CN102604359A - 一种汽车内饰件用阻燃pc/abs合金及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车内饰件用阻燃PC/ABS合金及其制备方法。所述汽车内饰件用阻燃PC/ABS合金，包括下述重量份的组分：ABS树脂50份，PC树脂40-60份，聚四氟乙烯0.5-1.5份，复合阻燃剂20-50份，进一步的，所述复合阻燃剂，由下述重量份的组分组成：十溴二苯乙烷100份、磷酸三(2-氯丙基)酯20-30份、氰尿酸三聚氰胺10-20份、氢氧化镁10-30份。本发明生产成本低、加工性能好、阻燃级别高且环境友好。本发明的汽车内饰件用阻燃PC/ABS合金，特别适合于注塑成各种汽车内饰件。

Description

一种汽车内饰件用阻燃PC/ABS合金及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种塑料材料及其制备方法，尤其涉及一种汽车内饰件用阻燃PC/ABS合金及其制备方法。
背景技术
ABS树脂(丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物，ABS是Acrylonitrile ButadieneStyrene的首字母缩写)是一种强度高、韧性好、易于加工成型的热塑型高分子材料结构。
ABS树脂是丙烯腈、1，3-丁二烯和苯乙烯三种单体的接枝共聚物。它的分子式可以写为(C8H8·C4H6·C3H3N)x，但实际上往往是含丁二烯的接枝共聚物与丙烯腈-苯乙烯共聚物的混合物，其中，丙烯腈占15-35％，丁二烯占5-30％，苯乙烯占40-60％，乳液法ABS最常见的比例是A∶B∶S＝22∶17∶61，而本体法ABS中B的比例往往较低，约为13％。
ABS是本世纪40年代发展起来的通用热塑性工程塑料，是一个综合力学性能十分优秀的塑料品种，不仅具有良好的刚性、硬度和加工流动性，而且具有高韧性特点，可以注塑、挤出或热成型。
大部分汽车部件都是用注塑成型方法加工的，ABS树脂的优点是抗冲性、隔音性、耐划痕性，耐热性更好，比PP更美观，特别适用于横向抗冲性和使用温度较为严格的部件。ABS树脂是汽车中使用仅次于聚氨脂和聚丙烯的第三大树脂。ABS树脂可用于车内和车外部外壳，方向盘、导油管及把手和按钮等小部件，车外部包括前散热器护栅和灯罩等。
ABS树脂容易加工，加工尺寸稳定性和表面光泽好，容易涂装、着色，还可以进行喷涂金属、电镀、焊接和粘接等二次加工性能，可广泛应用于电子电器领域，包括各种办公和消费性电子/电器，办公电器包括电子数据处理机、办公室设备。近年来在电子电器市场，ABS树脂在要求阻燃和高耐热的电子/电器市场中将保持其地位，阻燃与耐高热的ABS树脂在与ABS/PC等工程塑料合金的竞争中具有明显的优势。
PC是指聚碳酸酯，是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物，根据酯基的结构可分为脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多种类型。其中由于脂肪族和脂肪族-芳香族聚碳酸酯的机械性能较低，从而限制了其在工程塑料方面的应用。目前仅有芳香族聚碳酸酯获的了工业化生产。由于聚碳酸酯结构上的特殊性，现已成为五大工程塑料中增长速度最快的通用工程塑料。
PC/ABS合金，是聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的混合物，是由聚碳酸酯PC和丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物ABS合金而成的热可塑性塑胶，结合了两种材料的优异特性，ABS材料的成型性和PC的机械性、冲击强度和耐温、抗紫外线UV等性质，可广泛使用在汽车内部零件、事务机器、通信器材、家电用品及照明设备上。典型应用范围为手机外壳、计算机和商业机器壳体、电器设备、草坪园艺机器、汽车零件仪表板、内部装修以及车轮盖。
然而，目前的PC/ABS合金阻燃性能并不佳。
发明内容
