CN104744874A - 高耐热低烟阻燃abs材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高耐热低烟阻燃ABS材料,由质量百分比为58～80%的ABS树脂、8%～20%的溴系阻燃剂、3%～10%的锑类阻燃剂、1-2%的复合消烟剂、1%～5%的无机阻燃协效剂、0.1～1.0%的抗滴落剂和1%～5%其它加工助剂组成。本发明还提供了上述的高耐热低烟阻燃ABS材料的制备方法。本发明以ABS树脂为基体，通过阻燃剂，消烟剂以及特殊加工助剂之间巧妙组合，从而制备出具有低烟高性能阻燃ABS材料。本发明能广泛运用于通讯行业，汽车行业，建筑材料，装饰材料，电缆及电器行业。

Description

高耐热低烟阻燃ABS材料及其制备方法

技术领域：

本发明属于化工领域，尤其涉及一种ABS材料，具体来说是一种高耐热低烟阻燃ABS材料及其制备方法。

背景技术：

丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物英文名：Acrylonitrile butadiene Styrenecopolymers，简称ABS。ABS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树脂中，能表现三种组分之间的协同性能：丙烯晴组分在ABS中表现的特性是耐热性、耐化学性、刚性、抗拉强度，丁二烯表现的特性是抗冲击强度，苯乙烯表现的特性是加工流动性，光泽性。这三组分的结合，优势互补，使ABS树脂具有优良的综合性能,刚性好，冲击强度高、耐热、耐低温、耐化学药品性、机械强度和电器性能优良，较好的热稳定性和化学稳定性、较好的流动性，易于加工，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。

在ABS的实际应用中，使用ABS制作的一些电子电器配件壳体燃烧引起的火灾时有发生，同时燃烧时放出黑烟和有毒气体，其发烟量是各种塑料中最大的，这不仅会造成严重的财产损失，还会给人类的生命安全和生存环境带来极大威胁，限制了其在居民住宅、家电、管道等很多方面的使用。随着科技进步和生活质量的提高，人们安全意识越来越强，国内外对汽车、建筑、家用电器，办公用品等方面使用的塑料材料提出了严格的防火阻燃要求，制定了相应的技术标准与规范。因此ABS的阻燃问题越来越受到世界各国的高度重视，研究和开发阻燃的ABS显得非常重要。

一般阻燃ABS的不足之处：

1.一般的阻燃材料燃烧过程中发烟量大，且释放有毒，腐蚀性，致癌的气体，烟雾扩散快，能见度低，一旦着火会带来很大的问题。

2.一般的ABS材料由于阻燃剂的加入会导致热变形温度和冲击强度明显降低。

发明内容：

针对现有技术中的上述技术问题，本发明提供了一种高耐热低烟阻燃ABS材料及其制备方法，所述的这种高耐热低烟阻燃ABS材料及其制备方法要解决现有技术中的ABS材料发烟量大、热变形温度和冲击强度低的技术问题。

本发明一种高耐热低烟阻燃ABS材料，由以下质量百分比的成分组成：

进一步的，所述的ABS树脂在220℃、载荷10Kg时的熔融指数为10g/10min～30g/10min。

进一步的，所述的溴系阻燃剂为十溴二苯乙烷、溴化环氧、溴代三嗪、四溴双酚A以及溴化聚苯乙烯中的任意一种或者两种以上的组合。

进一步的，所述的锑类阻燃剂为三氧化二锑，五氧化二锑、三硫化锑中的任意一种或者两种以上的组合。

进一步的，所述的复合消烟剂为钼化物与纳米金属氧化物的复配物，所述的纳米金属氧化物为氧化镁、氧化铜、氧化锌、三氧化二铁中的任意一种。

进一步的，所述的无机阻燃协效剂为滑石粉、硼酸锌、硅灰石、云母中的任意一种或者两种以上的组合。

进一步的，所述的抗滴落剂为AS包覆的聚四氟乙烯或者B449，在AS包覆的聚四氟乙烯中，聚四氟乙烯的质量百分比为50-80％。

具体的，所述的B449是一种抗滴落剂，来自GE公司的Blendex 449。

进一步的，所述的加工助剂为主抗氧剂、辅助抗氧剂、内润滑剂、外润滑剂中的任意一种或者两种以上的组合，所述的主抗氧剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、双(2.4-二叔丁基苯基)季戊四醇或2，6-二叔丁基-4-4甲酚，所述的辅助抗氧剂为三(2,4－二叔丁基苯基)亚磷酸酯、硫代三丙酸二月桂酯或硫代二丙酸双硬脂醇酯，所述的内润滑剂为E蜡、硬脂酸钙或者PE蜡，所述的外润滑剂为硅酮母粒或者PETS。

本发明还提供了上述的高耐热低烟阻燃ABS材料的制备方法，先按照重量百分比称取各物质，然后将全部的物质加入到高混机高速搅拌，将混合后的物质加入到挤出机的主喂料器，通过主喂料器将物料投入到双螺杆挤出机中挤出造粒，双螺杆挤出机由进料段到机头的温度分别为：180℃±10℃、200℃±10℃、200℃±10℃、200℃±10℃、200℃±10℃、190℃±10℃、190℃±10℃、180℃±10℃、180℃±10℃，模头：190℃±10℃，材料挤出后经过水冷、切粒和干燥，得到一种高耐热低烟阻燃ABS材料。

本发明以ABS树脂为基体，通过阻燃剂，消烟剂以及特殊加工助剂之间巧妙组合，从而制备出具有低烟高性能阻燃ABS材料。本发明能广泛运用于通讯行业，汽车行业，建筑材料，装饰材料，电缆及电器行业。

