一种工业安全帽用abs阻燃母粒及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种工业安全帽用ABS阻燃母粒及其制备方法，其中阻燃母粒包括以下重量份数的组分：高流动性ABS树脂，50～55份；阻燃剂，30～35份；阻燃协效剂，5～10份；加工助剂，4～5份；抗氧化剂，0.4～0.5份；光稳定剂，0.4～0.5份。本发明，阻燃母粒用量远低于现有工业安全帽中的阻燃母粒用量，故对材料其他性能影响小，尤其冲击性能，能满足国家标准，因此在保障产品具有优异力学性能的同时大幅降低制造成本，提高工作效率；此外，其工艺简单，实施容易，能耗低。
【专利说明】
一种工业安全帽用ABS阻燃母粒及其制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及阻燃ABS制品的制备，具体涉及一种工业安全帽用ABS阻燃母粒及其制 备方法。
【背景技术】
[0002] ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene，丙稀腈-苯乙稀-丁二稀共聚物）树脂是 五大合成树脂之一，其抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能优良，还具有 易加工、制品尺寸稳定、表面光泽性好等特点，容易涂装、着色，广泛应用于机械、汽车、电子 电器、仪器仪表、纺织和建筑等工业领域，是一种用途极广的热塑性工程塑料。
[0003] 但是，ABS树脂氧指数仅为18.3~20,属易燃材料，所以对于安全帽等产品必须添 加阻燃剂来满足使用要求。目前市场上常见的阻燃改性手段是用溴类阻燃剂和三氧化二锑 按一定比例复配，当制品满足了安全帽的阻燃标准，阻燃剂的添加量通常达到12%以上，因 此会出现以下问题：
[0004] (1)制品虽满足了安全帽的阻燃标准，但其物理性能将会降低，尤其是冲击性能大 幅度降低，不能满足相应的国家标准。
[0005] (2)由于阻燃剂的添加量比较大，若混料不均匀，容易造成阻燃剂的分布不均匀， 从而出现阻燃剂的团聚现象，使制品的性能不统一。
[0006] (3)阻燃剂和ABS树脂相比价格较高，其添加量越多，产品成本也将会越高。
[0007] 有鉴于此，急需提供一种制造成本低、工艺流程简单且性能优异的工业用阻燃ABS 制品的制作方法。
【发明内容】
[0008] 本发明所要解决的技术问题是现有的阻燃ABS工业安全帽制品生产过程中，阻燃 母粒的添加量大，对材料其他性能造成很大影响，尤其冲击性能急剧下降，不能满足产品的 国家标准，不能保障产品优异的力学性能的问题。
[0009] 为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供了一种工业安全帽用 ABS阻燃母粒，包括以下重量份数的组分:高流动性ABS树脂，50~55份;阻燃剂，30~35份； 阻燃协效剂，5~10份;加工助剂，4~5份;抗氧化剂，0.4~0.5份;光稳定剂，0.4~0.5份。 [0010]在上述方案中，包括以下重量份数的组分:高流动性ABS树脂，50份;阻燃剂，35份； 阻燃协效剂，8份;加工助剂，4份;抗氧化剂，0.5份;光稳定剂，0.5份。
[0011] 在上述方案中，包括以下重量份数的组分:高流动性ABS树脂，52.2份;阻燃剂，30 份;阻燃协效剂，10份;加工助剂，5份;抗氧化剂，0.4份;光稳定剂，0.4份。
[0012] 在上述方案中，包括以下重量份数的组分：高流动性ABS树脂，55份;阻燃剂，33.2 份;阻燃协效剂，5份;加工助剂，4份;抗氧化剂，0.4份;光稳定剂，0.4份。
[0013] 在上述方案中，所述加工助剂为EBS或PE蜡或上述二者以任意比例的混合物。
[0014] 在上述方案中，所述抗氧化剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂以重量份数 1:2复配而成的混合物。
[0015] 在上述方案中，所述光稳定剂为紫外线吸收剂，所述阻燃剂为溴系阻燃剂。
[0016] 在上述方案中，所述阻燃协效剂为三氧化二锑，或经铝酸酯类偶联剂处理的三氧 化二锑，其中铝酸酯类偶联剂所占三氧化二锑的重量比为〇. 5-2.5%。
[0017] 本发明还提供了一种工业安全帽用ABS阻燃母粒的制备方法，包括以下步骤:包括 以下步骤：
