一种低气味、低散发abs组合物及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种低气味、低散发ABS组合物及其制备方法，包含组分：ABS树脂：52.4-97.4%；改性剂：0-40%；相容剂：1-3%；水母粒1-5%；助剂0.1-3%；其制备方法是将ABS树脂、改性剂、相容剂和助剂在高混机里混合1-3min；混合均匀，置于双螺杆挤出机的主喂料口中，从侧喂料口加入水母粒，熔融挤出，造粒干燥，即得。本发明使用以马来酸酐接枝物为相容剂，能大大提高复合材料的相容性，以高熔体发泡PP为载体的水母粒作为气提剂，可以有效去除加工过程中产生的各种挥发性小分子和有机化合物，所制备的ABS组合物具有低气味、低散发的特性，可以满足汽车内饰件的要求。
【专利说明】一种低气味、低散发ABS组合物及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种ABS组合物，具体涉及一种低气味、低散发ABS组合物及其制备方法。
【背景技术】
[0002]苯乙烯-丁二烯-丙烯腈(ABS)树脂兼具有丙烯腈的刚性和耐热性，聚苯乙烯的光泽性和加工性以及聚丁二烯的抗冲击性等特点，广泛应用于家用电器、办公设备、仪器仪表、交通运输、建筑材料、日用器具及包装材料等领域。但由于ABS在高温下具有一定的挥发性，常用的ABS制品在加工成型过程中经常产生一些挥发物，挥发物累积附着在制品的表面，影响制品的外观和使用。因此，在加工过程中，经常需要终止生产来清洗模具，从而降低生产效率。ABS树脂具有良好的机械性能和优异的成型加工特性，在汽车行业也得到了广泛应用。如汽车内饰中的门板、仪表板、副仪表板、遮阳板。内饰材料所含挥发气体是新车味的主要来源，因此需要控制汽车内饰件的气体挥发量，即控制VOC和TV0C。
[0003]我国为了更好的管控新车车内的空气质量，在2012年3月I日颁布了《乘用车内空气质量评价指南》，并开始实施。这要求材料生产厂商提供更低气味、更低VOC的产品来满足消费者的需求。
[0004]减少气味可以采取下面几种措施:1、用低气味替代品来替代那些难闻的添加剂；
2、采用更为纯净的树脂；3、加入吸附剂，包括化学反应及物理吸附方法。化学反应方法是指一些能与有气味小分子物质反应的添加剂`，这些添加剂和小分子反应，产生分子链大、在一般环境中不能挥发出来的另一种化合物，从而消除气味，例如蓖麻油酸锌是通过螯合醛酮分子来降低气味的。而对于物理吸附来说，理论上讲，大量的空洞可以对任何产生气味或其他挥发份的小分子进行吸附，因此可能对产生气味问题的各个方面都有效果。而且，随着物理吸附剂工业的发展，目前物理吸附体系种类非常多。包括活性炭、硅胶、凹凸棒、粘土矿物体系、分子筛、沸石、硅灰石、膨润土等，当它们均匀分散于树脂体系时，能吸附孔径小于自身微孔的小分子物质，从而降低气味。围绕上述因素，人们做了不少工作。
[0005]专利200510026760.0提到气味为树脂原材料、稳定剂、矿物填料以及加工裂解产生的，气味的解决方法是加入纳米氧化锌和纳米二氧化钛。专利CN101817953B添加了气味吸附剂制备了一种低散发的改性聚丙烯复合材料，气味吸附剂包括:粘土，膨润土，多孔二氧化硅，活性氧化铝或分子筛。专利200810207592.9公开了一种不积垢、低散发的苯乙烯基树脂组合物的制备方法，加入白炭黑吸附积垢物。但是，使用此配方，对材料的韧性会造成影响，同时会限制制品的颜色。
[0006]上述方法对材料的气味问题均由不同程度的解决，然而，上述方法仅仅是针对某一组份对气味的影响，从而添加吸附剂来降低气味，但实际上材料气味是多种组分气味相互作用的结果。因此，寻找一种能够全面解决各种气味问题而又不影响材料的机械性能的方法显得尤为重要。
【发明内容】
[0007]为了克服上述现有技术的缺陷，本发明的首要目的在于提供一种低气味、低散发ABS组合物，该组合物通过添加水母粒，能有效去除加工过程中产生的各种挥发性小分子和有机化合物，同时不影响材料的机械性能。
[0008]本发明的另一目的在于提供一种上述低气味、低散发ABS组合物的制备方法。
[0009]本发明是通过以下技术方案实现:
[0010]一种低气味、低散发ABS组合物，按重量百分比计，包含以下组分:
[0011]
ABS 树脂:52.4-97.4%
改性剂:0-40%
相容剂:1-3%
水母粒1-5%
助剂0.1-3%;
[0012]其中，所述水母 粒按重量百分比计，包括以下组分:
[0013]聚丙烯1%-49%;
[0014]水50%-98%;
[0015]矿物填料0.1-5% ；