针对现有技术中存在的上述不足，本发明所要解决的技术问题之一提供一种汽车内饰件用阻燃PC/ABS合金，具有良好的阻燃性能。
本发明所要解决的技术问题之二提供上述汽车内饰件用阻燃PC/ABS合金的制备方法。
本发明目的是通过如下技术方案实现的：
一种汽车内饰件用阻燃PC/ABS合金，包括下述重量份的组分：ABS树脂50份，PC树脂40-60份，聚四氟乙烯0.5-1.5份，复合阻燃剂20-50份。
所述复合阻燃剂，由下述重量份的组分组成：十溴二苯乙烷100份、磷酸三(2-氯丙基)酯20-30份、氰尿酸三聚氰胺10-20份、氢氧化镁10-30份。
将十溴二苯乙烷、磷酸三(2-氯丙基)酯、氰尿酸三聚氰胺和氢氧化镁搅拌混合均匀，即可制得该阻燃剂。
本发明还提供了上述汽车内饰件用阻燃PC/ABS合金的制备方法：按配比称取各组分，混合均匀后，熔融混炼、挤出造粒，即获得所述汽车内饰件用阻燃PC/ABS合金。
具体的，可以为按配比称取各组分，在高速混合机中，室温下控制转速在300-400转/分钟，混合5-10分钟，取出后转入螺杆挤出机中，在240-260℃温度下挤出造粒，即获得所述汽车内饰件用阻燃PC/ABS合金。
显然，在本发明中为提高产品的其他性能，还可以适应性地添加其他助剂，如光稳定剂、抗氧剂、着色剂和抗静电剂等。
具体的，在本发明中：
十溴二苯乙烷，英文名称：1，2-Bis(pentabromophenyl)ethane，英文别名：1，1′-(Ethane-1，2-diyl)bis(pentabromobenzene)，CAS号：84852-53-9，分子式：C14H4Br10，其溴含量高，热稳定性好，抗紫外线性能佳，较其他溴系阻燃剂的渗出性低。十溴二苯乙烷热裂解或燃烧时不产生有毒的多溴代二苯并二恶烷DBDO及多溴代二苯并呋喃DBDF，用它阻燃的材料完全符合欧洲关于二恶英条例的要求，对环境不造成危害。本行业通常添加三氧化锑来提高十溴二苯乙烷的阻燃效果。
磷酸三(2-氯丙基)酯，又称阻燃剂TCPP，英文名：Tris(2-clorisopropyl)Phosphate，CAS No：13674-84-5。
氰尿酸三聚氰胺，英文名称melamine cyanurate，别名：三聚氰胺焦磷酸盐；无卤阻燃剂MPP；三聚氰胺氰尿酸；MCA；无卤阻燃润滑剂，CAS号：37640-57-6。
发明人通过大量实验得出，将十溴二苯乙烷、磷酸三(2-氯丙基)酯、氰尿酸三聚氰胺和氢氧化镁等四种阻燃剂进行合理复配使用，阻燃效果明显，特别针对PC/ABS合金的阻燃效果更加优异，拉升强度、弯曲强度、弯曲模量和冲击强度均较满足要求，其机理还有待发明人进一步研究探讨。
本产品的耐热性及阻燃性较优异，且制备工艺简单，产品成本低，产品的综合性能较优异。
本发明的汽车内饰件用阻燃PC/ABS合金，可以用注塑工艺轻易加工成各种形状的零件，可用于制成汽车用内饰件。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
按照表1中对应实施例1数据称取十溴二苯乙烷、磷酸三(2-氯丙基)酯、氰尿酸三聚氰胺和氢氧化镁等四种阻燃剂，搅拌混合均匀，即可制得复合阻燃剂。
表1：复合阻燃剂配方表    单位：公斤
  实施例1   实施例2   实施例3
  十溴二苯乙烷   100   100   100
  磷酸三(2-氯丙基)酯   20   30   25
  氰尿酸三聚氰胺   20   10   15
  氢氧化镁   10   30   20
实施例2
按照表1中对应实施例2数据称取十溴二苯乙烷、磷酸三(2-氯丙基)酯、氰尿酸三聚氰胺和氢氧化镁等四种阻燃剂，搅拌混合均匀，即可制得复合阻燃剂。
实施例3
按照表1中对应实施例3数据称取十溴二苯乙烷、磷酸三(2-氯丙基)酯、氰尿酸三聚氰胺和氢氧化镁等四种阻燃剂，搅拌混合均匀，即可制得复合阻燃剂。
实施例4
按照表2中对应的实施例4数据称取各组分，将各组分加入到高速混合机中，室温下控制转速在300-400转/分钟，混合5-10分钟，取出后转入螺杆挤出机中，在240-260℃温度下挤出造粒，即获得所述汽车内饰件用阻燃PC/ABS合金。
表2：汽车内饰件用阻燃PC/ABS合金配方表    单位：公斤
