CN101935424B

CN101935424B - Abs热塑性树脂及其制备方法

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Publication number: CN101935424B
Application number: CN 201010247693
Authority: CN
Inventors: 雷春堂; 潘晓勇; 姚国红; 王炼; 周刚
Original assignee: Sichuan Changhong Electric Co Ltd
Current assignee: Sichuan Changhong Electric Co Ltd
Priority date: 2010-08-06
Filing date: 2010-08-06
Publication date: 2013-11-06
Anticipated expiration: 2030-08-06
Also published as: CN101935424A

Abstract

本发明属于高分子工程塑料技术领域，特别涉及ABS热塑性树脂及其制备方法。本发明所要解决的技术问题是提供一种具有高流动性和高透明性的ABS热塑性树脂，该ABS热塑性树脂是下述原料按重量份比例制得的：SAN树脂20～75份；PMMA树脂20～60份；MBS树脂2～25份；抗氧化剂0.2～0.4份；光稳定剂0.05～0.2份；增白剂0.05～0.2份；润滑剂0.05～0.2份。本发明的ABS热塑性树脂具备良好的表面光泽度、硬度和透明度、力学性能和成型加工性能，各项关键指标均超过透明ABS等常用透明塑料。

Description

ABS热塑性树脂及其制备方法

技术领域

本发明属于高分子工程塑料技术领域，特别涉及ABS热塑性树脂及其制备方法。

背景技术

ABS树脂(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)是20世纪40年代开发的一种新型通用热塑性工程塑料，它具有优良的电性能、耐化学性、耐冲击性、耐低温特性、耐寒性、表面光泽度、着色性能和尺寸稳定性，易于加工成型，制品富有优异的光泽度，且兼具韧性和柔性。因此，ABS树脂被广泛应用于家电、工业零配件、电子电器产品的外壳和传动件、办公用品、仪器仪表及其它领域。

随着产品外观设计的不断创新和工艺水平的不断进步，对透明材料的研究和应用逐渐增加，而普通ABS树脂通常是不透明的，因此ABS树脂在透明度要求较高领域中的应用受到了极大的限制，故通常采用其他透明树脂，如：PP(聚丙烯)、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、PS(聚苯乙烯)、PC(聚碳酸酯)、SAN(苯乙烯--丙烯腈)、K-树脂等。

对于以上几种透明材料，虽然PP、PMMA、PS、SAN和K-树脂在成本方面占有一定的优势，且材料的透明度也可达到要求，但是它们的冲击性能差，且PP收缩率较大，这在一定程度上限制了它们在很多领域的应用。而对于PC来说，虽然它具有优异的冲击性能且材料的透明度也可以达到要求，但是它成本太高且材料的加工性能和耐化学性均较差，因此也限制了它的应用领域。故科研工作者已经开始进行相关透明ABS树脂的开发工作，目前关于透明ABS树脂的改性方法，具体可分为聚合反应法(如：中国专利02802719.1)和改性加工法(如：中国专利：200680055750.2、美国专利第4767833号、韩国专利第0429062号、第0519116号、欧洲专利第703525号等)。以上这些专利中都必须用到普通ABS或者通过聚合反应而制备的具有特殊结构的ABS作为基材，实验过程比较麻烦，操作繁琐，且得到的透明ABS树脂的流动性和透明度并不能达到很好的协调和统一。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种具有高流动性和高透明性的ABS热塑性树脂，该ABS热塑性树脂是下述原料按重量份比例制得的：

SAN树脂 20～75份；

PMMA树脂 20～60份；

MBS树脂 2～25份；

抗氧化剂 0.2～0.4份；

光稳定剂 0.05～0.2份；

增白剂 0.05～0.2份；

润滑剂 0.05～0.2份。

优选的，该ABS热塑性树脂是下述原料按重量份比例制得的：

SAN树脂 35～75份；

PMMA树脂 20～50份；

MBS树脂 4～18份；

抗氧化剂 0.2～0.3份；

光稳定剂 0.05～0.1份；

增白剂 0.05～0.1份；

润滑剂 0.05～0.1份。

其中，所述PMMA树脂的折光率为1.4～1.6，SAN树脂的折光率为1.5～1.7。

所述PMMA树脂是聚甲基丙烯酸甲酯，注塑耐热级，其维卡软化点大于110℃，在200℃/5Kg的条件下，其熔融指数在1.5～3.5g/min。

所述SAN树脂为苯乙烯-丙烯腈共聚物，其中丙烯腈的含量为15～24％，维卡软化点大于105℃。

所述MBS树脂为增韧剂，具体为丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物，为具有核-壳结构的透明材料，其中丙烯酸甲酯的重量百分比含量为5～45％，丁二烯含量为10～40％，苯乙烯含量为15～60％。

