhì)量份加入混合機(jī)中進(jìn)行預(yù)混，然后將預(yù)混物投入雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒，從而制備出環(huán)保阻燃ABS材料粒子。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的環(huán)保阻燃ABS材料的制備方法，其特征在于:在所述的步驟a)中，先在400r/min的轉(zhuǎn)速下混合2min，然后在1000r/min的轉(zhuǎn)速下再混合lmin。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的環(huán)保阻 燃ABS材料的制備方法，其特征在于:在所述的步驟b)中，雙螺桿擠出機(jī)的機(jī)筒溫度控制在180°C~220°C，主機(jī)轉(zhuǎn)速1050r/min，主機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)頻率為25Hz，喂料轉(zhuǎn)速400r/min。
【文檔編號(hào)】C08K5/20GK103881287SQ201410159099
【公開日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2014年4月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月18日
【發(fā)明者】趙厚華, 顧建軍, 陳孝巍 申請(qǐng)人:常州潤(rùn)邦新材料科技有限公司