专利名称：无卤阻燃蓄电池壳体材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种无卤阻燃蓄电池壳体材料及其制备方法，属于阻燃材料科学领域。
背景技术：
近年来，随着人们节能环保意识的日益加强，越来越多的人选择绿色环保交通工具出行，与此相关的电动车配套产品蓄电池的使用也日益增加，但是，现有的蓄电池外壳材料绝大部分采用非环保阻燃材料制作，即添加溴类阻燃剂占主导地位，这种材料的强度，抗冲击性能，抗老化性能和阻燃性能相对较好，但由于溴类阻燃材料在燃烧时发烟量大，会释放出大量卤化氢气体。进而吸水形成具有强腐蚀性的氢卤酸而造成二次公害。
发明内容
本发明的目的是旨在克服现有蓄电池壳体材料阻燃性能上存在的缺陷，提供一种无卤阻燃蓄电池壳体材料，该材料具有优良的阻燃性和机械性能，在燃烧时发烟量小，不生成有毒的腐蚀性气体，且能够解决磷-氮单质膨胀型阻燃剂在丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物中存在分散性，相容性差的问题。实现本发明目的的技术方案是:一种无卤阻燃蓄电池壳体材料，该材料的各组份以及各组份的重量百分比如下:
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物73% 82% ；
间苯二酚-双缩聚物 6.59^12% ；
氰尿酸三聚氰胺39T6.5% ；
增韧剂6.5% 9% ；
润滑剂0.59Tl% ；
抗氧剂0.29Tl%。进一步，所述的增韧剂为氯化聚乙烯。进一步，所述的润滑剂为乙烯基双硬脂酯胺，或者为乙烯基双硬脂酯胺和液体石蜡的混合物。进一步，所述的抗氧剂为四季戊四醇酯或丙酸正十八碳醇酯。更进一步，本发明的制备方法如下:
1)将间苯二酚-双缩聚物、氰尿酸三聚氰胺、增韧剂、润滑剂和抗氧剂按比例加入高速混合机中，先在35(T450r/min的转速下混合1.5 2.2min,，然后在95(Tl050r/min的转速下混合0.8^1.5min即可制备得到磷-氮复合阻燃剂；
2)将磷-氮复合阻燃剂与丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物按比例加入高速混合机中，先在35(T450r/min的转速下混合1.5 2.2min,，然后在95(Tl050r/min的转速下混合0.8^1.5min得到预混物，将预混物投入双螺杆挤出机进行挤出造粒；其中双螺杆挤出机机筒温度控制在18(T220°C，双螺杆挤出机主机转速100(Tll00r/min，双螺杆挤出机主机转动频率为25Hz，喂料转速35(T450r/min，挤出造粒制备出无卤阻燃ABS塑胶粒子；
3)将无卤阻燃ABS塑胶粒子通过注塑机加工成型制得无卤阻燃蓄电池壳体材料。采用了上述技术方案后，本发明具有以下的有益效果:
1、现有的无卤阻燃材料为了防止和减少熔滴现象的产生大多加入一定量的抗滴落剂，不能做到真正意义上的“无卤”，本发明在未添加抗滴落剂的情况下，采用了丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物具有无毒、无味，且燃烧时无熔融滴落现象的特性，它能够防止燃烧时产生熔滴。2、采用间苯二酚-双缩聚物、氰尿酸三聚氰胺、增韧剂、润滑剂和抗氧剂混合制得磷-氮复合阻燃剂，磷-氮复合阻燃剂具有热稳定性好，且与树脂相容性好的特点，解决了磷-氮单质膨胀型阻燃剂在丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物中的分散性，相容性差的缺点。3、产品在燃烧时，磷-氮复合阻燃剂燃烧的在树脂表明形成一层多孔泡沫碳层，该炭层为无定形炭结构，其实质是碳的微晶，一旦形成，其本身不燃，并可阻止塑料与热源间的热传导，降低塑料的热解温度；另外，多孔炭层可以同时阻止热解产生的气体扩散以及外部氧气扩散到未裂解塑料表面，使燃烧的塑料得不到足够的氧气和热能而自熄，并能防止产生熔滴。4、磷-氮复合阻燃剂还可抑制烟雾产生，不生成有毒或腐蚀性气体。
具体实施例方式为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例对本发明作进一步详细的说明。实施例一`
