一种含纳米级阻燃剂的无卤阻燃自熄ABS树脂及其制备方法与流程

一种含纳米级阻燃剂的无卤阻燃自熄abs树脂及其制备方法
技术领域
1.本发明涉及高分子材料加工技术领域，尤其是涉及一种含纳米级阻燃剂的无卤阻燃自熄abs树脂组合物及其制备方法。


背景技术：

2.abs材料因其具有强度高、韧性好、易于加工且具有较好的光泽等特点广泛应用于家用电器、儿童玩具、机械配件、汽车内外饰等领域。但abs极易燃烧，其水平燃烧速度约为2.5～5.1cm/min，且燃烧时产生大量黑烟和有毒气体，极易产生很大的安全隐患。传统的阻燃方法是加入卤系阻燃剂，所得到的产品虽然阻燃效果良好，但燃烧时会产生有毒和腐蚀性的气体，对人和环境的副作用极大。近年来，随着人民环保意识的普遍提高，如欧盟各国已于2003年2月出台了《关于报废电子电器设备指令》(简称weee)和《关于在电子电器设备中禁止使用某些有害物质指令》(简称rohs)，根据rohs指令要求，2006年7月1日以后投放欧盟市场的电气和电子产品不得含有多溴联苯、多溴联苯醚等6种有害物质。因此，含卤阻燃剂在abs材料中的应用受到越来越多的限制，非卤化已成为阻燃剂开发应用的主要趋势，且开发出环境友好的无卤阻燃abs材料势在必行。当前市场上的无卤阻燃剂主要有金属氧化物、磷系阻燃剂等，与abs类材料相容性较差，不仅难以分散，直接添加abs主材中会导致韧性等性能指标下降。


