一种阻燃ABS机壳的制作方法

文档序号:12641263阅读:360来源:国知局

本发明涉及机壳领域,具体涉及一种阻燃ABS机壳。



背景技术:

机壳通常指各种电子产品所使用的外壳。根据用途可分为:电脑机壳、电视机壳、手机机壳、仪器仪表机壳电机机壳,微型电机机壳等。根据材料可分为塑料机壳、合金机壳、复合材料机壳等。ABS工程塑料即PC+ABS(工程塑料合金),在化工业的中文名字叫塑料合金,之所以命名为PC+ABS,是因为这种材料既具有PC树脂的优良耐热耐候性、尺寸稳定性和耐冲击性能,又具有ABS树脂优良的加工流动性。所以应用在薄壁及复杂形状制品,能保持其优异的性能,以及保持塑料与一种酯组成的材料的成型性。ABS工程塑料最在的缺点就是质量重、导热性能欠佳。一般来说,ABS工程塑料由于成本低,被大多数厂商采用,目前多数的塑料外壳都是采用ABS工程塑料做原料的。目前的ABS塑料机壳都不具有很强的阻燃特性,因此有必要对现有技术进行改进。



技术实现要素:

针对以上存在的问题,本发明提供一种阻燃ABS机壳,具有较好的阻燃性能。

本发明实现上述目的的方案为:一种阻燃ABS机壳,所述底盘的成分包括:丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物50~65份,增韧剂2~5份,抗氧剂1~3份,抗冲击改性剂1~3份,热稳定剂2~3份,阻燃剂5~10份,镁盐晶须5~8份。

本发明的阻燃ABS机壳的成分合理配伍,在提高阻燃性能的同时,机壳还具有较强的拉伸、断裂强度等机械性能。材料中加入镁盐晶须,镁盐晶须为单晶纤维,直径很小,缺陷少,加入到ABS基体中起增强体作用,不会大幅度降低ABS加工流动性的同时,还能增强ABS机壳的弹性模量、热变形温度和抗冲击性能。

进一步地,所述丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物为接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。

进一步地,所述接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的接枝单体为1,2-环己烷二甲酸与2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁烷二醇的共聚酯。

选择使用1,2-环己烷二甲酸与2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁烷二醇的共聚酯的共聚物具有较高的接枝率,且接枝后的接枝链较长,由于热力学不相容性,这些较长的支链会自己形成一个微区,形成了一个微相分离的结构,这种结构的形成可以大大增加材料的韧性,同时能够为加入的各种助剂和阻燃剂提供存在的空间,使各种助剂和阻燃剂更好地与基体进行结合,发挥其作用。

进一步地,所述镁盐晶须为表面通过聚丙烯酰胺改性的镁盐晶须。

进一步地,所述阻燃剂为ZnO·B2O3·3H2O、Mg(OH)2、Al(OH) 3的复配物。

进一步地,所述阻燃剂中按质量百分比ZnO·B2O3·3H2O 30~40%、Mg(OH)2 20~30%、余量为Al(OH)3

现有的技术中一般只使用氢氧化物作为阻燃剂,或者复配卤素化学物作为阻燃剂,但是现有的阻燃剂的阻燃效果不好,对ABS中的化学键破坏大,会大大降低力学性能,而复配卤素化合物的阻燃剂对环境破坏较大,而且在阻燃的过程中还会生成大量的有害气体,而本发明使用复配的阻燃剂,阻燃剂可以在基体中分散致密,由于复配的关系,大大减少了氢氧化物对基体化学键的破坏,使其在增加阻燃行呢的同时,不会降低材料的性能。而且本发明相对于现有阻燃剂可以大大提高极限氧指数至30%以上,相对于现有技术,阻燃性能大大增加。

一种上述阻燃ABS机壳的制备方法,包括以下步骤:

(1)使用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯乳胶、1,2-环己烷二甲酸与2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁烷二醇接枝聚合;

(2)使用聚丙烯酰胺对镁盐晶须表面改性;