本发明和已有技术相比，本发明具有如下优点：

1)无机消烟剂，改善聚合物的降解方式，抑制形成炭微粒，而使之形成焦炭，同时，消烟剂可以吸收燃烧时放出的有毒气体；

2)本发明中通过10000目滑石粉的加入，大大的降低了三氧化二锑的添加，可以有效的降低成本，减少对锑矿的使用，起到了节约资源，降低成本的优势；

3)本发明通过10000目滑石粉的加入，还能够增加材料的热变形温度，在一定程度上拓宽材料的使用范围，增加材料的使用行业；

4)本发明不添加市面常用的CPE，作为阻燃协效剂，抑制了材料中由于添加CPE带来的分解，消除了CPE分解带来的HCL挥发，减少了对环境的污染；另外降低了HCL挥发导致的模具，螺杆等设备的腐蚀。

具体实施方式：

表1原材料组分配比

各原材料重量份数见表1

1)将ABS树脂、各种助剂加入高混机高速搅拌2分钟，

2)加入到挤出机的主喂料器，

3)然后加入到双螺杆挤出机中进行基础造粒。该挤出机温度分布如下：由进料段到机头分别为：180℃、200℃、200℃、200℃、190℃、190℃、190℃、180℃、180℃，模头：190℃，

4)材料挤出后经过水冷、切粒，然后包装。粒料在鼓风干燥箱，100℃干燥4小时，然后由注塑机制备测试样条。

表2实施例及对比例中组合物性能测试结果

性能指标	检测标准	对比例	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4
							拉伸强度	ISO 527	38	40	42	41	42
弯曲强度	ISO 178	71	75	77	76	77
							冲击强度(缺口)	ISO 179	15.2	15.3	15.7	15.9	16.4
冲击强度(无缺口)	ISO 179	NB	NB	NB	NB	NB
							热变形温(1.82MPa)	ISO 75-2	85	88	90	89	90
阻燃性(1.6mm)	UL94	V-0	V-0	V-0	V-0	V-0
							烟密度	GB/T8627	378	350	170	346	150

从表1和表2可以看到，实施例4的测试数据表明，通过无机消烟剂、无机填料协效阻燃，减少CPE的使用，可以制备出比常见的阻燃ABS，更加优异的低烟性能，更低的成本，更高的热变形温度，制备出性能优异的阻燃ABS材料。

Claims (9)

1.一种高耐热低烟阻燃ABS材料，其特征在于由以下质量百分比的成分组成：

ABS树脂           58%～80%；

溴系阻燃剂          8%～20%；

锑类阻燃剂          3%～10%；

复合消烟剂          1-2%；

无机阻燃协效剂      1%～5%；

抗滴落剂            0.1～1.0%；

其它加工助剂        1%～5%。

2.根据权利要求1所述的一种高耐热低烟阻燃ABS材料，其特征在于：所述的ABS树脂在220℃、载荷10Kg时的熔融指数为10g/10min～30g/10min。

3.根据权利要求1所述的一种高耐热低烟阻燃ABS材料，其特征在于：所述的溴系阻燃剂为十溴二苯乙烷、溴化环氧、溴代三嗪、四溴双酚A以及溴化聚苯乙烯中的任意一种或者两种以上的组合。

4.根据权利要求1所述的一种高耐热低烟阻燃ABS材料，其特征在于：所述的锑类阻燃剂为三氧化二锑，五氧化二锑、三硫化锑中的任意一种或者两种以上的组合。

5.根据权利要求1所述的一种高耐热低烟阻燃ABS材料，其特征在于：所述的复合消烟剂为钼化物与纳米金属氧化物的复配物，所述的纳米金属氧化物为氧化镁、氧化铜、氧化锌、三氧化二铁中的任意一种。

6.根据权利要求1所述的一种高耐热低烟阻燃ABS材料，其特征在于：所述的无机阻燃协效剂为滑石粉、硼酸锌、硅灰石、云母中的任意一种或者两种以上的组合。

7.根据权利要求1所述的一种高耐热低烟阻燃ABS材料，其特征在于：所述的抗滴落剂为AS 包覆的聚四氟乙烯或者B449，在AS 包覆的聚四氟乙烯中，聚四氟乙烯的质量百分比为50-80％。

8.根据权利要求1所述的一种高耐热低烟阻燃ABS材料，其特征在于：所述的加工助剂为主抗氧剂、辅助抗氧剂、内润滑剂、外润滑剂中的任意一种或者两种以上的组合，所述的主抗氧剂为β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、双（2.4-二叔丁基苯基）季戊四醇或2，6-二叔丁基-4-4甲酚，所述的辅助抗氧剂为三(2,4－二叔丁基苯基)亚磷酸酯、硫代三丙酸二月桂酯或硫代二丙酸双硬脂醇酯，所述的内润滑剂为E蜡、硬脂酸钙或者PE蜡，所述的外润滑剂为硅酮母粒或者PETS。

9.权利要求1所述的一种高耐热低烟阻燃ABS材料的制备方法，其特征在于：先按照重量百分比称取各物质，然后将全部的物质加入到高混机高速搅拌，将混合后的物质加入到挤出机的主喂料器，通过主喂料器将物料投入到双螺杆挤出机中挤出造粒，双螺杆挤出机由进料段到机头的温度分别为：180℃±10℃、200℃±10℃、200℃±10℃、200℃±10℃、200℃±10℃、190℃±10℃、190℃±10℃、180℃±10℃、180℃±10℃，模头：190℃±10℃，材料挤出后经过水冷、切粒和干燥，得到一种高耐热低烟阻燃ABS材料。