[0018] 步骤一、按照上述任一项所述的重量份数称取各种物料；
[0019]步骤二、将步骤一称取的各种物料加入高效混合机中充分混合；
[0020] 步骤三、将混合后的物料加入双螺杆挤出机，经熔融挤出，获得阻燃母粒；
[0021] 步骤四，将得到的阻燃母粒和低流动性ABS基体树脂材料在混料机中混匀，注塑成 型获得阻燃ABS制品；
[0022] 其中该阻燃母粒的取值范围为5%~9%。
[0023]在上述方法中，熔融挤出过程的温度为230~250°C，双螺杆挤出机的螺杆转速350 ~450转/分钟，喂料频率为12~24Hz，熔融过程的真空度为-0.08MPa。
[0024]本发明提供的工业安全帽用ABS阻燃母粒的制备方法，阻燃母粒用量远低于现有 工业安全帽中的用量，故对材料其他性能影响小，尤其冲击性能，均能满足国家标准，因此 在保障产品具有优异力学性能的同时大幅降低制造成本，提高工作效率;此外，其工艺简 单，实施容易，能耗低，非常适合用于工业安全帽的规模化生产。
【具体实施方式】
[0025]下面结合具体实施例对本发明做出详细的说明。
[0026]本发明提供了一种工业安全帽用ABS阻燃母粒，包括以下重量份数比的组分:包括 以下重量份数的组分:高流动性ABS树脂，50~55份;阻燃剂，30~35份;阻燃协效剂，5~10 份;加工助剂，4~5份;抗氧化剂，0.4~0.5份;光稳定剂，0.4~0.5份，
[0027]其中所述高流动性ABS树脂采用与传统的ABS树脂相比，其熔融指数大于传统的 ABS树脂的熔融指数的五倍以上。
[0028]其中，加工助剂为EBS(乙撑双硬脂酰胺)或PE蜡(聚乙烯蜡)或上述二者以任意比 例的混合物，乙撑双硬脂酰胺无毒，对人体无副作用，常温下不溶于大多数溶剂，对酸碱和 水介质稳定，能溶于热的氯化烃类和芳香烃类溶剂，聚乙烯蜡具有优良的耐寒性、耐热性、 耐化学性和耐磨性，能够增加产品的光泽和加工性能。
[0029] 抗氧化剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂以重量份数1:2复配而成的混合 物。抗氧化剂能够有效阻止氧气的不良影响，防止或延缓物品氧化，提高物品的稳定性和延 长贮存期。
[0030] 光稳定剂为紫外线吸收剂，紫外线吸收剂能够屏蔽或吸收紫外线的能量，猝灭单 线态氧及将氢过氧化物分解成非活性物质等功能，使高分子聚合物在光的辐射下，能排除 或减缓光化学反应可能性，阻止或延迟光老化的过程，从而达到延长高分子聚合物制品使 用寿命的目的。优选的，紫外线吸收剂为紫外线吸收剂BP12、紫外线吸收剂UV531、紫外线吸 收剂UV-5411、紫外线吸收剂UV-327等的一种或几种的混合。
[0031] 阻燃剂为溴系阻燃剂，具有良好的阻燃效果，而且无毒副作用产生。
[0032]阻燃协效剂为三氧化二锑，或经铝酸酯类偶联剂处理的三氧化二锑，其中铝酸酯 类偶联剂所占三氧化二锑的重量比为〇. 5-2.5%。阻燃协效剂具有协效阻燃以及辅助抗滴 落效果，绝缘效果好。
[0033]本发明包括以下优选实施例：
[0034] 具体实施例一：
[0035]包括以下重量份数的组分：高流动性ABS树脂，50份;阻燃剂，35份;阻燃协效剂，8 份;加工助剂，4份;抗氧化剂，0.5份;光稳定剂，0.5份。
[0036] 具体实施例二：
[0037]包括以下重量份数的组分:高流动性ABS树脂，52.2份;阻燃剂，30份;阻燃协效剂， 10份;加工助剂，5份;抗氧化剂，0.4份;光稳定剂，0.4份。
[0038] 具体实施例三：
[0039]包括以下重量份数的组分:高流动性ABS树脂，55份;阻燃剂，33.2份;阻燃协效剂， 5份;加工助剂，4份;抗氧化剂，0.4份;光稳定剂，0.4份。
[0040]在此基础上，本发明还提供了一种工业安全帽用ABS阻燃母粒的制备方法，包括以 下步骤：
[0041 ]按照上述方案中给出的重量份数称取各种物料；
[0042]将称取的各组分加入高效混合机混合搅拌均匀；
[0043]将搅拌得到的混合物加入双螺杆挤出机中，在230~250°C的温度条件下熔融挤 出，获得阻燃母粒；
[0044] 将得到的阻燃母粒和低流动性ABS基体树脂材料在混料机中混匀，注塑成型获得 阻燃ABS制品；
[0045] 其中该阻燃母粒的取值范围为5%~9%。
[0046]优选的，双螺杆挤出机的螺杆转速350~450转/分钟，喂料频率为12~24Hz，熔融 过程的真空度为_〇.〇8MPa。
