专利名称：一种高韧性abs阻燃材料极其制备方法
一种高韧性ABS阻燃材料极其制备方法技术领域：
本发明涉及一种ABS高分子材料，特别涉及一种高韧性ABS阻燃材料其制备方法。背景技术：
已知的，汽车、建筑材料、家用电器、办公用品等等方面使用的塑料材料，大多为ABS阻燃材料，目前的阻燃PBT/ABS所用的阻燃剂近95— 96%为含卤阻燃剂，特别是以多溴二苯醚和多溴联苯类物质为代表的含溴阻燃剂效率高、用量少，对材料的性能影响小，且价格适中，其效能和生产、使用价格比非其他阻燃剂所能匹敌，因此我国供出口的电子电气类产品中70% 80%都用此类阻燃剂。目前阻燃ABS行业内采用以下几种体系
(1)、添加卤系阻燃剂和无机阻燃剂如三氧化二锑和氢氧化铝进行复配；
(2)、米用有机磷、有机含氮、有机含娃体系；
(3)、无机阻燃体系。但无论采用上述哪种体系，由于阻燃剂的加入，体系的力学性能下降很大，尤其对材料的冲击韧性影响很大，另外材料的表观质量降低很多，最重要的是材料的成本增加很多，失去了阻燃产品的市场竞争力。近年来随着人们的环保意识的提高，尤其是欧美发达国家的长期工业污染形成的环保欠账，国际上通行的做法是，谁污染谁治理，尽可能的减少工业污染；所以溴系阻燃剂受到二噁英问题的困扰，同时用其(溴一锑系统)阻燃的高分子材料在热裂解及燃烧时会生成大量的烟尘及腐蚀性气体，目前欧盟和日本已相继出台法令禁止使用此类阻燃剂。欧盟于2006年7月I日起全面实施ROHS指令，该法令要求投放欧盟的电子电气产品不得含有聚溴二苯醚、聚溴联苯，该法令严重制约了我国电子电气产品的出口。由上可知，科技进步和生活质量的提高就是建立在所使用的材料不断优化之中；为此，研究和开发ABS阻燃新技术显得尤其重要，这也是高分子领域的长久诉求。
发明内容
为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种高韧性ABS阻燃材料其制备方法，本发明通过合理的成份比及其制备方法实现了获取物的阻燃性能优越、力学性能好，尤其是冲击韧性优异，表观光洁度高，成本低廉的ABS阻燃材料。为了实现所述发明的目的，本发明采用如下技术方案
一种高韧性ABS阻燃材料，所述阻燃材料成分组成按照重量比，包含如下成份
ABS 树脂45-65wt%
PVC 树脂10-25wt%
卤系阻燃剂0. 4-3. 0wt%
无机阻燃剂2-7wt%
PS 树脂6-12wt%
ABS 增韧剂1-4. 6wt%
塑料用表面增亮剂l_3wt%
塑料用内外润滑剂I. 0-3. 0wt%塑料用热稳定剂2-4wt%
塑料用增塑剂1-4 wt%0进一步，所述ABS树脂为熔融指数l_2g/10min，通用注塑级，本发明公开的ABS树脂为上海高桥石化公司产ABS，牌号8391为本发明优选；本发明或使用其它生产厂的相同性质的等同材料，如大连华益塑料原料有限公司、拜耳公司“美国俄亥俄州阿迪斯顿、德国多尔玛根、西班牙塔拉戈纳、印度巴罗达或泰国马塔普特分公司”、巴斯夫公司“墨西哥奥尔塔米拉、比利时安特卫普、韩国蔚山或德国路德维希港分公司”、陶氏化学“荷兰泰尔纳曾、美国康涅狄格州、美国俄亥俄周汉因罗克或美国密歇根周米德兰分公司”、GE高新材料“法国VillerS-St-Sepulcre、荷兰阿姆斯特丹、英国格兰奇茅斯、美国伊利诺斯州渥太华、美国密西西比州贝圣路易斯或美国弗吉尼亚州西部分公司”、Polimeri Europa “意大利曼图亚或意大利拉文纳分公司”、Cheil工业公司“韩国丽水分公司”、锦湖化学“韩国蔚山分公司”、 LG化学“韩国丽水分公司”、Tai ABS树脂工业公司“泰国裕廊岛分公司”、台湾奇美“中国台湾台南分公司”、台湾化学和纤维公司“中国台湾嘉义分公司”、东丽工业公司“日本市原分公司”、东丽塑料公司“马来西亚新路头分公司”、Tochno Polymer公司“日本四日市分公司”、UMG ABS树脂公司“日本大竹或日本宇部分公司”。