CN113248878B - 一种无卤阻燃pet/abs塑料合金及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及高分子材料领域，具体公开了一种无卤阻燃PET/ABS塑料合金及其制备方法。塑料合金包括PET树脂60‑70份、ABS树脂15‑20份、相容剂15‑18份、增韧剂7.5‑9份、润滑剂0.2‑0.4份、抗氧剂0.15‑0.25份、植酸铜20‑26份、三聚氰胺聚磷酸盐2.5‑5份、次磷酸铝5‑10份、SiO2负载磷酸镍0.5‑1.5份、SMA‑g‑PSHD 14‑18份。本申请的塑料合金具有较高的阻燃性能，同时还具有较强的力学性能，能够被广泛应用于各种产品。

Description

一种无卤阻燃PET/ABS塑料合金及其制备方法
技术领域
本申请涉及高分子材料领域，更具体地说，它涉及一种无卤阻燃PET/ABS塑料合金及其制备方法。
背景技术
PET/ABS塑料合金是由PET树脂和ABS树脂共混得到的，综合利用了二者的优异性能，既可以克服PET树脂冲击强度低、尺寸不稳定的缺点，又可以改善ABS树脂耐化学性差、成本较高的问题，是一款性价比突出的高性能合金，被广泛应用于家用电器、汽车工业、机械化工、办公设备等领域。
由于ABS树脂的氧指数仅为18，使得PET/ABS塑料合金的阻燃性能较差，因此在应用于各种电子电器类产品时，通常会向PET/ABS塑料合金中添加卤系阻燃剂以满足安全防火的使用要求。然而卤系阻燃剂在燃烧时，会产生大量的烟雾和有毒的腐蚀性卤化氢气体，容易造成二次危害，并且也会对环境造成严重污染，因此发明人认为研究一种阻燃效果较高的无卤阻燃塑料合金具有重要的意义。
发明内容
为了解决上述技术问题，本申请提供一种无卤阻燃PET/ABS塑料合金及其制备方法。
第一方面，本申请提供的一种无卤阻燃PET/ABS塑料合金，采用如下的技术方案：
一种无卤阻燃PET/ABS塑料合金，所用原料包括以下重量份的组分：
PET树脂 60-70份；
ABS树脂 15-20份；
相容剂 15-18份；
增韧剂 7.5-9份；
润滑剂 0.2-0.4份；
抗氧剂 0.15-0.25份；
植酸铜 20-26份；
三聚氰胺聚磷酸盐 2.5-5份；
次磷酸铝 5-10份；
SiO2负载磷酸镍 0.5-1.5份；
SMA-g-PSHD 14-18份。
通过采用上述技术方案，本申请采用特定使用量范围的PET树脂和ABS树脂共混制得PET/ABS塑料合金，综合利用了二者的优异性能，并且本申请中PET树脂含量显著高于ABS树脂，可以极大程度的降低塑料合金的材料成本。
植酸铜中的铜离子具有一定的阻燃作用，可以与树脂形成牢固的分子内和分子间的环状螯合结构，提高了树脂的热稳定性，减少了燃烧过程中有害气体的释放量，并且促进了所成炭层的紧密程度，使得炭层能够更加良好的将外部的氧气、挥发性可燃物和热与内部的树脂等隔开，中断燃烧。同时植酸中富含阻燃元素磷，并且与金属离子具有较强的络合能力，因此本申请采用特定使用量范围的植酸铜可以充分发挥磷元素和铜离子的协效阻燃作用，共同提高塑料合金的阻燃性能。
三聚氰胺聚磷酸盐具有无卤、热稳定性好等特性，其在分解时会释放出惰性气体，阻止塑料合金燃烧；而次磷酸铝是一种高效的无机磷系阻燃剂，具有含磷量高、热稳定性好等优点。本申请采用特定使用量范围的三聚氰胺聚磷酸盐与次磷酸铝混合搭配使用，在此比例范围下，两者可以充分发挥彼此之间的协同作用，利用协同释放的磷酸类物质，促进燃烧过程中炭层的形成，对塑料合金内部起到隔热隔氧的作用，从而提高了塑料合金的阻燃性能。
本申请采用特定使用量范围的SiO2负载磷酸镍，促进了三聚氰胺聚磷酸盐、次磷酸铝和植酸铜的分解成炭反应，使得分解成炭较为充分，能够形成连续致密类蜂窝形炭层，并且阻隔了挥发物溢出，从而较大程度提升了塑料合金的阻燃性能。
SMA-g-PSHD作为超分散剂，其分子结构中含有的锚固基团，可以通过离子键、共价键、范德华力等吸附于无机粒子表面，并且其分子结构还含有的溶剂化链，可以通过空间位阻排斥力使得颗粒分散。因此本申请采用了特定使用量范围的SMA-g-PSHD，快速充分的润湿无机粒子表面，使得SiO2负载磷酸镍等无机粒子得到充分分散，从而使得SiO2负载磷酸镍等都能充分发挥各自的阻燃效果，进而提高塑料合金的阻燃性能。