一种无卤阻燃蓄电池壳体材料由82%的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、6.5%的间苯二酚-双(二苯基磷酸酯)缩聚物(SOL-DP)、3%的氰尿酸三聚氰胺(SMA)、7.7%的氯化聚乙烯(增韧剂CPE)、0.5%的乙烯基双硬脂酯胺(润滑剂EBS)、0.1%的液体石蜡和0.2%的四季戊四醇酯(抗氧剂1010)组成。将6.5%的间苯二酚-双(二苯基磷酸酯)缩聚物(SOL-DP)、3%的氰尿酸三聚氰胺(SMA)、7.7%的氯化聚乙烯(增韧剂CPE)、0.5%的乙烯基双硬脂酯胺(润滑剂EBS)、0.1%的液体石蜡和0.2%的四季戊四醇酯(抗氧剂1010)投入高速混合机中，先在350 r/min的转速下混合2.2min,然后在950 r/min的转速下混合1.5min后制备得到磷-氮复合阻燃剂；将磷-氮复合阻燃剂与82%的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)加入高速混合机中，先在350 r/min的转速下混合2.2min,然后在950 r/min的转速下混合1.5min后制备得到预混物，将预混物加入双螺杆挤出机进行挤出造粒，双螺杆挤出机机筒温度控制在180°C，主机转速1000 r/min，主机转动频率为25Hz，喂料转速350r/min。挤出造粒制备出无卤阻燃ABS塑胶粒子；将无卤阻燃ABS塑胶粒子通过注塑机加工成型制得无卤阻燃蓄电池壳体材料。实施例二
一种无卤阻燃蓄电池壳体材料由73%的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、12%的间苯二酚-双(二苯基磷酸酯)缩聚物(SOL-DP)、6.5%的氰尿酸三聚氰胺(SMA)、7.5%的氯化聚乙烯(增韧剂CPE)、0.8%的乙烯基双硬脂酯胺(润滑剂EBS)和0.2%的丙酸正十八碳醇酯(抗氧剂1076)组成。将12%的间苯二酚-双(二苯基磷酸酯)缩聚物(SOL-DP)、6.5%的氰尿酸三聚氰胺(SMA)、7.5%的氯化聚乙烯(增韧剂CPE)、0.8%的乙烯基双硬脂酯胺(润滑剂EBS)和0.2%的丙酸正十八碳醇酯(抗氧剂1076)投入高速混合机中，先在350 r/min的转速下混合2min，然后在1000 r/min的转速下混合Imin后制备得到磷-氮复合阻燃剂；将磷-氮复合阻燃剂与73%的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)加入高速混合机中，先在350 r/min的转速下混合2min,然后在1000 r/min的转速下混合Imin后制备得到预混物，将预混物加入双螺杆挤出机进行挤出造粒，双螺杆挤出机机筒温度控制在190°C，主机转速1000 r/min，主机转动频率为25Hz，喂料转速400 r/min。挤出造粒制备出无卤阻燃ABS塑胶粒子；将无卤阻燃ABS塑胶粒子通过注塑机加工成型制得无卤阻燃蓄电池壳体材料；其中抗氧剂也可以为丙酸正十八碳醇酯(抗氧剂1076)与三亚磷酸酯(抗氧剂168)复配制得。实施例三
一种无卤阻燃蓄电池壳体材料由79%的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、6.5%的间苯二酚-双(二苯基磷酸酯)缩聚物(SOL-DP)、6%的氰尿酸三聚氰胺(SMA)、7.5%的氯化聚乙烯(增韧剂CPE)、0.5%的乙烯基双硬脂酯胺(润滑剂EBS)和0.5%的丙酸正十八碳醇酯(抗氧剂1076)组成。将6.5%的间苯二酚-双(二苯基磷酸酯)缩聚物(SOL-DP)、6%的氰尿酸三聚氰胺(SMA)、7.5%的氯化聚乙烯(增韧剂CPE)、0.5%的乙烯基双硬脂酯胺(润滑剂EBS)和0.5%的丙酸正十八碳醇酯(抗氧剂1076)投入高速混合机中，先在450r/min的转速下混合1.5min,然后在1050 r/min的转速下混合0.8min后制备得到磷-氮复合阻燃剂；将磷-氮复合阻燃剂与79%的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)加入高速混合机中，先在450r/min的转速下混合1.5min,然后在1050 r/min的转速下混合0.8min后制备得到预混物，将预混物加入双螺杆挤出机进行挤出造粒，双螺杆挤出机机筒温度控制在200°C，主机转速1100r/min，主机转动频率为25Hz，喂料转速450r/min。挤出造粒制备出无卤阻燃ABS塑胶粒子；将无卤阻燃ABS塑胶粒子通过注塑机加工成型制得无卤阻燃蓄电池壳体材料。实施例四 一种无卤阻燃蓄电池壳体材料由77%的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、10%的间苯二酚-双(二苯基磷酸酯)缩聚物(S0L-DP)、4.5%的氰尿酸三聚氰胺(SMA)、7%的氯化聚乙烯(增韧剂CPE)、0.7%的乙烯基双硬脂酯胺(润滑剂EBS)、0.1%的液体石蜡和0.7%的四季戊四醇酯(抗氧剂1010)组成。将10%的间苯二酚-双(二苯基磷酸酯)缩聚物(S0L-DP)、
