一種抗氧化、高流動(dòng)、無鹵阻燃abs及其制備工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種抗氧化、高流動(dòng)、無鹵阻燃ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）及其制備工藝。該ABS按重量份數(shù)計(jì)由如下組份組成：ABS60~80份；復(fù)配阻燃劑10~20份；增韌劑10~20份；流動(dòng)改性劑0~5份；光穩(wěn)定劑0~1份；抗氧劑0.1~1份；其它加工助劑0~5份。該材料的創(chuàng)新點(diǎn)在于引入復(fù)配阻燃劑、光穩(wěn)定劑、抗氧化劑、流動(dòng)改性劑，不僅得到了良好的阻燃效果，而且保證了其較好的力學(xué)性能、耐候性能、加工流動(dòng)性能。本發(fā)明所制備的抗氧化、高流動(dòng)、無鹵阻燃ABS具有抗老化、高流動(dòng)、低成本、高力學(xué)性能及穩(wěn)定的阻燃性，可廣泛應(yīng)用于超薄壁及大制件領(lǐng)域。如辦公設(shè)備、通訊、影視多媒體等。
【專利說明】一種抗氧化、高流動(dòng)、無鹵阻燃ABS及其制備工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于材料科學(xué)中的高分子阻燃材料領(lǐng)域，涉及一種抗氧化劑、流動(dòng)改性劑、 無鹵阻燃劑改性ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)，并制備出抗氧化、高流動(dòng)、無鹵阻 燃ABS。

【背景技術(shù)】
[0002] ABS樹脂是由苯乙烯、丁二烯、丙烯腈組成的三元共聚物。由于ABS樹脂具有優(yōu) 良的加工性能、綜合力學(xué)性能，以及高光澤、優(yōu)異的電鍍性能和價(jià)格適中等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用 于汽車工業(yè)、機(jī)械工業(yè)、電子電器等領(lǐng)域中。ABS樹脂的極限氧指數(shù)（L0I)只有18. 3~20 (< 21)，易燃燒，難以滿足安全防火的使用要求。目前常見的阻燃ABS材料主要采用鹵系阻 燃劑(如四溴雙酚A、溴化環(huán)氧齊聚物、十溴聯(lián)苯醚等）與氧化銻組成的協(xié)效系統(tǒng)，賦予ABS 很高的阻燃性，但其存在生煙量大、不環(huán)保、耐光性差等問題，因此研究和開發(fā)無鹵阻燃材 料是ABS復(fù)合材料未來發(fā)展的必然趨勢(shì)。目前以采用磷阻燃劑、氮磷阻燃劑、硅系阻燃劑的 無鹵阻燃ABS復(fù)合材料研究報(bào)道較多。但是由于其添加量較高，嚴(yán)重惡化了材料的各種力 學(xué)性能及加工流動(dòng)性，導(dǎo)致加工窗口變的更窄，這類產(chǎn)品在一些薄壁制品及大制件領(lǐng)域的 應(yīng)用受到一定程度的限制。因此，發(fā)展一種抗氧化、高流動(dòng)、無鹵阻燃ABS成為今后發(fā)展的 方向。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明制備的抗氧化、高流動(dòng)、無鹵阻燃ABS是改進(jìn)ABS樹脂的易老化和易燃性本 身不足與由于阻燃劑的加入導(dǎo)致流動(dòng)性差、難加工的不足。使其更適合在家電、裝飾材料、 辦公、機(jī)械、電子領(lǐng)域的應(yīng)用，本發(fā)明的配方是： ABS 60?80 份； 復(fù)配阻燃劑 1(T20份； 增韌劑 1〇?20份； 流動(dòng)改性劑 （T5份； 光穩(wěn)定劑 〇~1份； 抗氧劑 0. 1~1份； 其他加工助劑 〇飛份。
[0004] ABS類樹脂為丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸三元 共聚物（ASA)或甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物（MBS)。