进一步，所述PVC树脂为齐鲁石化产PVC树脂，牌号SG-5型通用树脂粉，或内蒙古临海化工股份有限公司、安徽氯碱化工集团有限责任公司、巨化集团公司、四川省金路树脂有限公司、河北盛华化工有限公司、湖北宜化PVC、云南盐化、山西阳煤PVC、宜宾天原PVC、河南恒通PVC、上海氯碱、台塑宁波、天津大沽、天津LG大沽、北京化二、苏州华苏、山东恒通、河南联创化工、陕西金泰、江西南昌氯碱、泰山盐化工、内蒙海吉、唐山三友、湖北宜昌山水、山东海化、内蒙三联PVC、河南神马PVC、青岛海晶PVC、齐鲁石化PVC、山东博汇、济宁中银电化有限公司、河南宇航PVC、河北宝硕PVC、河北金牛PVC、江苏无锡格林艾普公司生产的PVC树脂。进一步，所述卤系阻燃剂为含有元素溴、氯的有机阻燃剂，它们是全氯环戊癸烷、双(六氯环戊二烯)环辛烷、十溴二苯醚、十溴二苯乙烷、八溴二苯醚、1，2-双(2，4，6-三溴苯氧基)乙烷、1，2-双(四溴邻苯二甲酰亚胺)乙烷、四溴双酚A的任意一种或两种或两种以上的组合，主要生产厂商为国内化工企业或国外化工企业进口替代。进一步，所述无机阻燃剂为三氧化二锑，其有效含量大于99. 5wt%或满足99. 5wt%,白度大于95%或满足95%，粒径小于Ium或满足达到Ium均可。进一步，所述PS树脂为通用GPPS树脂，达到或满足通用注塑级，且具有高光泽度即可。进一步，所述A B S用增韧剂为氯化聚乙烯、P 0 E马来酸酐接枝物或E PDM马来酸酐接枝物中的任意一种或两种或两种以上的组合。进一步，所述塑料用表面增亮剂为E B S、芥酸酰胺中的任意一种或两种或两种以上的组合。进一步，所述E B S为甲撑双硬脂酰胺。进一步，所述塑料用内外润滑剂为石蜡、氯化石蜡或硬脂酸中的任意一种或两种或两种以上的组合。进一步，所述塑料用热稳定剂为硬脂酸钡、硬脂酸锌两种材料的复配混合物，前述硬脂酸钡、硬脂酸锌两种各占比例的百分之20 80，也就是当其中任一为百分之20时，另一便为百分之80 ;其中任一增加另一便相应减少。进一步，所述塑料用增塑剂为DOP (邻苯二甲酸二辛酯)、TOTM (偏苯二酸二辛酯)或脂肪族二元酸酯类增塑剂类中的任意一种或两种或两种以上的组合。进一步为了实施本发明，所述各组分在本发明中的作用给予说明，以便本领域技术人员理解本发明
其中所述ABS阻燃材料的各组分性能如下
选用通用注塑级ABS，主要是为了确保生产工艺稳定，选材容易，成本相对低廉。其中所述SG-5型PVC树脂粉，作为共混体系重要组分，主要作用是提高体系阻燃性，同时大幅度降低了成本。选用SG-5型PVC树脂粉的另一原因是其聚合度适中，生产难 度相对较小。其中所述卤系和无机阻燃剂复配使用，是为了确保材料的阻燃性能达到UL-94 VO级。其中所述GPPS树脂，改善材料表观，提高材料的加工性能。其中所述ABS增韧剂，改善A B S和P V C组分间的相容性，最终达到提高复合材料韧性的目的。其中所述塑料用表面增亮剂，是因为在ABS中添加阻燃剂和PVC树脂后，ABS树脂表面光泽度受到很大影响，添加后材料的表面光泽度得到提高。其中所述塑料用内外润滑剂和热稳定剂，主要是体系中添加P V C树脂的缘故，P V C树脂热稳定性差，须添加适量的润滑剂和热稳定剂。其中所述塑料用增塑剂，主要是为了降低高分子材料的加工温度，防止PVC和有机类阻燃剂的分解，提高复合材料表面的光泽度。进一步公开本发明，下面详细阐述如下工艺步骤
一种高韧性ABS阻燃材料的制备方法，包括以下步骤
