高性能阻燃ABS材料及其制备方法与流程

文档序号:13439165阅读:709来源:国知局

本发明涉及高分子材料领域,涉及abs,尤其涉及一种高性能阻燃abs材料及其制备方法。



背景技术:

abs树脂是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯的三元共聚物,它协调了三种组分各自的优越性能,具有良好的冲击强度、优异的加工性能及化学稳定性,易于成型,制品具有较好的光泽,可单独使用,也可以与其它热塑性或热固性塑料制备材料。

与其它工程塑料相比,abs树脂极限氧指数较低,属于易燃高分子材料,其astmd635测得的燃烧速率为5-7cm/min,ul94标准为hb级别,因此必须要添加阻燃剂提高其阻燃性能,才能使其具有更广泛的应用。abs树脂常用的阻燃剂有氢氧化镁、氢氧化铝、氮磷复合阻燃剂、卤锑复合阻燃剂等,其阻燃效果较好,但填充量过大对材料的力学性能造成极大的影响,其中卤锑复合阻燃剂填充量最少只要30%左右,但却会使材料的拉伸强度下降20%,冲击强度下降50%。



技术实现要素:

本发明目的在于提供一种高性能阻燃abs配方及制备方法。

为实现上述目的,本发明公开一种高性能阻燃abs,配方包括以下重量份组分:

而且,所述的abs树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物,由悬浮乳液接枝共聚方法合成,相对密度为1.0-1.1g/cm3,丁二烯含量为10%-60%。

而且,过渡金属化合物为氯化钴、氯化锌、氯化铁、氯化镍中的一种或几种按一定比例混合的混合物。

而且,所述的过渡金属化合物为氯化钴、氯化锌、氯化镍各组分的质量配比为0.5-1.8:0.2-2.0:0.2-1.6的混合物或氯化钴、氯化镍各组分的质量配比为0.5-1.8:0.2-0.5的混合物。

而且,金属辅助剂为金属铝、金属铁、金属硅、金属钼中的一种或几种按一定比例混合的混合物。

而且,所述的金属辅助剂为金属铝、金属铁、金属钼各组分的质量配比为0.2-2.0:0.1-0.5:0.5-1.5的混合物或金属铝、金属铁各组分的质量配比为0.2-2.0:0.5-1.5的混合物。

而且,所述的辅助阻燃剂为三聚氰胺、三氧化二锑、磷酸三苯酯、聚磷酸铵、硼酸锌中的一种或几种按一定比例混合的混合物。

而且,所述的辅助阻燃剂为三聚氰胺、磷酸三苯酯各组分的质量配比为0.1-1.5:0.6-0.8的混合物或三聚氰胺、磷酸三苯酯、硼酸锌各组分的质量配比为:0.1-1.5:0.6-0.8:0.3-2.0的混合物。

而且,所述的润滑剂为氨基硅油、甲基硅油、乙基硅油、苯基硅油、甲基含氢硅油、乙基含氢硅油、羟基含氢硅油中的一种或几种的混合物。

一种高性能阻燃abs材料的制备方法,其特征在于:由以下步骤组成:

第一步:将50-100份abs树脂与润滑剂1-20份加入高速捏合机中混合2-5分钟;

第二步:将过渡金属化合物5-10份、金属辅助剂5-10份、辅助阻燃剂1-10份,依次加入到高速捏合机中继续混合5-10分钟;

第三步:将混合好的物料加入双螺杆挤出机,挤出机的温度区间分别为:155℃、175℃、180℃、185℃、180℃,转速为80-120r/min,挤出造粒即可制得高性能阻燃abs粒料。

本发明的优点和有益效果:

1、本发明提出的高效阻燃abs配方,其添加量不超过15%,对材料的力学性能影响极小,在不牺牲材料力学性能的前提下,提高材料的阻燃性。添加6份就能达到30%左右的极限氧指数,与通用阻燃剂添加量必须达到30%相比较,本专利技术具有高效阻燃之特点。

