专利名称：Pp/abs合金材料、其制备方法和应用的制作方法
技术领域：
本发明属于有机材料技术领域，尤其涉及一种PP/ABS合金材料、其制备方法和应用。
背景技术：
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABQ是一种通用型热塑性聚合物，其刚性好、冲击强度高、耐热、耐低温、耐化学药品性、机械强度和电器性能优良，易于加工，加工尺寸稳定性和表面光泽好，容易涂装。聚丙烯(PP)是结晶非极性高聚物，价格低、无毒性、流动性好、易加工，耐疲劳弯曲、耐化学性能和电绝缘性能良好，但存在刚性差、成型收缩率大、尺寸不稳定、低温冲击性能差等不足。ABS/PP合金材料集合了两者的优点，但是，现有的ABS/ PP合金材料存在阻燃剂在合金材料中分散不均勻，导致阻燃性能较差。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种ABS/PP合金材料制备方法，解决现有技术ABS/PP合金材料阻燃性能差，阻燃剂在合金材料中分散不均勻的问题；以及该ABS/PP合金材料制备方法所制备的ABS/PP合金材料及其应用。本发明是这样实现的，一种PP/ABS合金材料制备方法，包括如下步骤将ABS、含磷阻燃剂、抗氧剂混合，得到第一混合物，将所述第一混合物挤出处理， 得到ABS母粒，所述第一混合物中各组分的重量份数如下ABS50 90 份含磷阻燃剂10 50份抗氧剂 0. 1 2份；将聚丙烯、相容剂、所述ABS母粒、含磷-氮阻燃剂、抗氧剂混合，得到第二混合物， 将所述第二混合物挤出处理，得到PP/ABS合金材料，所述第二混合物中各组分重量份数如下
聚丙烯45 ~ 75 份相容剂2~6份上述ABS母粒15 ~ 20 份含碟-氮阻燃剂5 ~ 30 份抗氧剂0.1 ~ 2 份。以及，一种PP/ABS合金材料，由上述PP/ABS合金材料制备方法制备得到。
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本发明进一步提供上述PP/ABS合金材料制备方法制备得到的PP/ABS合金材料在汽车、电子电器、仪器、仪表中的应用。本发明PP/ABS合金材料制备方法，通过先制备含阻燃剂的ABS母粒，然后将该ABS 母粒和聚丙烯熔融挤出，实现了阻燃剂在合金材料中的均勻分散，使得合金材料的阻燃性能显著提升；通过上述组分的配合使用，使得所制备的合金材料具有优异的力学性能、刚性抗蠕变性能及尺寸性能。
图1是本发明实施例PP/ABS合金材料制备方法流程图。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。请参阅图1，图1显示本发明实施例PP/ABS合金材料制备方法流程图，包括如下步骤步骤SO1，制备ABS母粒将ABS、含磷阻燃剂、抗氧剂混合，得到第一混合物，将所述第一混合物挤出处理， 得到ABS母粒，所述第一混合物中各组分的重量份数如下ABS50 90 份含磷阻燃剂 10 50份抗氧剂0. 1 2份；步骤S02，制备PP/ABS合金材料将聚丙烯、相容剂、所述ABS母粒、含磷-氮阻燃剂、抗氧剂混合，得到第二混合物， 将所述第二混合物挤出处理，得到PP/ABS合金材料，所述第二混合物中各组分重量份数如下