[0005] 復(fù)配阻燃劑為苯并噁嗪、磷酸酯、酚醛樹脂、氨基磺酸銨、硼酸鋅中的一種或幾種 的復(fù)配體系。
[0006] 所述的增韌劑為苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-馬來酸酐共聚物、 高膠粉中的一種或幾種。
[0007] 所述的流動(dòng)改性劑為2, 3-二甲基-2, 3-二苯基丁烷、酰胺類潤滑劑、硅酮類潤滑 齊IJ、硬脂酸類潤滑劑、蒙旦酯類潤滑劑、多元醇類潤滑劑中的一種或幾種。
[0008] 所述的光穩(wěn)定劑為納米Ti02、苯三唑甲酚類、草酰胺類、受阻胺類中的一種或幾 種。
[0009] 所述的抗氧劑有受阻酚類主抗氧劑和亞磷酸酯類輔助抗氧劑組成。
[0010] 所述的其他加工助劑為硅油、白礦油的一種或幾種。
[0011] 本發(fā)明采用的具體工藝路線如下： 步驟一、按權(quán)利要求1所述的質(zhì)量份數(shù)稱取各組分； 步驟二、將稱量后的ABS、復(fù)配阻燃劑、增韌劑、流動(dòng)改性劑、光穩(wěn)定劑、抗氧劑、其他加 工助劑放入高速混合機(jī)中，在常溫下攪拌l(T20min; 步驟三、將步驟二混合后的物料加入到雙螺桿擠出機(jī)的料斗中，經(jīng)熔融共混擠出、水 冷、風(fēng)刀冷卻、造粒、均化；其中，料筒溫度設(shè)置為：后段20(T230°C，中段20(T230°C，前段 20(T22(TC，螺桿長徑比35?40,螺桿轉(zhuǎn)速35(T500r/min。
[0012] 制備樣件的注塑條件：注塑溫度18(T220 °C，注塑壓力3(T50Mpa，注塑速度 30?60mm/s。
[0013] 各實(shí)施例性能均按以下標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試，具體標(biāo)準(zhǔn)如下： 懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度 GB/T1043 拉伸強(qiáng)度 GB/T1040 彎曲強(qiáng)度 GB/T9341 熔融指數(shù) GB3682 煙密度 GB8323 水平垂直燃燒儀 ANSI/UL94。

【具體實(shí)施方式】
[0014] 實(shí)施例一 稱取ABS70KG，將其在高速混合機(jī)中混合20min?；旌虾玫奈锪嫌屑恿隙芳尤氲诫p螺 桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融共混擠出、水冷、風(fēng)刀冷卻干燥、造粒、均化。其中，料筒溫度設(shè)置為：后 段220°C，中段220°C，前段200°C，螺桿長徑比為35,機(jī)頭220°C，螺桿轉(zhuǎn)速400r/min。
[0015] 實(shí)施例二 稱取ABS70KG，復(fù)配阻燃劑a:12KG，增韌劑12KG，流動(dòng)改性劑m:3KG，光穩(wěn)定劑0. 5KG，抗 氧劑0. 5KG，其他加工助劑2KG，將其在高速混合機(jī)中混合20min?；旌虾玫奈锪嫌屑恿隙芳?入到雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融共混擠出、水冷、風(fēng)刀冷卻干燥、造粒、均化。其中，料筒溫度設(shè)置 為：后段220°C，中段220°C，前段200°C，螺桿長徑比為35,機(jī)頭220°C，螺桿轉(zhuǎn)速400r/min。
[0016] 實(shí)施例三 稱取ABS70KG，復(fù)配阻燃劑a: 12KG，增韌劑12KG，流動(dòng)改性劑n:3KG，光穩(wěn)定劑0. 5KG，抗 氧劑0. 5KG，其他加工助劑2KG，將其在高速混合機(jī)中混合20min?；旌虾玫奈锪嫌屑恿隙芳?入到雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融共混擠出、水冷、風(fēng)刀冷卻干燥、造粒、均化。其中，料筒溫度設(shè)置 為：后段220°C，中段220°C，前段200°C，螺桿長徑比為35,機(jī)頭220°C，螺桿轉(zhuǎn)速400r/min。