2、本发明添加过渡金属化合物为氯化钴、氯化锌、氯化铁、氯化镍中的几种混合物,因为不同的氯化物酸性有一定的差异,同时不同的氯化物它也具有一些不同的特性,氯化锌有巩固炭层的作用、氯化铁能和金属辅助剂有较好的协效作用、氯化镍有一定的抑烟作用,所以根据大量的实验比较,得到了理想的实验配比。

3、本发明添加金属辅助剂为金属铝、金属铁、金属硅、金属钼中的几种混合物,因为金属辅助剂和过渡金属化合物有较好的协效作用,单独添加渡金属化合物时,其在燃烧过程中产生的酸性物质会因为挥发而减少,从而使材料的成炭性能下降、阻燃性能降低,但金属辅助剂可以和酸性产物发生反应,甚至生成络合物进而提高材料的阻燃性能。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作详细的说明

实施例1:

第一步:将80份abs与甲基硅油2份加入高速捏合机中混合2-5分钟。

第二步:将过渡金属化合物5份(其中氯化钴、氯化锌、氯化镍各组分的质量配比为1:1:1)、金属辅助剂5份(其中金属铝、金属铁、金属钼各组分的质量配比为1:0.5:1)、辅助阻燃剂1份(三聚氰胺、磷酸三苯酯各组分的质量配比为1:0.6),依次加入到高速捏合机中继续混合5-10分钟。

第三步:将混合好的物料加入双螺杆挤出机,挤出机的温度区间分别为:155℃、175℃、180℃、185℃、180℃,转速为80-120r/min,挤出造粒即可制得高性能阻燃abs粒料。

对所获得的高性能阻燃abs粒料烘干后制样、测性能。力学性能和极限氧指数的测试结果见表1。

实施例2:

第一步:将90份abs与甲基硅油5份加入高速捏合机中混合2-5分钟。

第二步:将过渡金属化合物5份(其中氯化钴、氯化镍各组分的质量配比为1:0.5)、金属辅助剂3份(其中金属铝、金属铁各组分的质量配比为1:1)、辅助阻燃剂2份(三聚氰胺、磷酸三苯酯各组分的质量配比为1:0.6),依次加入到高速捏合机中继续混合5-10分钟。

第三步:将混合好的物料加入双螺杆挤出机,挤出机的温度区间分别为:155℃、175℃、180℃、185℃、180℃,转速为80-120r/min,挤出造粒即可制得高性能阻燃abs。

对所获得的高性能阻燃abs粒料烘干后制样、测性能。的力学性能、极限氧指数的测试结果见表1。

实施例3:

第一步:将100份abs与乙基硅油1份加入高速捏合机中混合2-5分钟。

第二步:将过渡金属化合物3份(其中氯化钴、氯化锌各组分的质量配比为1:0.5)、金属辅助剂5份(其中金属铝、金属铁各组分的质量配比为1:1)、辅助阻燃剂1份(三聚氰胺、磷酸三苯酯、硼酸锌各组分的质量配比为:1:0.6:1),依次加入到高速捏合机中继续混合5-10分钟。

第三步:将混合好的物料加入双螺杆挤出机,挤出机的温度区间分别为:155℃、175℃、180℃、185℃、180℃,转速为80-120r/min,即可制得高性能阻燃abs。

对所获得的高性能阻燃abs粒料烘干后制样、测性能。力学性能、极限氧指数的测试结果见表1。

对比例:

将100份abs加入双螺杆挤出机,挤出机的温度区间分别为:155℃、175℃、180℃、185℃、180℃,转速为80-120r/min,对所获得的abs粒料烘干后制样、测性能。力学性能、极限氧指数的测试结果见表1。

对本对比例所获得的abs的力学性能、极限氧指数的测试结果见表1。

表1高性能阻燃abs的力学性能、极限氧指数的测试结果

以上所述的仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。

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