  实施例4   实施例5   实施例6
  ABS   50   50   50
  PC   40   60   50
  聚四氟乙烯   1.5   0.5   1
  实施例3制备的复合阻燃剂   20   50   40
实施例5
按照表2中对应的实施例5数据称取各组分，采用实施例4所述方法，即获得所述汽车内饰件用阻燃PC/ABS合金。
实施例6
按照表2中对应的实施例6数据称取各组分，采用实施例4所述方法，即获得所述汽车内饰件用阻燃PC/ABS合金。
对比例1
按照表3中对应的对比例1数据称取各组分，采用实施例4所述方法，即获得所述汽车内饰件用阻燃PC/ABS合金。
表3：汽车内饰件用阻燃PC/ABS合金配方表    单位：公斤
  对比例1   对比例2   对比例3   对比例4
  ABS   50   50   50   50
  PC   50   50   50   50
  聚四氟乙烯   1   1   1   1
  十溴二苯乙烷   40   /   /   /
  磷酸三(2-氯丙基)酯   /   40   /   /
  氰尿酸三聚氰胺   /   /   40   /
  氢氧化镁   /   /   /   40
对比例2
按照表3中对应的对比例2数据称取各组分，采用实施例4所述方法，即获得所述汽车内饰件用阻燃PC/ABS合金。
对比例3
按照表3中对应的对比例3数据称取各组分，采用实施例4所述方法，即获得所述汽车内饰件用阻燃PC/ABS合金。
对比例4
按照表3中对应的对比例4数据称取各组分，采用实施例4所述方法，即获得所述汽车内饰件用阻燃PC/ABS合金。
测试例1
对实施例4-6及对比例1-4进行测试，具体数据见表4。
表4：汽车内饰件用阻燃PC/ABS合金阻燃性能测试表
  UL-94阻燃等级，(1.6mm)   LOI，％   烟密度，m2/kg
  实施例4   V0   30.1   436
  实施例5   V0   31.2   410
  实施例6   V0   30.5   422
  对比例1   V1   26.7   528
  对比例2   V1   25.4   540
  对比例3   V1   26.8   516
  对比例4   V1   25.2   552
进一步的，通过观察表4数据：
实施例6与对比例1-4相比较，得出结论：将十溴二苯乙烷、磷酸三(2-氯丙基)酯、氰尿酸三聚氰胺和氢氧化镁等四种阻燃剂进行合理复配使用，在添加相同比例阻燃剂的情况下，氧指数LOI值从(25.2％-26.8％)提高到30.5％，阻燃效果非常明显，特别针对PC/ABS合金的阻燃效果更加优异。
测试例2
表5：汽车内饰件用阻燃PC/ABS合金常规性能测试表
 拉升强度，Mpa   弯曲强度，Mpa   弯曲模量，Mpa   缺口冲击强度，KJ/m2
  实施例4  59   86   2865   15
  实施例5  63   92   2976   18
  实施例6  61   90   2915   16
由实施例4-6的测试数据可以明显的得出，本发明具有较好的阻燃性能，并保持了良好的拉升强度、弯曲强度、弯曲模量和缺口冲击强度。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种汽车内饰件用阻燃PC/ABS合金，其特征在于，包括下述重量份的组分：ABS树脂50份，PC树脂40-60份，聚四氟乙烯0.5-1.5份，复合阻燃剂20-50份。
2.如权利要求1所述的汽车内饰件用阻燃PC/ABS合金，其特征在于，所述复合阻燃剂，由下述重量份的组分组成：十溴二苯乙烷100份、磷酸三(2-氯丙基)酯20-30份、氰尿酸三聚氰胺10-20份、氢氧化镁10-30份。
3.如权利要求1或2所述的汽车内饰件用阻燃PC/ABS合金的制备方法，其特征在于：按配比称取各组分，混合均匀后，熔融混炼、挤出造粒，即获得所述汽车内饰件用阻燃PC/ABS合金。
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