聚丙烯45 ~ 75 份相容剂2~6份上述ABS母粒15 ~ 20 份含碟-氮阻燃剂5 ~ 30 份抗氧剂0.1 ~ 2 份。 本发明实施例PP/ABS合金材料制备方法，通过先制备阻燃ABS母粒，然后将ABS 母粒及聚丙烯等一起熔融挤出，使得阻燃剂在能够均勻分散，大大提高了 PP/ABS合金材料的阻燃性能；通过选用上述重量份数的组分，实现了 PP/ABS合金材料具有优异的力学性能、刚性、抗蠕变性能及尺寸性能，通过对阻燃剂的选择，还提高了 PP/ABS合金材料的环保性能。
具体地，该重量份数的单位为克、千克或吨等常用重量单位。具体地，步骤SOl中该ABS是指丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，优选为抗冲型丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。该ABS的重量份数为50 90份。该含磷阻燃剂是指含有磷元素的阻燃剂，具体没有限制，例如，磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、甲苯基二苯基磷酸酯、多聚磷酸铵或缩聚芳基磷酸酯的一种或两种以上。通过在 ABS母粒中使用含磷阻燃剂，使得该ABS母粒的阻燃性能大大提升。根据多次的实验结果发现，当阻燃剂添加量过少时，材料的阻燃效果不佳，然而添加过量的阻燃剂的话，不仅提高材料的成本，而且影响材料的综合力学性能。该含磷阻燃剂的重量份数为10 50份。该抗氧剂没有限制，优选为主抗氧剂与辅助抗氧剂复配组成，该主抗氧剂选用化学名称为四[3-(3，5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，商品名IRGAN0X1010 ；该辅助抗氧剂选用三(2，4_二叔丁基苯基)亚磷酸酯，商品名IRGAN0X168，瑞士汽巴精化公司生产，复配比例为IRGAN0X1010/IRGAN0X168 = 0. 1/0. 2。该抗氧剂的重量份数为0. 1 2 份。该步骤SOl中，所使用的挤出设备没有限制，例如，单螺杆挤出机或双螺杆挤出机。将第一混合物挤出过程中，温度为160 220°C。具体地，步骤S02中该聚丙烯为共聚聚丙烯，其熔体流动速率为5. 0-30. Og/lOmin。该聚丙烯的重量份数为45 75份。具体地，该阻燃ABS母粒通过步骤SOl制备得到，该ABS母粒的重量份数为15 20份。通过该阻燃ABS母粒对聚丙烯进行改性，在相容剂的作用下，ABS和聚丙烯之间具有良好的相容性，两者均勻掺杂，混合；由于ABS中掺杂有含磷阻燃剂，使得该含磷阻燃剂亦均勻地分散在聚丙烯之中；同时，该含磷-氮阻燃剂、抗氧剂也借助ABS和聚丙烯的良好相容性，实现均勻掺杂，使得ABS/PP合金材料具有优异的阻燃性能、力学性能。同时，在考虑原材料的成本因素及合金材料的综合性能条件下，选择阻燃ABS母粒份数为15 20份。具体地，该相容剂的重量份数为2 6份；该相容剂包括第一相容剂和第二相容剂，该第一相容剂的重量份数为1 3份，该第二相容剂的重量份数也为1 1份。该第一相容剂选自马来酸酐接枝聚烯烃、乙烯醋酸乙烯酯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-乙烯-苯乙烯共聚物、含聚酯硬段和聚醚软段的嵌段共聚物中的一种或两种以上；该第二相容剂选自丙烯酸酯接枝聚烯烃、丙烯酸酯-缩水甘油酯-乙烯共聚物、甲基丙烯酸酯-丁苯橡胶-苯乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物、乙烯醋酸乙烯酯共聚物中的一种或两种以上。两种相容剂同时起到增容作用，降低两树脂之间的表面张力，防止分层现象出现，通过二者不同比例的复配，制备综合性能优异的相容合金材料。具体地，该含磷-氮阻燃剂选自三聚氰胺磷酸盐、三聚氰胺多聚磷酸盐和MCA (三聚氰胺氰脲酸盐)中的一种或两种以上，该含磷-氮阻燃剂的重量份数为5 30份。具体地，该抗氧剂和步骤SOl中的抗氧剂相同，在此不重复阐述。进一步，步骤S02中，还包括重量份数为0. 1 4份的其他加工助剂，其它加工助剂没有限制，例如，抗静电剂、着色剂、润滑剂、脱模剂中的一种或以上。