(1)以上各种原料按配比在辊桶式搅拌机中混合15分钟，均匀混合；
(2)在双螺杆挤出机中进行均化塑炼，由加料口至挤出模头各加热区的温度分别为 100-110、156-160、168-170、170-173、170-173、163-165、168-170，单位。C，主机转速280 320rpm ;其中采用较低的温度是因为阻燃体系中添加有PVC树脂，其分解温度低，但此温度又要满足整个体系塑化的要求，所以整个加工温度范围很窄；
(3)采用冷拉条切成颗粒，水冷，过振动筛后用热风烘干机在80°C烘干I小时，再按每I吨为单位在立式搅拌机进行进行搅拌均化后包装，即可得到此阻燃ABS。本发明阻燃ABS与阻燃剂复合成的阻燃A B S各项性能指标对比如下
为了便于描述，将本发明的阻燃A B S标注为ZRl ;也就是使用本领域的常规描述替
换，用阻燃剂复合成的阻燃AB S标注为ZR2。说明书附图的图I是ZRl和ZR2性能和成本的数据对比结合附图I的数据对比，可以明确本发明的ZRl产品在拉伸强度、冲击强度、表面光泽度等指标方面优于ZR2产品，更重要的是ZRl的成本远低于ZR2 ;使得本发明实现了低成本的诉求。
图I是本发明的ZRl和ZR2性能和成本对比。
图2本发明的阻燃ABS ZRl-I性能和成本比对。图3本发明的阻燃ABS ZR1-2性能和成本比对。图4本发明的阻燃ABS ZR1-3性能和成本比对。具体实施方式
通过下面的实施例可以更详细的解释本发明，本发明并不局限于下面的实施例；公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切变化和改进；
在实施例一中，产品编号ZRl-I
本发明的ZRl-I阻燃ABS材料，按重量百分比由下列组分构成中国石化上海高桥石化公司产ABS，牌号8391，添加量63. 6 wt% ;齐鲁石化产PVC树脂，牌号SG-5，添加量10wt% ； 卤系阻燃剂十溴二苯乙烷，添加量2. 26 wt% ;无机阻燃剂，三氧化二锑，添加量6. 79wt% ;镇江奇美产PS树脂，牌号PG-383M，6. 7wt% ;ABS用增韧剂，氯化聚乙烯CPE，氯含量35wt%，添加量3wt% ;表观增亮剂，EBS (甲撑双硬脂酰胺)，添加量I. 3wt% ;增塑剂DOP添加量3wt%;塑料用内外润滑剂，是石蜡和硬脂酸的复配物，两者比例为I : 2，共计加入1.35wt%;塑料用热稳定剂使硬脂酸锌和硬脂酸钡的复配物，两者比例为3 4，共计加入2wt%。以上配方生产的阻燃ABS ZRl-I性能如附图2所示
由附图2可以看出实施例I所生产的ZRl-I阻燃产品力学性能优异，表面光泽度高，能达到阻燃VO级，成本相对较高，但和ZR2产品相比还是较大优势。在实施例二中，产品编号ZR1-2
本发明的ZR1-2阻燃ABS材料，按重量百分比由下列组分构成中国石化上海高桥石化公司产ABS，牌号8391，添加量52 wt% ;齐鲁石化产PVC树脂，牌号SG-5，添加量20wt% ；卤系阻燃剂十溴二苯乙烷，添加量I. 58 wt% ;无机阻燃剂，三氧化二锑，添加量4. 74wt% ;镇江奇美产PS树脂，牌号PG-383M，添加量6. 7wt% ；ABS用增韧剂，氯化聚乙烯CPE，其中氯含量35wt%，添加量2. 98wt% ;表观增亮剂，EBS (甲撑双硬脂酰胺)，添加量I. 3wt% ;增塑剂D0P，添加量4 wt%;塑料用内外润滑剂，是石蜡和硬脂酸的复配物，两者比例为I : 2，共计加入2.7 wt%;塑料用热稳定剂使硬脂酸锌和硬脂酸钡的复配物，两者比例为3 4，共计加A 4wt%。以上配方生产的阻燃ABS ZR1-2性能如附图3所示从附图3中可以看出ZR1_2阻燃产品随着PVC树脂用量的增加，性能相对ZRl-I稍差，但冲击性能和表面光泽度远优于ZR2产品，成本相对更低。在实施例三中，产品编号ZR1-3
