专利名称：高耐候的阻燃abs树脂的制作方法
技术领域：
本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种阻燃级ABS树脂。
背景技术：
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂(ABS)，具有高冲击强度、高耐热和耐低温、耐化学腐蚀、电绝缘性能等优异的综合物性，并且具有优良的加工性能、电镀性能及高光泽外观，是用量最大、用途最广泛的工程塑料之一，广泛应用于电子设 备、通讯器材、汽车工业、家用电器、办公设备、电工产品等领域。但是ABS树脂氧指数仅为18. 3-20，属于易燃高分子材料，在用于具有阻燃要求的各种电子电器等产品时，需要进行阻燃改性，以满足安全防火的使用要求。目前最为成熟、最为有效的ABS阻燃改性方法是添加溴系阻燃剂和锑系阻燃剂，该阻燃级ABS树脂已实现大规模的商品化。阻燃ABS树脂存在耐候性差的问题，如白色的插座、插排、开关面板等典型的阻燃ABS应用领域即使在室内使用的情况下，也容易发生黄变。由于ABS树脂本身含有不饱和的双键，容易在光和热的作用下发生老化，黄变，而且卤系阻燃剂本身的耐候性也很差。即便是ASA、AES的耐候性树脂，一旦经卤系阻燃剂改性，其耐候性能也会急剧恶化。所以阻燃ABS树脂在具有耐候要求的应用时受到了极大的限制。ACS树脂是丙烯腈、氯化聚乙烯、苯乙烯的三元共聚物。ACS树脂除了具有ABS树脂优良的综合性能外，还具有优异的耐候性、阻燃性和抗静电性，弥补了 ABS树脂的性能缺陷，与ASA、AES耐候树脂一样可在户外使用，因而能广泛地应用于电子、电器、通讯、仪表、建材、汽车零部件以及办公机械等领域，具有巨大的市场潜力。但是ACS树脂含有氯化聚乙烯(CPE)组分，热稳定性较差，容易分解产生HCl气体，导致产品银丝、黄变等不良问题，对加工温度，加工窗口的要求比较高。而且CPE橡胶的Tg较高，耐低温性能较差，因而ACS树脂在寒冷气候下容易发生开裂，脆化。上述的缺点也大大限制了 ACS树脂的应用。CPE通常也被用来作为ABS树脂的阻燃剂，公开号为CN102153832A、CN1566205A、CN101735548A、CN101497735A、CN1116636A的发明专利申请均提到CPE可用来提高阻燃ABS的阻燃性和耐候性。但是CPE树脂由于没有像ACS树脂那样具有丙烯腈-苯乙烯接枝层的保护，其热稳定性更差，对添加量具有一定的限制，一般不能超过20重量份；而且CPE与ABS树脂的相容性也不如具有丙烯腈-苯乙烯接枝层的ACS树脂。因此，本发明提供一种新的技术方案，以便有效避免ABS树脂和ACS树脂的上述缺陷。
发明内容
本发明的目的是在克服现有阻燃ABS树脂耐候性差的前提下，提供一种具有优异阻燃性，高耐候性，热稳定性，低温性能和抗粘灰性的阻燃ABS树脂组合物。本发明还提供一种制备高耐候的阻燃ABS树脂的方法。
本发明 的目的可以通过以下技术方案来实现一种高耐候的阻燃ABS树脂，该树脂包括以下组分及含量(重量份)ABS 树脂20-80;ACS 树脂20-80;卤系阻燃剂2-15;辅助阻燃剂1.0-10;抗滴落剂O. 1-0. 5;热稳定剂0.5-3;光稳定剂O. 1-0. 5;抗氧剂0.2-1.0;润滑剂O. 2-2. O。优选的，所述的ABS树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，重均分子量为8-30万，橡胶含量为10-20%。当ABS树脂的橡胶含量太高时会恶化其耐候性能，而当橡胶含量太低时，则会降低该树脂的耐低温性能。优选的，所述的ACS树脂是丙烯腈-氯化聚乙烯(CPE)-苯乙烯共聚物，可以通过本体聚合、乳液聚合或悬浮聚合所得。其中氯化聚乙烯(CPE)含量为20-60%, CPE中的氯含量为20-50%，进一步优选的，CPE中的氯含量为25-40%。当CPE中氯含量超过50%时，脆性增加，不能提供优异的韧性；当氯含量低于20%，极性下降，各方面的性能会接近PE。本发明优选热稳定性更为优异的本体聚合制备的ACS树脂。