一种环保阻燃复合增强abs材料的制作方法
【专利摘要】一种环保阻燃复合增强ABS材料，其特征在，该组合物包括以下组分及重量份数：ABS树脂45～70份，苯乙烯-丙烯晴树脂10～15份，硅系阻燃剂1～3份，磺酸盐类阻燃剂1～3份，高长径比无机填料10～40份，抗氧剂0.4～0.6份和加工助剂0.4～0.6份。本发明的环保阻燃复合增强ABS材料具有优异的阻燃性和良好的力学性能的优点。
【专利说明】一种环保阻燃复合增强ABS材料
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种ABS材料，具体地说，是一种环保阻燃复合增强ABS材料。
【背景技术】
[0002]ABS树脂是一种性能优良的热塑性塑料，具有优异的耐低温性、抗冲击性、耐化学腐蚀性、耐热性、尺寸稳定性、表面光泽、成型收缩率小等优点，被广泛应用于家用电器、电子电器、办公设备等众多领域。但ABS树脂本身的阻燃性极低，氧指数在18-20范围内，属于易燃材料，故必须进行阻燃改性才能被广泛应用。
[0003]目前用来制备阻燃ABS类树脂的阻燃剂主要是磷系、卤系等阻燃剂，但这些阻燃剂不仅会显著降低ABS树脂的物理机械性能和加工流动性，还会对环境造成影响，所以利用无卤无磷阻燃剂替代上述阻燃剂已逐渐成为发展趋势。
[0004]中国专利CN102643508A于2012年8月22日公开了一种环保阻燃ABS材料，其中就使用了十溴二苯乙烷、三溴酚异氰酸酯、磷酸三苯酯、磷酸三甲酯等阻燃剂。
[0005]因此已知的环保阻燃ABS材料存在着上述种种不便和问题。
【发明内容】
[0006]本发明的目的，在于提出一种利用无卤无磷阻燃剂对ABS树脂进行阻燃改性的环保阻燃复合增强ABS材料。
[0007]本发明的另一目的，在于提出一种通过添加无机填料以增强ABS树脂的力学性能和外观的环保阻燃复合增`强ABS材料。
[0008]为实现上述目的，本发明的技术解决方案是:
[0009]一种环保阻燃复合增强ABS材料，其特征在，该组合物包括以下组分及重量份数:
[0010]ABS 树脂45 ~70 份，
[0011]苯乙烯-丙烯晴树脂 10~15份，
[0012]硅系阻燃剂I~3份，
[0013]磺酸盐类阻燃剂I~3份，
[0014]高长径比无机填料10~40份，
[0015]抗氧剂0.4~0.6份，
[0016]加工助剂0.4~0.6份，
[0017]所述ABS树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)、丙烯腈-乙烯丙烯弹性体-苯乙烯接枝共聚物(AES)、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸三元共聚物(ASA)和甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(MBS)中的一种或一种以上的混合物。
[0018]本发明的环保阻燃复合增强ABS材料还可以采用以下的技术措施来进一步实现。
[0019]前述的环保阻燃复合增强ABS材料，其中所述苯乙烯-丙烯晴树脂在200°C X 5kg测试条件下的熔体指数> 5g/10min ；
[0020]前述的环保阻燃复合增强ABS材料，其中所述硅系阻燃剂为硅氧烷阻燃剂，所述硅氧烷阻燃剂的牌号为B-338、1125AC、X-40-9805和DC-558中的一种或一种以上的混合物；
[0021]前述的环保阻燃复合增强ABS材料，其中所述磺酸盐型阻燃剂为全氟丁基磺酸钾；
[0022]前述的环保阻燃复合增强ABS材料，其中所述高长径比无机填料为高长径比硅灰石和高长径比晶须，其粒径均< 15ym，长径比均≥10: I ；
[0023]前述的环保阻燃复合增强ABS材料，其中所述抗氧化剂为抗氧化剂1010或抗氧化剂 168 ；
[0024]前述的环保阻燃复合增强ABS材料，其中所述加工助剂为乙撑双硬脂酰胺、硬脂酸镁、硬脂酸锌及聚乙烯蜡中的任意一种或一种以上的混合物。
[0025]前述的环保阻燃复合增强ABS材料，其中所述苯乙烯-丙烯晴树脂是台化公司生产，牌号为NF2200。
[0026]前述的环保阻燃复合增强ABS材料，其中所述硅灰石由中国地质科学研究院郑州矿产综合利用研究所生产，牌号为W13#。