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具体地，步骤S02中，所使用的挤出设备没有限制，例如，单螺杆挤出机或双螺杆挤出机。挤出处理的温度为170 210°C。本发明进一步提供一种PP/ABS合金材料，该PP/ABS合金材料由上述PP/ABS合金材料制备方法制备得到。本发明实施例还提供上述PP/ABS合金材料制备方法制备得到的PP/ABS合金材料在汽车、电子电器、仪器、仪表中的应用。以下结合具体实施例对上述PP/ABS合金材料制备方法进行详细阐述。实施例一本发明实施例PP/ABS合金材料制备方法，包括如下步骤将ABS、含磷阻燃剂、抗氧剂混合，得到第一混合物，在温度为160°C条件下将所述第一混合物挤出处理，得到ABS母粒，所述第一混合物中各组分的重量份数如下
ABS50 份
磷酸三苯酯40份
抗氧剂10100.2份
抗氧剂1680.2份；将聚丙烯、相容剂、所述ABS母粒、含磷-氮阻燃剂、抗氧剂混合，得到第二混合物， 在温度为170°C条件下将所述第二混合物挤出处理，得到PP/ABS合金材料，所述第二混合物中各组分重量份数如下
聚丙烯55份马来酸酐接枝聚烯烃1份丙烯酸酯接枝聚烯烃1份上述ABS母粒15份含碟-氮阻燃剂15份抗氧剂10100.2份抗氧剂1680.2份脱模剂0.1 份。实施例二本发明实施例PP/ABS合金材料制备方法，包括如下步骤将ABS、含磷阻燃剂、抗氧剂混合，得到第一混合物，在温度为170°C条件下将所述第一混合物挤出处理，得到ABS母粒，所述第一混合物中各组分的重量份数如下ABS60 份
磷酸三曱苯酯30份
抗氧剂10100.2份
抗氧剂1680.3份；将聚丙烯、相容剂、所述ABS母粒、含磷-氮阻燃剂、抗氧剂混合，得到第二混合物， 在温度为180°C条件下将所述第二混合物挤出处理，得到PP/ABS合金材料，所述第二混合 物中各组分重量份数如下
聚丙烯65份
乙烯醋酸乙烯酯共聚物2份
丙烯酸酯-缩水甘油酯-乙烯共聚物2份
上述ABS母粒17份
含石粦-氮阻燃剂20份
抗氧剂10100.3份
抗氧剂1680.2份
抗静电剂和着色剂0.5份。实施例三本发明实施例PP/ABS合金材料制备方法，包括如下步骤将ABS、含磷阻燃剂、抗氧剂混合，得到第一混合物，在温度为180°C条件下将所述 第一混合物挤出处理，得到ABS母粒，所述第一混合物中各组分的重量份数如下
ABS70 份
曱苯基二苯基碟酸酯20份
抗氧剂10100.3份
抗氧剂1680.3份；将聚丙烯、相容剂、所述ABS母粒、含磷-氮阻燃剂、抗氧剂混合，得到第二混合物， 在温度为190°C条件下将所述第二混合物挤出处理，得到PP/ABS合金材料，所述第二混合 物中各组分重量份数如下聚丙烯60份
丙烯腈-丁ニ烯-苯乙烯共聚物3份
丙烯酸酯-缩水甘油酯-乙烯共聚物3份
上述ABS母粒18份
含ぶ粦-氮阻燃剂17份
抗氧剂10100.2份
抗氧剂1680.2份