本发明的ZR1-3阻燃ABS材料，按重量百分比由下列组分构成中国石化上海高桥石化公司产ABS，牌号8391，添加量47 wt% ;齐鲁石化产PVC树脂，牌号SG-5，添加量25wt% ；卤系阻燃剂十溴二苯乙烷，添加量0. 95 wt% ;无机阻燃剂，三氧化二锑，添加量2. 85wt% ；镇江奇美产PS树脂，牌号PG-383M，9. 22wt% ；ABS用增韧剂，氯化聚乙烯CPE，其中氯含量为35wt%，添加量2. 98wt% ;表观增亮剂，EBS (甲撑双硬脂酰胺)，添加量I. 3wt% ;增塑剂D0P，添加量4 wt%;塑料用内外润滑剂，是石蜡和硬脂酸的复配物，两者比例为I : 2，共计加入2. 7 wt%;塑料用热稳定剂使硬脂酸锌和硬脂酸钡的复配物，两者比例为3 4，共计加A 4wt%。以上配方生产的阻燃ABS ZR1-3性能如附图4所示从附图4的数据可以看出在满足阻燃要求的条件下，ZR1-3产品成本更低，更具有市场竞争力。本实施例的阻燃ABS材料是一种新型的复合材料，此发明的复合材料和市场上现有的ABS阻燃材料相比较，由于采用 了成本低廉的PVC和GPPS树脂，减少了卤系阻燃剂的用量，因为通常要达到阻燃VO级的要求，阻燃剂的用量要达到30wt%以上，而本发明卤系阻燃剂含量仅为0. 4-3. 0wt%，大大降低了复合材料的成本，改善了材料的表面光泽度；同时在添加了 ABS用增韧剂提高了阻燃材料的抗冲击韧性，使生产出的阻燃ABS具有更广泛的用途和更强的市场竞争力。本发明通过前述公开证明，本发明应用安全可靠，尤其适用汽车、建筑材料、家用电器、办公用品等。进一步，本发明具有拓展应用，对于民用船体、航空座椅、农机领域本发明同样适用。为了公开本发明的目的而在本文中选用的实施例，当前认为是适宜的，但是应了解的是，本发明旨在包括一切属于本构思和本发明范围内的实施例的所有变化和改进。
权利要求
1.一种高韧性ABS阻燃材料，其特征在于所述阻燃材料成分组成按照重量比，包含如下成份 ABS 树脂45-65wt% PVC 树脂10-25wt% 卤系阻燃剂0. 4-3. 0wt% 无机阻燃剂2-7wt% PS 树脂6-12wt% ABS 增韧剂1-4. 6wt% 塑料用表面增亮剂l_3wt% 塑料用内外润滑剂I. 0-3. 0wt% 塑料用热稳定剂2-4wt% 塑料用增塑剂1-4 wt%0
2.根据权利要求I所述的高韧性ABS阻燃材料，其特征在于所述ABS树脂为熔融指数l_2g/10min，通用注塑级，生产厂家为上海高桥石化公司产ABS，牌号8391 ;或大连华益塑料原料有限公司；或拜耳公司；或巴斯夫公司；或陶氏化学；*GE高新材料；*PolimeriEuropa ;或Cheil工业公司；或锦湖化学；或LG化学；或Tai ABS树脂工业公司；或台湾奇美；或台湾化学和纤维公司；或东丽工业公司；或东丽塑料公司；*Tochno Polymer公司；或UMG ABS树脂公司生产的同等ABS树脂。
3.根据权利要求I所述的高韧性ABS阻燃材料，其特征在于所述PVC树脂为齐鲁石化产PVC树脂，牌号SG-5型通用树脂粉；或内蒙古临海化工股份有限公司；或安徽氯碱化工集团有限责任公司；或巨化集团公司；或四川省金路树脂有限公司；或河北盛华化工有限公司；或湖北宜化PVC ;或云南盐化；或山西阳煤PVC ;或宜宾天原PVC ;或河南恒通PVC ;或上海氯碱；或台塑宁波；或天津大沽；或天津LG大沽；或北京化二 ；或苏州华苏；或山东恒通；或河南联创化工；或陕西金泰；或江西南昌氯碱；或泰山盐化工；或内蒙海吉；或唐山三友；或湖北宜昌山水；或山东海化；或内蒙三联PVC ;或河南神马PVC ;或青岛海晶PVC ;或齐鲁石化PVC ;或山东博汇；或济宁中银电化有限公司；或河南宇航PVC ;或河北宝硕PVC ；或河北金牛PVC ;或江苏无锡格林艾普公司生产的PVC树脂。