MBS树脂的加入可协调PMMA和SAN树脂的折光率偏差控制在0.005以内，即将三款材料的折光率折中到某一具体数值，由于PMMA与SAN相容性极好，可适当调整PMMA和SAN的比例，同时可以根据材料性能的需求添加不同分数的MBS，因为所加入的MBS折光率在PMMA和SAN之间，故通过MBS的协调作用可以将本体系中PMMA和SAN树脂两者的折光率偏差控制在0.005以内。

所述抗氧化剂可以采用受阻酚抗氧化剂，优选的采用型号为1010的受阻酚抗氧化剂作为主抗氧化剂，型号为168的受阻酚抗氧化剂作为辅抗氧化剂，主抗1010和辅抗168按3∶1的重量比配制。

所述光稳定剂可以采用癸二酸双2，2，6，6-四甲基哌啶醇酯、双(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶)癸二酸酯、1-甲基-8-(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶)癸二酸酯、2，2，6，6-四甲基哌啶氮氧自由基中的至少一种；优选癸二酸双2，2，6，6-四甲基哌啶醇酯。

所述增白剂可以采用荧光增白剂OB-1、荧光增白剂OBC、荧光增白剂KSN、荧光增白剂KCB、荧光增白剂OBS等，优选荧光增白剂0B-1。

所述润滑剂可以采用硬脂酸、硬脂酸丁酯、油酰胺、乙撑双硬脂酰胺、天然石蜡，液体石蜡(白油)，微晶石蜡、聚乙烯蜡、低分子量聚丙烯等，优选乙撑双硬脂酰胺。

本发明合理的调节了合金材料的配方，选择折光率接近的SAN和PMMA树脂，并控制SAN、PMMA和MBS的百分比组成，提供一种具有高流动性和高透明性的热塑性树脂。

本发明所解决的第二个技术问题是提供上述ABS热塑性树脂的制备方法，该方法具体为下述原料混合后熔融造粒即得；

SAN树脂 20～75份；

PMMA树脂 20～60份；

MBS树脂 2～25份；

抗氧化剂 0.2～0.4份；

光稳定剂 0.05～0.2份；

增白剂 0.05～0.2份；

润滑剂 0.05～0.2份。

原料中SAN树脂、PMMA树脂和MBS树脂混合前需干燥。优选的，干燥温度为70～90℃；最优的干燥温度为80℃，干燥时间3～6小时。

所述混合采用高速混合，混合时间为1～6分钟，优选2分钟。

所述熔融造粒的加热温度为160～245℃，机头温度为215℃。主机螺杆转速450～550r/min，加料转速45～55r/min。

本发明采用共混改性的方法，利用普通工程塑料SAN、PMMA、MBS等通过熔融挤出的方法使分散相(橡胶成份，MBS中丁二烯)和连续相(基体树脂，SAN和PMMA树脂)之间的折光率相匹配(整个体系中的折光率偏差控制在0.005以内)，从而使分散相和连续相之间界面处光的折射和漫射降低到最低。制备得到的热塑性树脂具备良好的表面光泽度、硬度和透明度、力学性能和成型加工性能，各项关键指标均超过透明ABS等常用透明塑料。

具体实施方式

各实施例的原材料用量见表1：

表1 单位：公斤

组分	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4
					PMMA	23.75	35	45	49.5

SAN	71.25	55	40	49.5
					MBS	5	10	15	1
抗氧化剂1010/168	0.2	0.2	0.2	0.2
					癸二酸双2，2，6，6-四甲基哌啶醇酯	0.08	0.08	0.08	0.08
荧光增白剂OB-1	0.07	0.07	0.07	0.07
					乙撑双硬脂酰胺	0.05	0.05	0.05	0.05