润滑剂2份。实施例四本发明实施例PP/ABS合金材料制备方法，包括如下步骤将ABS、含磷阻燃剂、抗氧剂混合，得到第一混合物，在温度为190°C条件下将所述 第一混合物挤出处理，得到ABS母粒，所述第一混合物中各组分的重量份数如下
ABS90 份
多聚碟酸铵10份
抗氧剂10100.3份
抗氧剂1680.3份；将聚丙烯、相容剂、所述ABS母粒、含磷-氮阻燃剂、抗氧剂混合，得到第二混合物， 在温度为200°C条件下将所述第二混合物挤出处理，得到PP/ABS合金材料，所述第二混合 物中各组分重量份数如下
聚丙烯57份
丙烯腈-乙烯-苯乙烯共聚物1.5份
乙烯-丙烯酸酯共聚物2.5份
上述ABS母粒20份
含ぶ粦-氮阻燃剂19份
抗氧剂10100.2份
抗氧剂1680.2份 脱措剂和抗静电剂 4份
实施例五本发明实施例PP/ABS合金材料制备方法，包括如下步骤将ABS、含磷阻燃剂、抗氧剂混合，得到第一混合物，在温度为200°C条件下将所述第一混合物挤出处理，得到ABS母粒，所述第一混合物中各组分的重量份数如下
ABS80 份
缩聚芳基磷酸酯抗氧剂1010
40份 0.2份
抗氧剂1680.3份；将聚丙烯、相容剂、所述ABS母粒、含磷-氮阻燃剂、抗氧剂混合，得到第二混合物， 在温度为185°C条件下将所述第二混合物挤出处理，得到PP/ABS合金材料，所述第二混合物中各组分重量份数如下
聚丙烯 45份含聚酯硬段和聚醚软段的嵌段共聚物 2.5份乙烯醋酸乙烯酯共聚物 1.5份
上述ABS母粒18份含碟-氮阻燃剂 30份抗氧剂10100.3份抗氧剂1680.2份
抗静电剂 3份实施例六本发明实施例PP/ABS合金材料制备方法，包括如下步骤
将ABS、含磷阻燃剂、抗氧剂混合，得到第一混合物，在温度为210°C条件下将所述第一混合物挤出处理，得到ABS母粒，所述第一混合物中各组分的重量份数如下
ABS75 份
缩聚芳基磷酸酯抗氧剂1010
25份 0.3份
抗氧剂1680.2份； 将聚丙烯、相容剂、所述ABS母粒、含磷-氮阻燃剂、抗氧剂混合，得到第:
混合物，在温度为185°C条件下将所述第: 物中各组分重量份数如下
聚丙烯
混合物挤出处理，得到PP/ABS合金材料，所述第二混合
含聚酯硬段和聚醚软段的嵌段共聚物乙烯醋酸乙烯酯共聚物上述ABS母粒含碟-氮阻燃剂抗氧剂1010
抗氧剂168
75份 1份 3份 16份 5份 0.3份
0.2份3份。
将所述第
抗静电剂
对比例一
本对比例PP/ABS合金材料制备方法，包括如下步骤
将聚丙烯、含磷-氮阻燃剂、抗氧剂混合，得到第一混合物，在温度为160°C条件下昆合物挤出处理，得到PP母粒，所述第一混合物中各组分的重量份数如下
PP
含碟-氮阻燃剂抗氧剂1010
55份 15份 0.2份
抗氧剂1680.2份；将ABS、相容剂、所述PP母粒、含磷阻燃剂、抗氧剂混合，得到第二混合物，在温度为170°C条件下将所述第二混合物挤出处理，得到PP/ABS合金材料，所述第二混合物中各组分重量份数如下ABS15份马来酸酐接枝聚烯烃1份丙烯酸酯接枝聚烯烃1份上述PP母粒70份磷酸三苯酯1份抗氧剂10100.2份抗氧剂1680.2份脱模剂0.1 份。对比例二本对比例例PP/ABS合金材料制备方法，包括如下步骤将聚丙烯、含磷-氮阻燃剂、抗氧剂混合，得到第一混合物，在温度为170°C条件下将所述第一混合物挤出处理，得到PP母粒，所述第一混合物中各组分的重量份数如下
PP65 份
含石粦-氮阻燃剂20份
抗氧剂10100.2份