[0017] 實(shí)施例四 稱取ABS70KG，復(fù)配阻燃劑a: 12KG，增韌劑12KG，流動(dòng)改性劑0 :3KG，光穩(wěn)定劑0. 5KG，抗 氧劑0. 5KG，其他加工助劑2KG，將其在高速混合機(jī)中混合20min。混合好的物料有加料斗加 入到雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融共混擠出、水冷、風(fēng)刀冷卻干燥、造粒、均化。其中，料筒溫度設(shè)置 為：后段220°C，中段220°C，前段200°C，螺桿長徑比為35,機(jī)頭220°C，螺桿轉(zhuǎn)速400r/min。
[0018] 實(shí)施例五 稱取ABS70KG，復(fù)配阻燃劑a: 12KG，增韌劑12KG，流動(dòng)改性劑p:3KG，光穩(wěn)定劑0. 5KG，抗 氧劑0. 5KG，其他加工助劑2KG，將其在高速混合機(jī)中混合20min。混合好的物料有加料斗加 入到雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融共混擠出、水冷、風(fēng)刀冷卻干燥、造粒、均化。其中，料筒溫度設(shè)置 為：后段220°C，中段220°C，前段200°C，螺桿長徑比為35,機(jī)頭220°C，螺桿轉(zhuǎn)速400r/min。
[0019] 實(shí)施例六 稱取ABS70KG，復(fù)配阻燃劑b:12KG，增韌劑12KG，流動(dòng)改性劑n:3KG，光穩(wěn)定劑0. 5KG，抗 氧劑0. 5KG，其他加工助劑2KG，將其在高速混合機(jī)中混合20min?；旌虾玫奈锪嫌屑恿隙芳?入到雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融共混擠出、水冷、風(fēng)刀冷卻干燥、造粒、均化。其中，料筒溫度設(shè)置 為：后段220°C，中段220°C，前段200°C，螺桿長徑比為35,機(jī)頭220°C，螺桿轉(zhuǎn)速400r/min。
[0020] 實(shí)施例七 稱取ABS70KG，復(fù)配阻燃劑c:12KG，增韌劑12KG，流動(dòng)改性劑n:3KG，光穩(wěn)定劑0. 5KG，抗 氧劑0. 5KG，其他加工助劑2KG，將其在高速混合機(jī)中混合20min?；旌虾玫奈锪嫌屑恿隙芳?入到雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融共混擠出、水冷、風(fēng)刀冷卻干燥、造粒、均化。其中，料筒溫度設(shè)置 為：后段220°C，中段220°C，前段200°C，螺桿長徑比為35,機(jī)頭220°C，螺桿轉(zhuǎn)速400r/min。
[0021] 實(shí)施例八 稱取ABS70KG，復(fù)配阻燃劑d:12KG，增韌劑12KG，流動(dòng)改性劑n:3KG，光穩(wěn)定劑0. 5KG，抗 氧劑0. 5KG，其他加工助劑2KG，將其在高速混合機(jī)中混合20min?；旌虾玫奈锪嫌屑恿隙芳?入到雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融共混擠出、水冷、風(fēng)刀冷卻干燥、造粒、均化。其中，料筒溫度設(shè)置 為：后段220°C，中段220°C，前段200°C，螺桿長徑比為35,機(jī)頭220°C，螺桿轉(zhuǎn)速400r/min。
[0022] 實(shí)施例九 稱取ABS70KG，復(fù)配阻燃劑a:12KG，增韌劑12KG，流動(dòng)改性劑n:3KG，其他加工助劑 2KG，將其在高速混合機(jī)中混合20min?；旌虾玫奈锪嫌屑恿隙芳尤氲诫p螺桿擠出機(jī)中，經(jīng) 熔融共混擠出、水冷、風(fēng)刀冷卻干燥、造粒、均化。其中，料筒溫度設(shè)置為：后段220°C，中段 220°C，前段200°C，螺桿長徑比為35,機(jī)頭220°C，螺桿轉(zhuǎn)速400r/min。