抗氧化剂的复配比例按重量比计是1010∶168＝3∶1。

光稳定剂、增白剂、润滑剂的总含量为：0.2％

实施例1

按照表1原料配方称取各种原料，其中MBS树脂(丙烯酸甲酯的重量百分比含量为5～45％，丁二烯含量为10～40％，苯乙烯含量为15～60％)、PMMA树脂(折光率为1.492，维卡软化点大于110℃，在200℃/5Kg的条件下，其熔融指数在1.5～3.5g/min)、SAN树脂(折光率为1.56，丙烯腈的含量应低于15～24％，维卡软化点大于105℃)在使用前分别在于80℃干燥3小时，将各种原料(包括辅料)加入高速混合机中高速混合2分钟，再低速出料。混匀后的材料经熔融造粒即得高流动性、高透明性的ABS热塑性树脂组合物，产品性质检测数据见表2。熔融造粒条件为：主机螺杆转速500r/min，加料转速50r/min，加热温度段设定温度1：160℃，2：190℃，3：200℃，4：225℃，5：235℃，6：245℃，7：235℃，8：225℃，9：215℃，机头温度：215℃。

实施例2～4的制备方法与实施例1相同，4个实施例的产品按照国标进行测试，对比数据如表2所示：

拉伸强度按照国标GB/T1040.2-2006进行测试；弯曲强度、弯曲模量按照国标GB/T9341-2000进行测试；悬臂梁缺口冲击强度按照国标GB/T1843-2008进行测试；热变形温度按照国标GB/T1634.2-2004进行测试；熔体流动速率按照国标GB/T3682-2000进行测试；透明度按照国标GB/T2410-2008进行测试。

表2

从表2中可以看出，通过合理控制配方中各组分的比例和成分，加入一定量MBS的情况下可以有效的控制所得热塑性树脂组合物的透明性，其韧性(冲击强度)也会大幅度的提高，从而以较低的成本通过共混改性的方法实现了高流动性和高透明性的ABS热塑性树脂组合物的制备，该方法操作简单，所需原材料易得，为制备高流动性和高透明性的ABS热塑性树脂组合物的不可多得的实验方法。

但是，实施例4由于MBS的加入量超出了本发明的范围，加入量太小，虽然有良好的力学性能、熔体流动速率和透明性，但是所得产品的缺口冲击强度(即韧性)太差，不能应用于实际生产。

Claims

1.ABS热塑性树脂，其特征在于：热塑性树脂是下述原料按重量份比例制得的：

SAN树脂 35～75份；

PMMA树脂 20～50份；

MBS树脂 4～18份；

抗氧化剂 0.2～0.3份；

光稳定剂 0.05～0.1份；

增白剂 0.05～0.1份；

润滑剂 0.05～0.1份；

其中，MBS树脂中丙烯酸甲酯的重量百分比含量为5～45%，丁二烯含量为10～40%，苯乙烯含量为15～60%；

PMMA树脂维卡软化点大于110℃，在200℃/5Kg的条件下，其熔融指数在1.5～3.5g/min；SAN树脂中丙烯腈的含量为15～24%，维卡软化点大于105℃。

2.根据权利要求1所述的ABS热塑性树脂，其特征在于：PMMA树脂的折光率为1.4～1.6，SAN树脂的折光率为1.5～1.7。

3.根据权利要求1所述的ABS热塑性树脂，其特征在于：所述抗氧化剂为主抗1010和辅抗168按3：1的重量比配制；所述光稳定剂采用癸二酸双2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯、双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶)癸二酸酯、1-甲基-8-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶)癸二酸酯、2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基中的至少一种；所述增白剂采用荧光增白剂OB-1、荧光增白剂OBC、荧光增白剂KSN、荧光增白剂KCB或荧光增白剂OBS；所述润滑剂采用硬脂酸、硬脂酸丁酯、油酰胺、乙撑双硬脂酰胺、天然石蜡，液体石蜡，微晶石蜡、聚乙烯蜡或低分子量聚丙烯。

4.权利要求1所述的ABS热塑性树脂的制备方法，其特征在于：该方法为下述原料混合后熔融造粒即得；

SAN树脂 35～75份；

PMMA树脂 20～50份；

MBS树脂 4～18份；

抗氧化剂 0.2～0.3份；

光稳定剂 0.05～0.1份；

增白剂 0.05～0.1份；

润滑剂 0.05～0.1份。

5.根据权利要求4所述的ABS热塑性树脂，其特征在于：SAN树脂、PMMA树脂和MBS树脂混合前需干燥，干燥温度为70～90℃。

6.根据权利要求5所述的ABS热塑性树脂，其特征在于：所述混合采用高速混合，混合时间为1～6分钟。

7.根据权利要求5所述的ABS热塑性树脂，其特征在于：所述熔融造粒的加热温度为160～245℃，机头温度为215℃；主机螺杆转速450～550r/min，加料转速45～55r/min。