抗氧剂1680.2份；将ABS、相容剂、所述PP母粒、含磷阻燃剂、抗氧剂混合，得到第二混合物，在温度为170°C条件下将所述第二混合物挤出处理，得到PP/ABS合金材料，所述第二混合物中各组分重量份数如下
ABS10份马来酸酐接枝聚烯烃2份丙烯酸酯接枝聚烯烃2份上述PP母粒70份磷酸三苯酯5份抗氧剂10100.2份抗氧剂1680.2份脱模剂0.1 份。
请参表1，表1是实施例一 五与对比例一 二所制备得到的PP/ABS合金材料性
能测试结果
权利要求
1.一种PP/ABS合金材料制备方法，包括如下步骤将ABS、含磷阻燃剂、抗氧剂混合，得到第一混合物，将所述第一混合物挤出处理，得到 ABS母粒，所述第一混合物中各组分的重量份数如下ABS50 90 份含磷阻燃剂10 50份抗氧剂 0. 1 2份；将聚丙烯、相容剂、所述ABS母粒、含磷-氮阻燃剂、抗氧剂混合，得到第二混合物，将所述第二混合物挤出处理，得到PP/ABS合金材料，所述第二混合物中各组分重量份数如下 聚丙烯45 ~ 75份相容剂2~6#所述ABS母粒15 ~ 20份含碟-氮阻燃剂5~30份抗氧剂0.1 ~ 2份。
2.如权利要求1所述的PP/ABS合金材料制备方法，其特征在于，所述含磷阻燃剂选自磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、甲苯基二苯基磷酸酯、多聚磷酸铵或缩聚芳基磷酸酯的一种或两种以上。
3.如权利要求1所述的PP/ABS合金材料制备方法，其特征在于，所述相容剂包括第一相容剂和第二相容剂。
4.如权利要求3所述的PP/ABS合金材料制备方法，其特征在于，所述第一相容剂选自马来酸酐接枝聚烯烃、乙烯醋酸乙烯酯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-乙烯-苯乙烯共聚物、含聚酯硬段和聚醚软段的嵌段共聚物中的一种或两种以上。
5.如权利要求3所述的PP/ABS合金材料制备方法，其特征在于，所述第二相容剂选自丙烯酸酯接枝聚烯烃、丙烯酸酯-缩水甘油酯-乙烯共聚物、甲基丙烯酸酯-丁苯橡胶-苯乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物、乙烯醋酸乙烯酯共聚物中的一种或两种以上。
6.如权利要求1所述的PP/ABS合金材料制备方法，其特征在于，所述含磷-氮阻燃剂选自三聚氰胺磷酸盐、三聚氰胺多聚磷酸盐和MCA中的一种或两种以上。
7.如权利要求1所述的PP/ABS合金材料制备方法，其特征在于，所述将第一混合物挤出处理的温度为160 220°C。
8.如权利要求1所述的PP/ABS合金材料制备方法，其特征在于，所述将第二混合物挤出处理的温度为170 210°C。
9.一种PP/ABS合金材料，由所述权利要求1 8任一项所述的PP/ABS合金材料制备方法制备得到。
10.如权利要求9所述的PP/ABS合金材料在汽车、电子电器、仪器、仪表中的应用。
全文摘要
本发明适用于工程塑料技术领域，提供了一种PP/ABS合金材料、其制备方法和应用。该PP/ABS合金材料包括ABS和PP。本发明PP/ABS合金材料，通过含阻燃剂的ABS母粒，实现了阻燃剂在合金材料中的均匀分散，使得合金材料的阻燃性能显著提升；通过上述组分的配合使用，使得所制备的合金材料具有优异的力学性能、刚性抗蠕变性能及尺寸性能。
文档编号C08K5/526GK102408633SQ20111035467
公开日2012年4月11日 申请日期2011年11月10日 优先权日2011年11月10日
发明者何征, 杨永佳, 章驰天 申请人:惠州市沃特新材料有限公司