(3)步骤(1)、(2)得到的产物与增韧剂、抗氧剂、抗冲击改性剂、热稳定剂共聚,挤出成型得到阻燃ABS,加工得到阻燃ABS机壳。

进一步地,步骤(2)中表面改性工艺为筛选长度40~50μm,长径比为80~100的镁盐晶须,将镁盐晶须与聚丙烯酰胺均匀分散在乙醇溶液中,在温度30~40℃下静置4~6h,取出镁盐晶须清洗烘干。

镁盐晶须本身是无机材料,具有很强的极性,而ABS作为非极 性材料与镁盐晶须的相容性不是很好,因此,如果不对镁盐晶须进行改性,加入的镁盐晶须反而会降低材料的性能,使用聚丙烯酰胺对镁盐晶须进行改性可以增强镁盐晶须与ABS的相容性,而且使用聚丙烯酰胺的改性效果最好,可以使镁盐晶须在ABS基体中具有最优的相容性。

进一步地,步骤(3)所述挤出成型工艺为:料筒前段温度为180~210℃,料筒中段温度为170~180℃,料筒后段温度为150~170℃,喷嘴温度为170~180℃。

ABS由于在加工过程中条件和工艺的影响,加工过程中的分解温度很敏感,因此需要对料筒的温度进行严格控制,防止在加工过程中ABS发生变色,而且在ABS基体中的其他相也会在温度稍高时变性,降低ABS的性能。

进一步地,步骤(3)所述挤出成型的注射压力为50~70MPa,注射速度为160~170mm/s。

过大的注射压力容易造成制品脱模困难或脱模损伤,还可能给制品带来较大的内应力。ABS的注射压力和注射速度除了与制品的壁厚、设备类型等有关外,还有ABS的成分有很大的关系,由于本发明中加入的各种增强材料和助剂,需要控制注射压力和速度,防止出现制品出现波纹,熔接不良,排气不良,表观粗糙度不佳,甚至拉伸强度和伸长率下降的情况。

本发明的有益效果为:

(1)通过添加接枝单体和镁盐晶须增强,大大增强材料的耐磨 性能、韧性和抗冲击性能;

(2)使用复配的阻燃剂,提高阻燃效果的同时,不会对环境造成污染,同时不会牺牲材料的拉伸性能和断裂性能;

(3)加工过程中采用合理的工艺,有效避免了由于加入各种助剂后制品可能出现的性能下降的情况。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例,对本发明的技术方案作进一步的描述,但本发明并不限于这些实施例。

实施例1

使用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯乳胶、1,2-环己烷二甲酸与2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁烷二醇接枝聚合得到丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物;筛选长度40μm,长径比为100的镁盐晶须,将镁盐晶须与聚丙烯酰胺均匀分散在乙醇溶液中,在温度30℃下静置4h,取出镁盐晶须清洗烘干得到表面改性的镁盐晶须;将上述步骤得到的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物50份,镁盐晶须5份与增韧剂2份、抗氧剂3份、抗冲击改性剂1份,按质量百分比ZnO·B2O3·3H2O 30%、Mg(OH) 2 30%、余量为Al(OH)3的阻燃剂5份,热稳定剂3份共聚,挤出成型得到阻燃ABS,挤出成型工艺为:料筒前段温度为180℃,料筒中段温度为180℃,料筒后段温度为150℃,喷嘴温度为180℃,注射压力为70MPa,注射速度为160mm/s,最后机械加工得到阻燃ABS机壳。

实施例2

使用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯乳胶、1,2-环己烷二甲酸与2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁烷二醇接枝聚合得到丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物;筛选长度50μm,长径比为80的镁盐晶须,将镁盐晶须与聚丙烯酰胺均匀分散在乙醇溶液中,在温度30℃下静置6h,取出镁盐晶须清洗烘干得到表面改性的镁盐晶须;将上述步骤得到的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物65份,镁盐晶须8份与增韧剂5份、抗氧剂1份、抗冲击改性剂3份,按质量百分比ZnO·B2O3·3H2O 40%、Mg(OH) 2 20%、余量为Al(OH)3的阻燃剂10份,热稳定剂2份共聚,挤出成型得到阻燃ABS,挤出成型工艺为:料筒前段温度为210℃,料筒中段温度为180℃,料筒后段温度为170℃,喷嘴温度为170~180℃,注射压力为50MPa,注射速度为170mm/s,最后机械加工得到阻燃ABS机壳。