[0016]本发明所述的水母粒，是由聚丙烯，矿物填料和水组成的复合物，该复合物含水量^ 50%，优选60-90% ;所述聚丙烯为高熔体强度聚丙烯，其熔体强度> 5cN;其中，熔体强度测试条件为:在190°C的实验温度下，使用长径比为10: I的毛细管口模，口模到滚轮的距离为24cm，柱塞下降速度为0.lOmm/s，牵引滚轮的加速度为5mm/s2。所述矿物填料为滑石粉、碳酸钙或硫酸钡中的一种或几种的混合。
[0017]所述水母粒的制备方法，包括如下步骤:
[0018](I)将聚丙烯与矿物填料按配比进行充分的混合，在挤出机中挤出条状聚丙烯，再将其切碎成聚丙烯预发泡颗粒；
[0019](2)以水为发泡剂，将聚丙烯预发泡颗粒进行发泡，制备得到高熔体强度的发泡聚丙烯；
[0020](3)将高熔体强度的发泡聚丙烯和水在高速混合器中混5-10min，制备得到水母粒，放出待用。
[0021]本发明的水母粒加入量优选1_5%，加入过多的水母粒，水母粒会在螺杆中沸腾，从而不利于生产。
[0022]所述ABS树脂为丙烯腈、丁二烯、苯乙烯的三元共聚物，制备方法为本体法或乳液法，其中丁二烯的重量百分比含量为10-55%，丙烯腈的重量百分比含量为15-32%，苯乙烯的重量百分比含量为30-70%。
[0023]所述的改性剂为目前用于对ABS进行改性的所有助剂，包括增韧剂，耐热剂，阻燃剂，抗静电剂等。如增韧剂一一如ABS高胶粉，耐热剂----如N-苯基接枝马来酰亚胺、阻燃剂一一如十溴二苯乙烷(DBPE)、抗静电剂一一如聚乙二醇体系聚酰胺PEG-PA等。
[0024]所述相容剂为聚丙烯与马来酸酐的接枝物PP-g-MAH，接枝率为0.3-1.2%，其融指为50-120g/10min(190°C，2.16kg)，马来酸酐接枝相容剂通过引入强极性反应性基团，使材料具有高的极性和反应性，能大大提高复合材料的相容性。
[0025]本发明组合物还包括0.1-3% (重量百分比)的助剂，所述助剂为热稳定剂、光稳定剂、加工助剂、色粉或颜料中的一种或几种的混合。可根据不同技术要求等对上述助剂进行单独使用，或者复合使用。热稳定剂可以提高材料在加工和使用过程中的耐热老化性能，通常可选自酚类、亚磷酸酯类、硫代酯类中的一种以上。光稳定剂可以提高材料在使用过程中的耐光老化性能，可为受阻胺类或紫外线吸收剂。加工助剂为低分子酯类硬脂酸、金属皂(Cast、Znst)、硬脂酸复合酯或酰胺类(芥酸酰胺)中的一种以上。
[0026]本发明所述的低气味、低散发ABS组合物的制备方法，包括以下步骤:
[0027](I)按重量百分比称取ABS树脂、改性剂、相容剂和助剂在高混机里混合l_3min ；混合均匀，得到预混料；
[0028](2)将预混料置于双螺杆挤出机的主喂料口中，从侧喂料口加入水母粒，进行熔融挤出，造粒干燥，即得。
[0029]所述熔融挤出的条件为:一区温度140-210°C，二区温度190_240°C，三区温度190-280 °C,四区温度190-280 °C，五区温度190-280 °C，六区温度190_280°C，七区温度190-2800C，八区温度190-280°C，九区温度190_280°C，主机转速250-600转/分钟；双螺杆挤出机的长径比为40: I。
[0030]本发明与现有技术相比，具有如下有益效果:
[0031]I)本发明使用以马来酸酐接枝物为相容剂，能大大提高复合材料的相容性，以高熔体发泡PP为载体的水母粒作为气提剂，可以有效去除加工过程中产生的各种挥发性小分子和有机化合物，所制备的ABS组合物具有低气味、低散发的特性，可以满足汽车内饰件的要求；`
[0032]2)本发明使用的水母粒简单易得，制备工艺简单，成本低，能有效去除气味的同时，而又不影响组合物的机械性能；
[0033]3)本发明提出的低气味、低散发ABS组合物的制备方法简单易行，采取侧喂料加料的方式加入水母粒，避免了从主喂料加入时而导致水母粒中的水分过早挥发的问题，能更加有效的去除气味。
【具体实施方式】
[0034]下面通过【具体实施方式】来进一步说明本发明，以下实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受下述实施例的限制。
[0035]以下实施例和对比例中，挤出机熔融挤出的加工条件如下:一区温度140-210°C，二区温度190-240°C，三区温度190-280°C，四区温度190_280°C，五区温度190_280°C，六区温度190-280°C，七区温度190-280°C，八区温度190_280°C，九区温度190_280°C，主机转速250-600转/分钟。双螺杆挤出机的长径比为40: I。