优选的，所述的卤系阻燃剂为氯系阻燃剂或溴系阻燃剂或二者的混合。优选的，所述氯系阻燃剂为双(六氯环戊二烯)环辛烷(DRCP)、氯化石蜡、氯化聚乙烯(CPE)或氯化烷烃中的一种或两种的混合。优选的，所述溴系阻燃剂为四溴双酚A及其衍生物、十溴二苯乙烷、三(溴苯基)三嗪(FR245)、溴化环氧及其末端改性物、十溴联苯醚、六溴环十二烷、四溴苯酐、四溴邻苯二甲酰亚胺、六溴苯、八溴二苯醚、溴代聚苯乙烯、四溴酞酐、溴化聚碳酸酯齐聚物及其末端基改性物、溴化苯氧基树脂或三溴苯基磷酸盐中的一种或两种的混合。优选的，所述的辅助阻燃剂为三氧化二锑、五氧化二锑、锑酸钠、氧化锌、氧化铁、硼酸锌中的一种。优选的，所述的抗滴落剂为聚四氟乙烯(PTFE)，分子量为200万-500万。当其分子量小于200万时，阻燃效果会显著降低，到达特定的阻燃等级，则需要添加大量的聚四氟乙烯，由此会带来恶化树脂组合物物理性能的负面作用。优选的，所述的热稳定剂为有机锡、金属皂盐或二者的混合，所述有机锡为二月桂酸二丁基锡、月桂酸马来酸二丁基锡、二苯甲酸二丁基锡、单丁基氧化锡、丁基硫醇锡、二丁基氧化锡(DBTO)、三辛酸丁基锡、顺丁烯二酸二丁基锡中的一种或几种的混合，所述金属皂盐为硬脂酸锌、硬脂酸镁、硬脂酸钡、硬脂酸钙、硬脂酸铅中的一种或几种的混合。优选的，所述的光稳定剂为烷基化单酚、烷基化双酚、亚磷酸二苯酯、亚磷酸三苯酯、羟基苯并三唑、受阻胺中的一种或几种混合。由于阻燃ABS体系具有弱酸性，所以优选烷基化单酚，烷基化双酚，亚磷酸二苯酯，亚磷酸三苯酯，羟基苯并三唑中的一种。优选的，所述的抗氧剂为Irganox 1010、Irganox 1076、Irganox B900、Irganox245或Irganox 168的中一种或几种的混合。优选的，所述的润滑剂为硅油、白矿油、脂肪酸酰胺、金属皂盐、石蜡、聚乙烯蜡、乙烯均聚蜡(EVA)、乙烯-丙烯酸酯共聚物或乙撑双硬脂酸酰胺中的一种或数种混合。本发明的另一个目的可以通过以下技术方案实现上述高耐候的阻燃ABS树脂的制备方法，该制备方法包含以下步骤(I)按照上述组分及重量份含量备料；(2)将步骤(I)中备好的材料在高速混合机内搅拌充分混合后，经计量装置送入双螺杆挤出机中，控制双螺杆挤出机的温度为170 200°C，在螺杆的输送、剪切和混炼下，物料熔化、复合，最后经挤出、拉条、冷却、切粒步骤，得到高耐候的阻燃ABS树脂。本发明采用ACS树脂改性ABS树脂的方法，极大地提高了树脂组合物阻燃效率，机械性能优异，与现有技术相比具有以下明显效果(I)由于引进ACS树脂，阻燃效率高，卤系阻燃剂的添加量可以明显降低，且不具有不饱和的双键，耐候性得到了极大程度的提高；(2)由于ABS树脂丁二烯橡胶的存在，该树脂组合物具有优异的低温韧性；(3)由于ABS树脂和热稳定剂的协同配合，提高了 ACS树脂的热稳定性；(4)与普通阻燃ABS相比，本发明制备的树脂组合物还具有更好抗粘灰的能力。
具体实施例方式本发明的实施方案将参考下述实施例更详细地说明。然而，实施例是为了更详细地说明，而不解释为限制本发明的范围。所有实施例均按照以下方法制备ABS树脂、ACS树脂、卤系阻燃剂、辅助阻燃剂、抗低落剂、热稳定剂、光稳定剂、抗氧剂、润滑剂在高速混合机内搅拌充分混合后，经计量装置送入双螺杆挤出机中，控制双螺杆挤出机的温度为170 200°C，在螺杆的输送、剪切和混炼下，物料熔化、复合，最后经挤出、拉条、冷却、切粒步骤，得到高耐候的阻燃ABS树脂。各实施例制备的高耐候的阻燃ABS树脂按ASTM标准注塑成各种标准力学性能测试样条，按美国UL标准注塑成标准燃烧测试样条，如表I所示。其中耐候性测试按照ASTM D4329标准，340nm@0. 77w/m2,168h的UV照射。且测试的色板均为白色，以便区分耐候性的差异。热稳定性评价按照在200°C热停留IOmin再注塑，考察制品表面的银丝和黄变情况。粘灰性能测试按照以下方法进行将本发明制备的高耐候的阻燃ABS树脂注塑成为的平板,悬挂在23°C、50%湿度的室内，观察I个星期后平板上的积灰程度。表权利要求