实施例3

使用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯乳胶、1,2-环己烷二甲酸与2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁烷二醇接枝聚合得到丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物;筛选长度45μm,长径比为90的镁盐晶须,将镁盐晶须与聚丙烯酰胺均匀分散在乙醇溶液中,在温度35℃下静置5h,取出镁盐晶须清洗烘干得到表面改性的镁盐晶须;将上述步骤得到的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物55份,镁盐晶须6份与增韧剂3份、抗氧剂2份、抗冲击改性剂2份,按质量百分比ZnO·B2O3·3H2O 35%、Mg(OH) 2 25%、余量为Al(OH)3的阻燃剂8份,热稳定剂2份共聚,挤出 成型得到阻燃ABS,挤出成型工艺为:料筒前段温度为190℃,料筒中段温度为175℃,料筒后段温度为160℃,喷嘴温度为175℃,注射压力为60MPa,注射速度为165mm/s,最后机械加工得到阻燃ABS机壳。

实施例4

使用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯乳胶、1,2-环己烷二甲酸与2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁烷二醇接枝聚合得到丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物;筛选长度45μm,长径比为95的镁盐晶须,将镁盐晶须与聚丙烯酰胺均匀分散在乙醇溶液中,在温度30℃下静置4h,取出镁盐晶须清洗烘干得到表面改性的镁盐晶须;将上述步骤得到的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物65份,镁盐晶须8份与增韧剂4份、抗氧剂2份、抗冲击改性剂3份,按质量百分比ZnO·B2O3·3H2O 40%、Mg(OH) 2 25%、余量为Al(OH)3的阻燃剂5份,热稳定剂3份共聚,挤出成型得到阻燃ABS,挤出成型工艺为:料筒前段温度为185℃,料筒中段温度为170℃,料筒后段温度为155℃,喷嘴温度为174℃,注射压力为54MPa,注射速度为162mm/s,最后机械加工得到阻燃ABS机壳。

实施例5

使用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯乳胶、1,2-环己烷二甲酸与2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁烷二醇接枝聚合得到丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物;筛选长度43μm,长径比为89的镁盐晶须,将镁盐晶须与聚丙烯酰胺均匀分散在乙醇溶液中,在温度30℃下静置6h,取出镁盐晶须 清洗烘干得到表面改性的镁盐晶须;将上述步骤得到的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物50份,镁盐晶须6份与增韧剂2份、抗氧剂3份、抗冲击改性剂1份,按质量百分比ZnO·B2O3·3H2O 30%、Mg(OH) 2 25%、余量为Al(OH)3的阻燃剂7份,热稳定剂2份共聚,挤出成型得到阻燃ABS,挤出成型工艺为:料筒前段温度为210℃,料筒中段温度为170℃,料筒后段温度为160℃,喷嘴温度为176℃,注射压力为60MPa,注射速度为160mm/s,最后机械加工得到阻燃ABS机壳。

对比例1

本对比例与实施例1的区别仅为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯为不经过接枝的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯。

对比例2

本对比例与实施例1的区别仅为不加入镁盐晶须。

对比例3

本对比例与实施例1的区别仅为加入的阻燃剂为一帮氢氧化物阻燃剂。

表1实施例1~5与对比例1~3的性能测试对比

通过以上性能对比可知,本发明制备的阻燃ABS具有更好的力学性能和阻燃性能。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管对本发明已作出了详细的说明并引证了一些具体实施例,但是对本领域熟练技术人员来说,只要不离开本发明的精神和范围可作各种变化或修正是显然的。

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