4.5%的氰尿酸三聚氰胺(SMA)、7%的氯化聚乙烯(增韧剂CPE)、0.7%的乙烯基双硬脂酯胺(润滑剂EBS)、0.1%的液体石蜡和0.7%的四季戊四醇酯(抗氧剂1010)投入高速混合机中，先在400r/min的转速下混合2min,然后在1000 r/min的转速下混合Imin后制备得到磷-氮复合阻燃剂；将磷-氮复合阻燃剂与77%的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)加入高速混合机中，先在400r/min的转速下混合2min,然后在1000 r/min的转速下混合Imin后制备得到预混物，将预混物加入双螺杆挤出机进行挤出造粒，双螺杆挤出机机筒温度控制在220°C，主机转速1050r/min，主机转动频率为25Hz，喂料转速400 r/min。挤出造粒制备出无卤阻燃ABS塑胶粒子；将无卤阻燃ABS塑胶粒子通过注塑机加工成型制得无卤阻燃蓄电池壳体材料；其中抗氧剂也可以为四季戊四醇酯(抗氧剂1010)与三亚磷酸酯(抗氧剂168)复配制得。实施例一 实施例四的性能检测报告如下:
权利要求
1.一种无卤阻燃蓄电池壳体材料，其特征在于:该材料的各组份以及各组份的重量百分比如下: 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物73% 82% ； 间苯二酚-双缩聚物6.59^12% ； 氰尿酸三聚氰胺39T6.5% ； 增韧剂6.5% 9% ； 润滑剂0.5%"1% ；抗氧剂0.29Tl%。
2.根据权利要求1所述的无卤阻燃蓄电池壳体材料，其特征在于:所述的增韧剂为氯化聚乙烯。
3.根据权利要求1或2所述的无卤阻燃蓄电池壳体材料，其特征在于:所述的润滑剂为乙烯基双硬脂酯胺，或者为乙烯基双硬脂酯胺和液体石蜡的混合物。
4.根据权利要求1或2所述的无卤阻燃蓄电池壳体材料，其特征在于:所述的抗氧剂为四季戊四醇酯或丙酸正十八碳醇酯。
5.根据权利要求 3所述的无卤阻燃蓄电池壳体材料，其特征在于:所述的抗氧剂为四季戊四醇酯或丙酸正十八碳醇酯。
6.—种如权利要求1所述的无齒阻燃蓄电池壳体材料的制备方法，其特征在于该方法的步骤如下: 1)将间苯二酚-双缩聚物、氰尿酸三聚氰胺、增韧剂、润滑剂和抗氧剂按比例加入高速混合机中，先在35(T450r/min的转速下混合1.5 2.2min,，然后在95(Tl050r/min的转速下混合0.8^1.5min即可制备得到磷-氮复合阻燃剂； 2)将磷-氮复合阻燃剂与丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物按比例加入高速混合机中，先在35(T450r/min的转速下混合1.5 2.2min,，然后在95(Tl050r/min的转速下混合0.8^1.5min得到预混物，将预混物投入双螺杆挤出机进行挤出造粒；其中双螺杆挤出机机筒温度控制在18(T220°C，双螺杆挤出机主机转速100(Tll00r/min，双螺杆挤出机主机转动频率为25Hz，喂料转速35(T450r/min，挤出造粒制备出无卤阻燃ABS塑胶粒子； 3)将无卤阻燃ABS塑胶粒子通过注塑机加工成型制得无卤阻燃蓄电池壳体材料。
全文摘要
本发明公开了一种无卤阻燃蓄电池壳体材料及其制备方法，其特征在于该材料的各组份以及各组份的重量百分比如下丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物73%~82%、间苯二酚-双缩聚物6.5%~12%、氰尿酸三聚氰胺3%~6.5%、增韧剂6.5%~9%、润滑剂0.5%~1%、抗氧剂0.2%~1%，本发明具有优良的阻燃性和机械性能，在燃烧时发烟量小，不生成有毒的腐蚀性气体，解决了磷-氮单质膨胀型阻燃剂在丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物中存在分散性，相容性差的问题，为国内的蓄电池领域提供了一种新型材料。
文档编号C08L23/28GK103183901SQ201310137148
公开日2013年7月3日 申请日期2013年4月19日 优先权日2013年4月19日
发明者黄旭辉 申请人:常州汉邦工程塑料有限公司