[0036]所述的ABS为丙烯腈、丁二烯、苯乙烯的三元共聚物，制备方法为本体法或乳液法。具体牌号可以是目前市售的各种牌号的ABS数据，如巴斯夫的GP-22，LG化学的121H，奇美的PA-757，高桥的ABS8434等。
[0037]所述的改性剂为目前用于对ABS进行改性的所有助剂，包括增韧剂，耐热剂，阻燃剂，抗静电剂等。如增韧剂一一如韩国锦湖ABS高胶粉，耐热剂一一如触媒化学公司
生产的N-苯基接枝马来酰亚胺、阻燃剂----如美国Albermale公司生产的十溴二苯乙烧
(DBPE)、抗静电剂一一如旭化成公司生产的聚乙二醇体系聚酰胺PEG-PA等。
[0038]水母粒的制备:
[0039]将不同熔体强度的高熔体强度聚丙烯与矿物填料(滑石粉、碳酸钙或硫酸钡)按表1所示配比进行充分的混合，在挤出机中挤出条状聚丙烯，再将其切碎成聚丙烯预发泡颗粒；以水为发泡剂，将聚丙烯预发泡颗粒进行发泡，制备得到高熔体强度的发泡聚丙烯；将高熔体强度的发泡聚丙烯和水在高速混合器中混5-10min，通过控制混合时间，制备得到如表1所示含水量的水母粒，放出待用。
[0040]表1水母粒的各组分含量(重量百分比):,Iy’:.丨:4
【权利要求】
1.一种低气味、低散发ABS组合物，其特征在于:按重量百分比计，包含以下组分: ABS 树脂:52.4-97.4% 改性剂:0-40%相容剂:1-3%水母粒1-5% 助剂0.1-3% ； 其中，所述水母粒按重量百分比计，包括以下组分: 聚丙烯1%-49% ； 水50%-98% ； 矿物填料0.1-5% ； 所述聚丙烯为高熔体强度聚丙烯，其熔体强度> 5cN。
2.根据权利要求1所述的低气味、低散发ABS组合物，其特征在于:所述ABS树脂为丙烯腈、丁二烯、苯乙烯的三元共聚物，其中丁二烯的重量百分比含量为10-55%，丙烯腈的重量百分比含量为15-32%，苯乙烯的重量百分比含量为30-70%。
3.根据权利要求1所述的低气味、低散发ABS组合物，其特征在于:所述改性剂为N-苯基接枝马来酰亚胺、十溴二苯乙烷、高胶粉或聚乙二醇体系聚酰胺中的一种或几种的混合。`
4.根据权利要求1所述的低气味、低散发ABS组合物，其特征在于:所述相容剂为聚丙烯与马来酸酐的接枝物，接枝率为0.3-1.2%，其熔融指数在190°C，2.16kg条件下50-120g/10min。
5.根据权利要求1所述的低气味、低散发ABS组合物，其特征在于:所述助剂为热稳定剂、光稳定剂、加工助剂、色粉或颜料中的一种或几种的混合。
6.根据权利要求5所述的低气味、低散发ABS组合物，其特征在于:所述热稳定剂为酚类、亚磷酸酯类、硫代酯类中的一种以上；所述光稳定剂为受阻胺类或紫外线吸收剂中的一种或几种的混合；所述加工助剂为低分子酯类硬脂酸、金属皂、硬脂酸复合酯或酰胺类中的一种以上。
7.根据权利要求1所述的低气味、低散发ABS组合物，其特征在于:所述水母粒中含水量为 60-90%。
8.根据权利要求1所述的低气味、低散发ABS组合物，其特征在于，所述矿物填料为滑石粉、碳酸钙或硫酸钡中的一种或几种的混合。
9.根据权利要求1所述的低气味、低散发ABS组合物，其特征在于:所述水母粒的制备方法，包括如下步骤: (1)将聚丙烯与矿物填料按配比进行充分的混合，在挤出机中挤出条状聚丙烯，再将其切碎成聚丙烯预发泡颗粒； (2)以水为发泡剂，将聚丙烯预发泡颗粒进行发泡，制备得到高熔体强度的发泡聚丙烯； (3)将高熔体强度的发泡聚丙烯和水在高速混合器中混5-10min，制备得到不同含水量的水母粒，放出待用。
10.权利要求1、任一项所述的低气味、低散发ABS组合物的制备方法，其特征在于:包括以下步骤:(O按重量百分比称取ABS树脂、改性剂、相容剂和助剂在高混机里混合l_3min ;混合均匀，得到预混料； (2)将预混料置于双螺杆挤出机的主喂料口中，从侧喂料口加入水母粒，进行熔融挤出，造粒干燥，即得。
11.根据权利要求10所述的低气味、低散发ABS组合物的制备方法，其特征在于:所述熔融挤出的条件为:一区温度140-210°C，二区温度190-240°C，三区温度190_280°C，四区温度190-280°C，五区温度190-280°C，六区温度190_280°C，七区温度190_280°C，八区温度190-280°C，九区温度190-280°C，主机转速250-600转/分钟；双螺杆挤出机的长径比为40:1。`
【文档编号】B29C47/92GK103772884SQ201310666768
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年12月9日 优先权日:2013年12月9日
【发明者】肖华明, 陶四平, 李晟, 李欣, 张春怀, 王扬利, 李聪 申请人:天津金发新材料有限公司, 金发科技股份有限公司