[0027]前述的环保阻燃复合增强ABS材料，其中所述晶须为钛酸钾晶须，由沈阳金建短纤维复合材料有限公司生产，牌号为TK-1。
[0028]采用上述技术方案后，本发明的环保阻燃复合增强ABS材料具有以下优点:
[0029]1、优异的阻燃性能；
[0030]2、良好的力学性能、尺寸稳定性高、光泽度高。
【具体实施方式】
[0031]以下通过具体实施例进一步说明本发明。
[0032]实施例1
[0033]ABS 树脂70 份，
[0034]苯乙烯-丙烯晴树脂15份，
[0035]硅系阻燃剂2份，
[0036]磺酸盐类阻燃剂2份，
[0037]高长径比无机填料10份，
[0038]抗氧剂0.6份，
[0039]加工助剂0.4份，
[0040]其中:ABS树脂系丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)为台湾CHMEI公司的ABS PA-747 ;苯乙烯-丙烯晴树脂是由台化公司生产，牌号为NF2200 ;硅系阻燃剂系硅氧烷阻燃剂，所述硅氧烷阻燃剂的牌号为B-338 ;磺酸盐类阻燃剂为美国3M公司生产的阻燃剂FR-2025 ;所述高长径比无机填料为高长径比硅灰石和高长径比晶须，其粒径均< 15 μ m，长径比均>10: I ; 硅灰石由中国地质科学研究院郑州矿产综合利用研究所生产，牌号为W13#。硅灰石是一种工业矿物，具有完整的短纤维针状结构，在塑料的填充改性中可以与石棉、云母等相媲美，优于滑石粉、高岭土，添加硅灰石改性可使材料具有各向异性小、表面光泽好、成本低等优点。
[0041]晶须为钛酸钾晶须，由沈阳金建短纤维复合材料有限公司生产，牌号为TK-1。晶须是具有规整截面，长径比从10~1000甚至更高，截面积小于5.1XlOcm的单晶纤维材料。由于晶须本身结构纤细，且具有强度高、模量高等优异的力学性能，加入树脂之中能够均匀分散，起到骨架作用，提高聚合物的力学强度。
[0042]抗氧剂是上海汽巴(CIBA)精化公司生产的抗氧剂1010 ;加工助剂是国产N，N_乙撑双硬脂酸酰胺(EBS)。
[0043]将上述物料加入高混机中，在室温下进行混合均匀；利用双螺杆挤出机进行挤出造粒，挤出造粒的工艺条件为:前段螺筒温度为180~190°C，中段温度为200~210°C，机头温度为210°C，螺杆转速为400转/分钟；然后冷却、烘干即可。
[0044]实施例2
[0045]ABS 树脂60 份，[0046]苯乙烯-丙烯晴树脂 15份，
[0047]硅系阻燃剂2份，
[0048]磺酸盐类阻燃剂2份，
[0049]高长径比无机填料20份，
[0050]抗氧剂0.6份，
[0051]加工助剂0.4份，
[0052]其中:所述ABS树脂为丙烯腈-乙烯丙烯弹性体-苯乙烯接枝共聚物(AES);所述硅系阻燃剂为硅氧烷阻燃剂，所述硅氧烷阻燃剂的牌号为X-40-9805 ;抗氧剂是上海汽巴(CIBA)精化公司生产的抗氧剂168。
[0053]本实施例的其余部分同实施例1。
[0054]实施例3
[0055]ABS 树脂60 份，
[0056]苯乙烯-丙烯晴树脂10份，
[0057]硅系阻燃剂3份，
[0058]磺酸盐类阻燃剂1份，
[0059]高长径比无机填料25份，
[0060]抗氧剂0.5份，
[0061]加工助剂0.5份，
[0062]其中:所述ABS树脂为丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸三元共聚物(ASA)和甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(MBS)的混合物；所述硅系阻燃剂为硅氧烷阻燃剂，所述硅氧烷阻燃剂的牌号为X-40-9805 ;抗氧剂是上海汽巴(CIBA)精化公司生产的抗氧剂168。
[0063]本实施例的其余部分同实施例1。
[0064]实施例4
[0065]ABS 树脂50 份，
[0066]苯乙烯-丙烯晴树脂10份，
[0067]硅系阻燃剂1份，
[0068]磺酸盐类阻燃剂3份，
[0069]高长径比无机填料35份，
[0070]抗氧剂0.4份，[0071]加工助剂0.6份，
