一种阻燃增强abs塑料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种塑料及其制备方法，尤其涉及一种阻燃增强ABS塑料及其制备方 法。
【背景技术】
[0002] 聚丙稀（Poyropylene，ABS)已经被广泛应用于工业、农业、医疗、卫生等包装和日 常生活的各个领域中，是目前世界高分子材料中用量最大、增长速度最快的一类产品，主要 是由于其原料来源多、价格低、材料性能优良、电绝缘性和化学稳定性好，同时又具有易于 加工成型的优点。虽然ABS优点较多，但也有其不足，主要表现为韧性、阻燃、耐老化性能较 差，且成型收缩率大、易燃烧，同时由于其非极性的特点，使其与其它极性聚合物、无机填料 的相容性较差，从而限制了作为注塑、纤维、薄膜等制品的原料或专用料的应用。因此，为了 拓展ABS的应用领域，必须对ABS进行改性，提高其性能。
[0003] 按改性中是否发生了化学反应，可将聚丙烯的改性方法分为物理改性和化学改 性；按使用功能可分为共混增韧改性、填充增强改性、功能化改性和阻燃改性。聚丙烯的 物理改性主要通过加入其它聚合物、填料及相容剂，达到改善材料性能的目的，包括共混改 性、无机粒子增强增韧改性和阻燃改性等。聚烯烃共混物研究和应用已得到了学术界与工 业界的广泛关注和迅速发展。
[0004] 聚合物改性的最简单的方法是无机粒子的填充改性。按尺寸大小，无机粒子可分 为微米粒子、纳米粒子和晶须粒子三类。无机粒子的填充改性方法不仅能提高聚合物的刚 度、硬度、模量、冲击韧性和热变形温度，还能降低成本。由于聚合物复合材料的强度和韧性 主要受填料粒子的粒径、形状、以及基体与粒子间的界面粘结强度的影响，因此采用界面相 容剂或弹性体等与无机刚性粒子共同增强增韧ABS，能有效提高材料韧性，同时使材料也具 有较高的强度，最终实现ABS增强与增韧。由此通过将无机粒子的超细化、纳米化和表面功 能化，使填料转变为功能填料，与弹性体协同增加聚合物的强度与韧性已成为聚合物/无 机填料复合材料的研究热点。
[0005] 微米级无机刚性粒子改善ABS的韧性，可在不降低其拉伸强度和刚性的同时，还 能提高材料抗冲性能和热变形温度。纳米材料与技术从20世纪90年代开始兴起，逐渐使 无机填料粒子向纳米化和功能化方向发展。纳米粒子填充聚合物必须实现纳米粒子与聚合 物在纳米尺度上的均匀分散，才能达到较好的增强、增韧效果。因此，采用纳米粒子改性聚 合物，应当进行适当的表面处理，降低粒子的表面能，并增加塑化过程中粒子与基体之间的 界面相互作用，提高机械剪切力，最终达到纳米粒子均匀分散的效果。
[0006] 本发明提供了一种阻燃增强ABS塑料，强度高，并具有优异的阻燃性能。
【发明内容】
[0007] 针对现有技术中存在的上述不足，本发明所要解决的技术问题之一是提供一种阻 燃增强ABS塑料。
[0008] 本发明所要解决的技术问题之二是提供一种阻燃增强ABS塑料的制备方法。
[0009] 本发明目的是通过如下技术方案实现的：
[0010] -种阻燃增强ABS塑料，由下述重量份的原料制备而成：
[0011] ABS树脂90-110份、9, 10-二羟基硬脂酸1-5份、氢氧化镁5-15份、偶联剂0. 1-0. 5 份、相容剂0.3-0. 7份。
[0012] 优选地，所述的偶联剂选自硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、锆酸酯偶 联剂中一种或多种的混合物。
[0013] 更优选地，所述的偶联剂由40-60wt %二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷和 40-60wt% (N，N-二甲基-3-氨丙基）三甲氧基硅烷混合而成。
[0014] 优选地，所述的相容剂由40-60wt % ABS-g-MAH和40-60wt % EVA-g-MAH混合而 成。
[0015] 本发明还提供了上述阻燃增强ABS塑料的制备方法，将氢氧化镁、相容剂、ABS树 脂、9, 10-二羟基硬脂酸、偶联剂混合均匀，混炼塑化，挤出造粒。
[0016] 本发明所述一种阻燃增强ABS塑料及其制备方法，通过合理的配比，优选出适合 提高ABS力学性能的无机填料、相容剂的种类及用量，提高了阻燃性能和强度。
[0017] 本发明阻燃增强ABS塑料具有良好的综合性能，可广泛应用于汽车内饰件如仪表 板、立柱、杂物箱、门板等，外饰件如保险杠、防擦条、扰流板等。
【具体实施方式】
[0018] 下面结合实施例对本发明做进一步的说明，以下所述，仅是对本发明的较佳实施 例而已，并非对本发明做其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示 的技术内容加以变更为同等变化的等效实施例。凡是未脱离本发明方案内容，依据本发明 的技术实质对以下实施例所做的任何简单修改或等同变化，均落在本发明的保护范围内。
[0019] 实施例中各原料介绍：
[0020] ABS树脂：CAS号：9003-56-9，ABS树脂，采用中国石油吉林石化公司生产的牌号为 0215A的ABS树脂。
[0021] 二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷，CAS号：35141-30-1。
[0022] (N，N-二甲基-3-氨丙基）三甲氧基硅烷，CAS号：2530-86-1。
[0023] 氢氧化镁，CAS号：1909-42-8,采用山东鲁华化工有限公司的粒径为0. 5-5 μπι氢 氧化镁。。