技术实现要素：

3.针对上述已有技术存在的缺陷，提供一种含纳米级阻燃剂的无卤阻燃自熄abs树脂组合物及其制备方法，以解决现有阻燃剂相容性较差、难以分散、abs性能难以均衡保持的问题。
4.本发明的目的是通过以下技术方案来实现的。
5.一种含纳米级阻燃剂的无卤阻燃自熄abs树脂，由以下重量份的原料制备而成：
[0006][0007]
所述的复合阻燃剂为san接枝pbl乳胶微球包裹的纳米级阻燃剂复配物。
[0008]
其中，
[0009]
所述的abs类树脂是abs粒料或abs粉料与san复配物。
[0010]
为保证复合阻燃剂和abs树脂的相容性，所述的san接枝pbl乳胶微球的接枝效率控制在45～75％，优选为50～65％。
[0011]
所述的复合阻燃剂在阻燃abs中的有效含量控制在3～20％，优选为5～12％。
[0012]
所述的纳米级阻燃剂复配物包含纳米级sio2和纳米级微胶囊化红磷，两者的比例
为纳米级sio2：纳米级微胶囊化红磷＝0.5～6％：5～15％。
[0013]
所述的润滑剂为硬脂酸、硬脂酸锌或硬脂酸钙中的一种或几种；所述的抗氧剂是1010、1076、dltp、dstp、dstdp中的一种或几种。
[0014]
本发明还提供一种含纳米级阻燃剂的无卤阻燃自熄abs树脂组合物的制备方法，该方法包括以下步骤：
[0015]
将abs原料、复合阻燃剂、润滑剂、抗氧剂按比例一起投入到高速混料机内，充分混合1～10分钟；将物料送入长径比≥20的双螺杆压出机中，在150～250℃范围内挤出造粒，制得本含纳米级阻燃剂的无卤阻燃自熄abs树脂。
[0016]
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
[0017]
本发明选择添加一定含量的含有san接枝pbl乳胶微球包裹的纳米级复合阻燃剂，san接枝pbl乳胶微球包裹的纳米级复合阻燃剂不仅保证了阻燃剂和abs材料较好的相容性和分散，也使得阻燃剂可以更好发挥出阻燃效能，同时得到的阻燃abs具有较好的综合性能；此外，纳米级sio2也可协助红磷更好地分散，在燃烧时，硅残留物还可以在塑料表面形式玻璃态的无机碳化层，隔绝热量和氧气，发挥自熄作用。本发明的制备方法、工艺过程简单，成本低，加工过程稳定，十分适合工业化生产。
具体实施方式
[0018]
以下实施例和对比例使用的原料信息为：
[0019]
abs购自奇美，san接枝pbl乳胶微球包裹的纳米级复合阻燃剂为自制，润滑剂为硬脂酸，抗氧剂是1010、1076。
[0020]
对阻燃abs树脂组合物常规力学性能、燃烧性能测试按照以下标准进行，结果见表1。
[0021]
charpy缺口冲击强度：按照iso 179
‑
1：2010(e)标准测试，冲击能量为4j；
[0022]
弯曲强度：按照iso 178：2010(e)标准测试，测试速度为2mm/min；
[0023]
弯曲模量：按照iso 178：2010(e)标准测试，测试速度为2mm/min；
[0024]
燃烧性能：按照ul 94标准测试；
[0025]
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
[0026]
实施例1
[0027]
一种含纳米级阻燃剂的无卤阻燃自熄abs树脂组合物，采用以下组分及重量份含量的原料制得：
[0028][0029]
其中复合阻燃剂中sio2为粒径20～50nm，微胶囊化红磷粒径为500～1000nm，且两
者的比例为1：10，控制阻燃剂复配物有效含量为8％，润滑剂为硬脂酸，抗氧剂是1010、1076；将abs、复合阻燃剂、润滑剂、抗氧剂按比例一起投入到高速混料机内，充分混合1～10分钟；将物料送入长径比≥20的双螺杆压出机中，在150～250℃范围内挤出造粒，制得本含纳米级阻燃剂的无卤阻燃自熄abs树脂。
[0030]
实施例2
[0031]
一种含纳米级阻燃剂的无卤阻燃自熄abs树脂组合物，采用以下组分及重量份含量的原料制得：
[0032][0033]
其中复合阻燃剂中sio2为粒径20～50nm，微胶囊化红磷粒径为500～1000nm，且两者的比例为1：10，控制阻燃剂复配物有效含量为8％，润滑剂为硬脂酸，抗氧剂是1010、1076；将abs、复合阻燃剂、润滑剂、抗氧剂按比例一起投入到高速混料机内，充分混合1～10分钟；将物料送入长径比≥20的双螺杆压出机中，在150～250℃范围内挤出造粒，制得本含纳米级阻燃剂的无卤阻燃自熄abs树脂。
[0034]
实施例3
[0035]
一种含纳米级阻燃剂的无卤阻燃自熄abs树脂组合物，采用以下组分及重量份含量的原料制得：
[0036][0037]
其中复合阻燃剂中sio2为粒径20～50nm，微胶囊化红磷粒径为500～1000nm，且两者的比例为1：10，控制阻燃剂复配物有效含量为8％，润滑剂为硬脂酸，抗氧剂是1010、1076；将abs、复合阻燃剂、润滑剂、抗氧剂按比例一起投入到高速混料机内，充分混合1～10分钟；将物料送入长径比≥20的双螺杆压出机中，在150～250℃范围内挤出造粒，制得本含纳米级阻燃剂的无卤阻燃自熄abs树脂。
[0038]
实施例4
[0039]
一种含纳米级阻燃剂的无卤阻燃自熄abs树脂组合物，采用以下组分及重量份含量的原料制得：
[0040][0041][0042]
其中复合阻燃剂中sio2为粒径20～50nm，微胶囊化红磷粒径为500～1000nm，且两
者的比例为1：10，控制阻燃剂复配物有效含量为4％，润滑剂为硬脂酸，抗氧剂是1010、1076；将abs、复合阻燃剂、润滑剂、抗氧剂按比例一起投入到高速混料机内，充分混合1～10分钟；将物料送入长径比≥20的双螺杆压出机中，在150～250℃范围内挤出造粒，制得本含纳米级阻燃剂的无卤阻燃自熄abs树脂。
[0043]
实施例5
[0044]
一种含纳米级阻燃剂的无卤阻燃自熄abs树脂组合物，采用以下组分及重量份含量的原料制得：
[0045][0046]
其中复合阻燃剂中sio2为粒径20～50nm，微胶囊化红磷粒径为500～1000nm，且两者的比例为1：10，控制阻燃剂复配物有效含量为12％，润滑剂为硬脂酸，抗氧剂是1010、1076；将abs、复合阻燃剂、润滑剂、抗氧剂按比例一起投入到高速混料机内，充分混合1～10分钟；将物料送入长径比≥20的双螺杆压出机中，在150～250℃范围内挤出造粒，制得本含纳米级阻燃剂的无卤阻燃自熄abs树脂。
[0047]
实施例6
[0048]
一种含纳米级阻燃剂的无卤阻燃自熄abs树脂组合物，采用以下组分及重量份含量的原料制得：
[0049][0050][0051]
其中复合阻燃剂中sio2为粒径20～50nm，微胶囊化红磷粒径为500～1000nm，且两者的比例为1：5，控制阻燃剂复配物有效含量为8％，润滑剂为硬脂酸，抗氧剂是1010、1076；将abs、复合阻燃剂、润滑剂、抗氧剂按比例一起投入到高速混料机内，充分混合1～10分钟；将物料送入长径比≥20的双螺杆压出机中，在150～250℃范围内挤出造粒，制得本含纳米级阻燃剂的无卤阻燃自熄abs树脂。
[0052]
对比例1
[0053]
一种含纳米级阻燃剂的无卤阻燃自熄abs树脂组合物，采用以下组分及重量份含量的原料制得：
[0054][0055]
其中复合阻燃剂中sio2为粒径20～50nm，微胶囊化红磷粒径为500～1000nm，且两