[0023] 將實(shí)施例一至九的ABS樣品，注塑成標(biāo)準(zhǔn)試樣，測(cè)試其力學(xué)性能；根據(jù)實(shí)施例一至 五測(cè)試其熔融指數(shù)；根據(jù)實(shí)施例一、三、六至九比較其阻燃性能；見表1。根據(jù)實(shí)施例三和實(shí) 施例九比較其老化性能。見表2。
[0024] 表1 :實(shí)施例一、二、三、四、五、六、七、八、九、基本性能測(cè)試結(jié)果

【權(quán)利要求】
1. 一種抗氧化、高流動(dòng)、無鹵阻燃ABS，其特征在于以重量份數(shù)計(jì)，有如下重量份數(shù)的 組分組成： ABS 60?80 份； 復(fù)配阻燃劑 1(T20份； 增韌劑 1〇?20份； 流動(dòng)改性劑 （T5份； 光穩(wěn)定劑 〇~1份； 抗氧劑 〇. 1~1份； 其他加工助劑 〇飛份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗氧化、高流動(dòng)、無鹵阻燃ABS，其特征在于：所述的ABS為 含丁二烯的接枝共聚物與丙烯腈-苯乙烯共聚的混合物，其中，丙烯腈占15~35%，丁二烯占 5?30%，苯乙烯占40?60%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗氧化、高流動(dòng)、無鹵阻燃ABS，其特征在于：所述的復(fù)配阻燃 劑為苯并噁嗪、磷酸酯、酚醛樹脂、氨基磺酸銨、硼酸鋅中的一種或幾種的復(fù)配體系。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗氧化、高流動(dòng)、無鹵阻燃ABS，其特征在于：所述的增韌劑為 苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-馬來酸酐共聚物、高膠粉中的一種或幾種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗氧化、高流動(dòng)、無鹵阻燃ABS，其特征在于：所述的流動(dòng)改性 劑為2, 3-二甲基-2, 3-二苯基丁烷、酰胺類潤滑劑、硅酮類潤滑劑、硬脂酸類潤滑劑、蒙旦 酯類潤滑劑、多元醇類潤滑劑中的一種或幾種。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗氧化、高流動(dòng)、無鹵阻燃ABS，其特征在于：所述的光穩(wěn)定劑 為納米Ti02、苯三唑甲酚類、草酰胺類、受阻胺類中的一種或幾種。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗氧化、高流動(dòng)、無鹵阻燃ABS，其特征在于：所述的抗氧劑有 受阻酚類主抗氧劑和亞磷酸酯類輔助抗氧劑組成。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗氧化、高流動(dòng)、無鹵阻燃ABS，其特征在于：所述的其他加工 助劑為硅油、白礦油的一種或幾種。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗氧化、高流動(dòng)、無鹵阻燃ABS，其特征在于：（1)選擇共混 分散型螺桿組合，使ABS和阻燃劑均達(dá)到最佳分散效果，料筒溫度為：后段20(T23(TC，中段 20(T23(TC，前段20(T220°C，螺桿長徑比為35?40,螺桿轉(zhuǎn)速35(T500r/min ; (2)將ABS、復(fù) 配阻燃劑、增韌劑、流動(dòng)改性劑、光穩(wěn)定劑、抗氧劑及其他加工助劑按配比稱量后通過高速 混合機(jī)混合均勻，再將混合好的物料加入到雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融共混擠出、水冷、風(fēng)刀 冷卻干燥、造粒、均化，既得權(quán)利要求書所述材料。
【文檔編號(hào)】B29C47/92GK104448672SQ201310413270
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月12日
【發(fā)明者】華巖, 陳寶巖, 宮克難 申請(qǐng)人:黑龍江鑫達(dá)企業(yè)集團(tuán)有限公司