[0024] ABS-g-MAH，采用南京聚星高分子材料有限公司生产的型号为JX-9的ABS-g-MAH。
[0025] EVA-g-MAH，采用南京塑泰高分子科技有限公司生产的型号为g-3的EVA-g-MAH。
[0026] 9, 10-二羟基硬脂酸，CAS 号：120-87-6。
[0027] 实施例1
[0028] 称取各原料（重量份）：ABS树脂100份、9, 10-二羟基硬脂酸3份、氢氧化镁10 份、偶联剂〇. 4份、相容剂0. 2份。
[0029] 所述的偶联剂由0. 2份二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷和0. 2份（N，N-二甲 基-3-氨丙基）三甲氧基硅烷混合而成。
[0030] 所述的相容剂由0· 1份ABS-g-MAH和0· 1份EVA-g-MAH混合而成。
[0031] 将氢氧化镁、相容剂、ABS树脂、9, 10-二羟基硬脂酸、偶联剂混合均匀，加入双螺 杆挤出机中，双螺杆挤出机的加工温度240°C，主机转速为350转/分；挤出后冷却牵条、风 干切粒，即制备本发明所述的阻燃增强ABS塑料。
[0032] 实施例2
[0033] 按实施例1的原料配比和方法制备阻燃增强ABS塑料，区别仅在于：所述的偶联剂 为0. 4份二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷。得到实施例2的阻燃增强ABS塑料。
[0034] 实施例3
[0035] 按实施例1的原料配比和方法制备阻燃增强ABS塑料，区别仅在于：所述的偶联剂 为0. 4份（N，N-二甲基-3-氨丙基）三甲氧基硅烷。得到实施例3的阻燃增强ABS塑料。
[0036] 实施例4
[0037] 按实施例1的原料配比和方法制备阻燃增强ABS塑料，区别仅在于：所述的相容剂 为0. 2份ABS-g-MAH。得到实施例4的阻燃增强ABS塑料。
[0038] 实施例5
[0039] 按实施例1的原料配比和方法制备阻燃增强ABS塑料，区别仅在于：所述的相容剂 为0. 2份EVA-g-MAH。得到实施例5的阻燃增强ABS塑料。
[0040] 测试例1
[0041] 对实施例1-5制备得到的阻燃增强ABS塑料进行常规性能测试。具体测试结果见 表1 :
[0042] 表1 :阻燃增强ABS塑料常规性能测试数据
[0045] 比较实施例1与实施例2-3,在偶联剂加入总量相同的情况下，实施例1(二乙 烯三胺基丙基三甲氧基硅烷和（N，N-二甲基-3-氨丙基）三甲氧基硅烷复配）阻燃增强 ABS塑料的常规性能明显优于实施例2-3 (二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷和（N，N-二甲 基-3-氨丙基）三甲氧基硅烷中单一原料）.
[0046] 测试例1
[0047] 对实施例1-5制备得到的阻燃增强ABS塑料进行阻燃性能测试，采用UL94试验 对阻燃性进行评价。所述UL94试验是通过使用用于阻燃性评价的样条（125mm X 13mm X I. 6mmm)在23°C和50%相对湿度的恒温室中放置48小时后对其进行由Underwriters Laboratories规定的UL94燃烧试验，阻燃测试和评价结果为：阻燃级别从HB级至V-O级 递增。具体测试结果见表2:
[0048] 表2 :阻燃增强ABS塑料阻燃性能测试数据
[0050] 比较实施例1与实施例4-5,在相容剂加入总量相同的情况下，实施例 I (EVA-g-MAH和ABS-g-MAH复配）阻燃增强ABS塑料的阻燃性能明显优于实施例 2-3 (EVA-g-MAH 和 ABS-g-MAH 中单一原料）。
【主权项】
1. 一种阻燃增强ABS塑料，其特征在于，由下述重量份的原料制备而成：ABS树脂 90-110份、9, 10-二羟基硬脂酸1-5份、氢氧化镁5-15份、偶联剂0. 1-0. 5份、相容剂 0· 3-0. 7 份。2. 如权利要求1所述的阻燃增强ABS塑料，其特征在于，所述的偶联剂由40-60wt%二 乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷和40-60wt% (N，N-二甲基-3-氨丙基）三甲氧基硅烷混合 而成。3. 如权利要求1所述的阻燃增强ABS塑料，其特征在于，所述的相容剂由40-60wt% ABS-g-MAH和 40-60wt%EVA-g-MAH混合而成。4. 如权利要求1-3任一项所述的阻燃增强ABS塑料的制备方法，其特征在于，包括以下 步骤：将氢氧化镁、相容剂、ABS树脂、9, 10-二羟基硬脂酸、偶联剂混合均匀，混炼塑化，挤 出造粒。
【专利摘要】本发明公开了一种阻燃增强ABS塑料及其制备方法，所述阻燃增强ABS塑料由下述重量份的原料制备而成：ABS树脂90-110份、9,10-二羟基硬脂酸1-5份、氢氧化镁5-15份、偶联剂0.1-0.5份、相容剂0.3-0.7份。本发明所述一种阻燃增强ABS塑料及其制备方法，通过合理的配比，优选出适合提高ABS力学性能的无机填料、相容剂的种类及用量，提高了阻燃性能和强度。
【IPC分类】C08L51/06, C08K3/22, C08K5/544, C08K13/02, C08L55/02, C08K5/09
【公开号】CN105400126
【申请号】CN201511008259
【发明人】陈斌, 张荣福, 印玲
【申请人】上海浦东瀚氏模具成型有限公司
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年12月29日