4.根据权利要求I所述的高韧性ABS阻燃材料，其特征在于所述卤系阻燃剂为含有元素溴、氯的有机阻燃剂，也就是全氯环戊癸烷、双环辛烷、十溴二苯醚、十溴二苯乙烷、八溴二苯醚、1，2-双乙烷、I, 2-双乙烷、四溴双酚A的任意一种或两种或两种以上的组合，主要生产厂商为国内化工企业或国外化工企业进口替代。
5.根据权利要求I所述的高韧性ABS阻燃材料，其特征在于所述无机阻燃剂为三氧化二锑，其有效含量大于99. 5wt%或满足99. 5wt%,白度大于95%或满足95%，粒径小于Ium或满足达到Ium均可。
6.根据权利要求I所述的高韧性ABS阻燃材料，其特征在于所述AB S用增韧剂为氯化聚乙烯、P0E马来酸酐接枝物或E PDM马来酸酐接枝物中的任意一种或两种或两种以上的组合。
7.根据权利要求I所述的高韧性ABS阻燃材料，其特征在于所述塑料用表面增亮剂为E B S、芥酸酰胺中的任意一种或两种或两种以上的组合。
8.根据权利要求I所述的高韧性ABS阻燃材料，其特征在于所述塑料用内外润滑剂为石蜡、氯化石蜡或硬脂酸中的任意一种或两种或两种以上的组合。
9.根据权利要求I所述的高韧性ABS阻燃材料，其特征在于所述塑料用热稳定剂为硬脂酸钡、硬脂酸锌两种材料的复配混合物，前述硬脂酸钡、硬脂酸锌两种各占比例的百分之20 80，也就是当其中任一为百分之20时，另一便为百分之80 ;其中任一增加另一便相应减少； 所述塑料用增塑剂为DOP (邻苯二甲酸二辛酯)、T0TM (偏苯二酸二辛酯)或脂肪族二元酸酯类增塑剂类中的任意一种或两种或两种以上的组合。
10.使用权利要求I至9所述材料加工高韧性ABS阻燃材料的一种高韧性ABS阻燃材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤 (1)以上各种原料按配比在辊桶式搅拌机中混合15分钟，均匀混合； (2)在双螺杆挤出机中进行均化塑炼，由加料口至挤出模头各加热区的温度分别为 100-110、156-160、168-170、170-173、170-173、163-165、168-170，单位。C，主机转速280 320rpm ;其中采用较低的温度是因为阻燃体系中添加有PVC树脂，其分解温度低，但此温度又要满足整个体系塑化的要求，所以整个加工温度范围很窄； (3)采用冷拉条切成颗粒，水冷，过振动筛后用热风烘干机在80°C烘干I小时，再按每I吨为单位在立式搅拌机进行进行搅拌均化后包装，即可得到此阻燃ABS。
全文摘要
一种高韧性ABS阻燃材料其制备方法，涉及一种ABS高分子材料，包含如下成份ABS树脂；PVC树脂；卤系阻燃剂；无机阻燃剂；PS树脂；ABS增韧剂；高分子材料所用表面增亮剂；高分子材料所用内外润滑剂；高分子材料所用热稳定剂；高分子材料所用增塑剂；将前述成份经过均匀混合、均化塑炼、冷拉条切成颗粒，水冷，过振动筛后用热风烘干机、搅拌均化后包装，即可获取本发明；本发明通过合理的成份实现了阻燃性能优越、力学性能好，尤其是冲击韧性优异，表观光洁度高，成本低廉的ABS阻燃材料。
文档编号C08K5/098GK102757617SQ201210222528
公开日2012年10月31日 申请日期2012年7月2日 优先权日2012年7月2日
发明者周春怀 申请人:洛阳市河之阳高分子材料有限公司