1.一种高耐候的阻燃ABS树脂，其特征在于，该树脂包括的组分及其重量份数为ABS树脂20-80重量份；ACS树脂20-80重量份；卤系阻燃剂2-15重量份；辅助阻燃剂I. 0-10重量份；抗滴落剂O. 1-0. 5重量份；热稳定剂O. 5-3重量份；光稳定剂O. 1-0. 5重量份；抗氧剂O. 2-1. O重量份；润滑剂O. 2-2. O重量份。
2.根据权利要求I所述的高耐候的阻燃ABS树脂，其特征在于，所述的ABS树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，重均分子量为8-30万，橡胶含量为10-20%。
3.根据权利要求I所述的高耐候的阻燃ABS树脂，其特征在于，所述的ACS树脂是丙烯腈-氯化聚乙烯-苯乙烯共聚物，通过本体聚合、乳液聚合或悬浮聚合所得，所述氯化聚乙烯含量为20-60%，所述氯化聚乙烯中的氯含量为20-50%。
4.根据权利要求3所述的高耐候的阻燃ABS树脂，其特征在于，所述氯化聚乙烯中的氯含量为25-40%。
5.根据权利要求I所述的高耐候的阻燃ABS树脂，其特征在于，所述卤系阻燃剂为氯系阻燃剂或溴系阻燃剂或二者的混合。
6.根据权利要求5所述的高耐候的阻燃ABS树脂，其特征在于，所述氯系阻燃剂为双 (六氯环戊二烯)环辛烷、氯化石蜡、氯化聚乙烯或氯化烷烃中的一种或两种的混合。
7.根据权利要求5所述的高耐候的阻燃ABS树脂，其特征在于，所述溴系阻燃剂为四溴双酚A及其衍生物、十溴二苯乙烷、三(溴苯基)三嗪、溴化环氧及其末端改性物、十溴联苯醚、六溴环十二烷、四溴苯酐、四溴邻苯二甲酰亚胺、六溴苯、八溴二苯醚、溴代聚苯乙烯、四溴酞酐、溴化聚碳酸酯齐聚物及其末端基改性物、溴化苯氧基树脂或三溴苯基磷酸盐中的一种或两种的混合。
8.根据权利要求I所述的高耐候的阻燃ABS树脂，其特征在于，所述辅助阻燃剂为三氧化二锑、五氧化二锑、锑酸钠、氧化锌、氧化铁、硼酸锌中的一种或几种的混合。
9.根据权利要求I所述的高耐候的阻燃ABS树脂，其特征在于，所述抗滴落剂为聚四氟乙烯，分子量为200万-500万。
10.根据权利要求I所述的高耐候的阻燃ABS树脂，其特征在于，所述热稳定剂为有机锡、金属皂盐或二者的混合，所述有机锡为二月桂酸二丁基锡、月桂酸马来酸二丁基锡、二苯甲酸二丁基锡、单丁基氧化锡、丁基硫醇锡、二丁基氧化锡、三辛酸丁基锡、顺丁烯二酸二丁基锡中的一种或几种的混合，所述金属皂盐为硬脂酸锌、硬脂酸镁、硬脂酸钡、硬脂酸钙、 硬脂酸铅中的一种或几种的混合。
11.根据权利要求I所述的高耐候的阻燃ABS树脂，其特征在于，所述光稳定剂为烷基化单酚、烷基化双酚、亚磷酸二苯酯、亚磷酸三苯酯、羟基苯并三唑、受阻胺中的一种或几种的混合。
12.根据权利要求I所述的高耐候的阻燃ABS树脂，其特征在于，所述抗氧剂为Irganox 1010、Irganox 1076、Irganox B900、Irganox 245 或 Irganox 168 的一种或几种的混合。
13.根据权利要求I至12任一项所述的高耐候的阻燃ABS树脂，其特征在于，所述的润滑剂为硅油、白矿油、脂肪酸酰胺、金属皂盐、石蜡、聚乙烯蜡、乙烯均聚蜡、乙烯-丙烯酸酯共聚物或乙撑双硬脂酸酰胺中的一种或几种混合。
全文摘要
本发明涉及一种高耐候的阻燃ABS树脂，所述树脂包括以下组分及重量份ABS树脂20-80；ACS树脂20-80；卤系阻燃剂2-15；锑系阻燃剂1-10；抗滴落剂0.1-0.5；热稳定剂0.5-3.0；光稳定剂0.1-0.5；抗氧剂0.2-1.0；润滑剂0.2-2.0。本发明制备的高耐候阻燃ABS树脂，克服了现有阻燃ABS树脂耐候性差的缺点，赋予树脂优异阻燃性、耐候性、低温性能、热稳定性的同时，还大大提高了树脂表面抗积灰的能力，因而在家用电器，电子电器行业，汽车等行业具有广阔应用前景。
文档编号C08L55/02GK102617971SQ20111040744
公开日2012年8月1日 申请日期2011年12月9日 优先权日2011年12月9日
发明者周霆, 宋治乾, 罗明华, 辛敏琦, 魏绪英 申请人:上海锦湖日丽塑料有限公司