[0047] 本发明的原理为：阻燃母粒与基体材料(低流动性ABS基体树脂材料)有一定的相 容性，但熔融指数存在一定的差异(阻燃母粒的熔融指数高于基体材料的熔融指数，即高流 动性树脂与低流动性树脂的熔融指数相差在5倍以上），在成型过程中，由于阻燃母粒与基 体材料的流动速度不同产生迀移作用，熔融指数高的阻燃母粒极易向制品表面迀移，同时 携带各种助剂，包覆在制品表面，形成相应的阻燃层从而实现产品的功能化。
[0048] 本发明方法中，阻燃母粒用量远低于现有工业安全帽中的用量，故对材料其他性 能影响不大，尤其冲击性能，均能满足国家标准，因此在保障产品具有优异力学性能的同时 大幅降低制造成本，提高工作效率;此外，其工艺简单，实施容易，能耗低，非常适合用于工 业安全帽的规模化生产。具体测试结果如下表：
[0049] 表1、ABS基体材料添加普通的阻燃母粒及分别添加本发明的阻燃母粒6%、8%和 12%的力学性能对比表。
[0050]
[0051] 表中点燃时间：火焰垂直点燃样品，10s后离开火焰，若自熄，则重新点燃，逐渐缩 短样品从点燃到离开火焰的时间，直至样品离开火焰后不熄灭为止，并记录所用时间，样品 点燃时间越短，其阻燃效果越好。
[0052] 本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下作出的结 构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种工业安全帽用ABS阻燃母粒，其特征在于，包括以下重量份数的组分:高流动性 ABS树脂，50~55份;阻燃剂，30~35份;阻燃协效剂，5~10份;加工助剂，4~5份;抗氧化剂， 0.4~0.5份;光稳定剂，0.4~0.5份。2. 如权利要求1所述的一种工业安全帽用ABS阻燃母粒，其特征在于，包括以下重量份 数的组分:高流动性ABS树脂，50份;阻燃剂，35份;阻燃协效剂，8份;加工助剂，4份;抗氧化 剂，0.5份;光稳定剂，0.5份。3. 如权利要求1所述的一种工业安全帽用ABS阻燃母粒，其特征在于，包括以下重量份 数的组分:高流动性ABS树脂，52.2份;阻燃剂，30份;阻燃协效剂，10份;加工助剂，5份;抗氧 化剂，〇. 4份;光稳定剂，0.4份。4. 如权利要求1所述的一种工业安全帽用ABS阻燃母粒，其特征在于，包括以下重量份 数的组分:高流动性ABS树脂，55份;阻燃剂，33.2份;阻燃协效剂，5份;加工助剂，4份;抗氧 化剂，〇. 4份;光稳定剂，0.4份。5. 如权利要求1所述的一种工业安全帽用ABS阻燃母粒，其特征在于，所述加工助剂为 EBS或PE蜡或上述二者以任意比例的混合物。6. 如权利要求1所述的一种工业安全帽用ABS阻燃母粒，其特征在于，所述抗氧化剂为 受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂以重量份数1:2复配而成的混合物。7. 如权利要求1所述的一种工业安全帽用ABS阻燃母粒，其特征在于，所述光稳定剂为 紫外线吸收剂，所述阻燃剂为溴系阻燃剂。8. 如权利要求1所述的一种工业安全帽用ABS阻燃母粒，其特征在于，所述阻燃协效剂 为三氧化二锑，或经铝酸酯类偶联剂处理的三氧化二锑，其中铝酸酯类偶联剂所占三氧化 二锑的重量比为〇. 5-2.5%。9. 一种工业安全帽用ABS阻燃母粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤一、按照权利要求1-8任一项所述的重量份数称取各种物料； 步骤二、将步骤一称取的各种物料加入高效混合机中充分混合； 步骤三、将混合后的物料加入双螺杆挤出机，经熔融挤出，获得阻燃母粒； 步骤四，将得到的阻燃母粒和低流动性ABS基体树脂材料在混料机中混匀，注塑成型获 得阻燃ABS制品； 其中该阻燃母粒的取值范围为5%~9%。10. 如权利要求9所述的制备方法，其特征在于，熔融挤出过程的温度为230~250 °C，双 螺杆挤出机的螺杆转速350~450转/分钟，喂料频率为12~24Hz，熔融过程的真空度为-0.08MPa〇
【文档编号】C08L23/06GK105885338SQ201610463987
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年6月23日
【发明人】甄伟民, 王少强, 李文东, 秦维超, 刘晓青, 杨锋弟
【申请人】北京海科华昌新材料技术有限公司