[0072]其中:所述ABS树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)和丙烯腈_苯乙烯-丙烯酸三元共聚物(ASA)的混合物；
[0073]本实施例的其余部分同实施例1。
[0074]实施例5
[0075]ABS 树脂45 份，
[0076]苯乙烯-丙烯晴树脂10份，
[0077]硅系阻燃剂1份，
[0078]磺酸盐类阻燃剂3份，
[0079]高长径比无机填料40份，
[0080]抗氧剂0.4份，
[0081]加工助剂0.6份，
[0082]其中:所述ABS树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)和甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(MBS)的混合物； [0083]本实施例的其余部分同实施例1。
[0084]将上述各实施例所制试样进行以下性能测试:
[0085]拉伸性能:按塑料-拉伸性能的测定第2部分:模压和挤压塑料试验条件IS0527-2进行测试，试样尺寸为150 X 10 X 4mm，拉伸速度为50mm/min ；
[0086]弯曲性能:按塑料-弯曲性能的测定IS0178进行测试，试样尺寸为80 X 10 X 4mm，弯曲速度为2mm/min,跨距为64mm ；
[0087]悬臂梁缺口冲击强度:按塑料摆锤冲击试验方法ISO 180进行测试，试样尺寸为80 X 10 X 4mm。
[0088]燃烧性:按防火塑胶测试方法UL 94进行测试(垂直1.6mm)。
[0089]材料的综合性能通过测试得到的悬臂梁缺口冲击强度、拉伸强度、弯曲强度和燃烧性能的数值及外观状况进行评判。
[0090]实施例1~5所制得的试样性能测试结果见表1所示。
[0091]表1实施例1~5所制得的试样性能测试结果
【权利要求】
1.一种环保阻燃复合增强ABS材料，其特征在，该组合物包括以下组分及重量份数: ABS树脂45~70份， 苯乙烯-丙烯晴树脂 10~15份， 娃系阻燃剂I~3份， 磺酸盐类阻燃剂I~3份， 高长径比无机填料 10~40份， 抗氧剂0.4~0.6份， 加工助剂0.4~0.6份， 所述ABS树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)、丙烯腈-乙烯丙烯弹性体-苯乙烯接枝共聚物(AES)、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸三元共聚物(ASA)和甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(MBS)中的一种或一种以上的混合物。
2.如权利要求1所述的环保阻燃复合增强ABS材料，其特征在于，所述苯乙烯-丙烯晴树脂在200°C X 5kg测试条件下的熔体指数> 5g/10min。
3.如权利要求1所述的环保阻燃复合增强ABS材料，其特征在于，所述磺酸盐类阻燃剂为全氟丁基磺酸钾。
4.如权利要求1所述的环保阻燃复合增强ABS材料，其特征在于，所述高长径比无机填料为高长径比硅灰石和高长径比晶须，其粒径均< 15ym，长径比均≤10: I。
5.如权利要求1或4所述的环保阻燃复合增强ABS材料，其特征在于，所述晶须为钛酸钟晶须。
6.如权利要求1所述的画报阻燃复合增强ABS材料，其特征在于，所述硅系阻燃剂为硅氧烷阻燃剂，所述硅氧烷阻燃剂的牌号为B-338、1125AC、X-40-9805和DC-558中的一种或一种以上的混合物。
7.如权利要求1所述的画报阻燃复合增强ABS材料，其特征在于，所述抗氧化剂为抗氧化剂1010或抗氧化剂168。
8.如权利要求1所述的画报阻燃复合增强ABS材料，其特征在于，所述加工助剂为乙撑双硬脂酰胺、硬脂酸镁、硬脂酸锌及聚乙烯蜡中的任意一种或一种以上的混合物。
【文档编号】C08K3/34GK103865225SQ201210541260
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2012年12月13日 优先权日:2012年12月13日
【发明者】钟鲁, 刘志雄 申请人:上海金发科技发展有限公司, 金发科技股份有限公司