综上所述，本申请同时采用植酸铜、三聚氰胺聚磷酸盐、次磷酸铝和SiO2负载磷酸镍，利用各组分中含有的磷、铝、铜、硅等元素，充分发挥了彼此之间的协同作用，加快了成炭反应，并使得形成的炭层更为致密，共同提高了塑料合金的阻燃性能。同时还利用SMA-g-PSHD对上述各组分进行充分分散，提高了各组分与树脂基的相容性，不仅进一步提高了塑料合金的阻燃性能，还降低了塑料合金由于阻燃组分分散不均而力学性能下降的可能性。并且由于本申请充分发挥了各组分之间的协效阻燃的能力，因此本申请所采用的阻燃组分使用量较小，使得阻燃组分更易被分散，从而提高了塑料合金的力学性能。
优选的，所述植酸铜采用以下方法制得：
将质量分数为70-75%的植酸溶液、水和乙酸铜混合均匀，然后用氨水调节体系pH值为4-4.5，搅拌15-25min，之后过滤，洗涤，干燥，得到植酸铜；其中植酸溶液、水和乙酸铜的重量比为（10.6-11.2）:（38.7-39.5）:（12.9-13.9）。
优选的，所述洗涤的具体操作为：用水洗涤过滤后的沉淀物3-4次；所述干燥的具体操作为：在50-60℃的温度下，将水洗后的沉淀物真空干燥至恒重。
通过采用上述技术方案，本申请采用特定比例范围的植酸与乙酸铜，通过一步反应合成了金属螯合物植酸铜，充分利用了植酸中的磷元素和铜离子的协效阻燃的能力，提高了塑料合金的阻燃性能。并且铜离子与锌离子等离子相比，具有较高的吸附能力，能够更加稳定的与塑料合金中的树脂形成螯合结构。
优选的，所述SiO2负载磷酸镍采用以下方法制得：
向质量份数为15-20%的浓氨水中加入磷酸镍以制得饱和溶液，然后采用等体积浸渍法将饱和溶液滴加至SiO2粒子表面，搅拌1-1.5h后静置20-24h，再在80-90℃的温度下干燥2-3h后粉碎，在700-800℃的温度下焙烧4-4.5h，得到SiO2负载磷酸镍。
通过采用上述技术方案，本申请采用磷酸镍这一过渡金属盐负载于SiO2粒子表面作为催化协效剂，充分促进塑料合金中阻燃组分性能的发挥，提高塑料合金的氧指数，降低了塑料合金热释放速率、总热释放量，从而降低了火灾危险性。
优选的，所述SMA-g-PSHD采用以下方法制得：
a.在120-130℃的温度下，将癸二酸、己二醇和十八醇混合，然后加入对甲基苯磺酸，在1-1.02kPa的压力下反应4-4.5h，得到粗产物，然后将粗产物溶于二氯乙烷中，采用石油醚进行沉淀并洗涤沉淀3-5次，之后在40-45℃的温度下，真空干燥12-14h，得到PSHD；其中癸二酸、己二醇、十八醇和对甲基苯磺酸的重量比为（60.6-61.6）:（35.4-36）:（27.5-28.5）:（0.92-0.95）；
b.在100-110℃的温度下，将PSHD、SMA溶于二氧六环中，然后加入对甲基苯磺酸反应6-6.5h，之后去除溶剂得到产物，再将产物溶于四氢呋喃中，利用石油醚进行沉淀并洗涤沉淀2-4次，之后在40-45℃的温度下，真空干燥12-14h，得到SMA-g-PSHD；其中PSHD、SMA、二氧六环和甲基苯磺酸的重量比为（70-72）:（5.45-6.45）:103.3:（0.9-1.0）。
通过采用上述技术方案，本申请先在特定的工艺条件下，将癸二酸、己二醇和十八醇以特定的比例范围进行聚合，得到纯度较高的十八醇、己二醇和癸二酸的共聚物（PSHD），然后再在特定的反应条件下，将十八醇、己二醇和癸二酸的共聚物与苯乙烯马来酸酐共聚物（SMA，Mn为2000-3000）以特定的比例范围进行接枝反应，得到纯度较高的SMA接枝PSHD。
SMA-g-PSHD中的PSHD作为较长的亲油性侧链，既可以增强塑料合金中无机阻燃组分与树脂之间的相容性，又可以产生较强的空间位阻排斥效应，有效的降低了无机阻燃组分粒子间的相互吸引，充分提高了无机阻燃组分在树脂中的分散性及稳定性，使得无机阻燃组分能够充分发挥各自的阻燃效果。
优选的，所述相容剂采用苯乙烯-马来酸酐共聚物或苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物。
通过采用上述技术方案，与同时采用两种相容剂混合搭配使用相比，本申请仅采用苯乙烯-马来酸酐共聚物与苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物中的一种作为相容剂，可以较大程度的提高两种树脂之间的相容性，同时提高塑料合金的抗冲击强度与断裂伸长率，并且不影响材料的加工性能。
优选的，所述增韧剂采用ABS高胶粉或甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物。
通过采用上述技术方案，本申请采用ABS高胶粉与甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物中的一种作为增韧剂，可以降低两种树脂之间的界面张力，增强两种树脂之间的界面结合力，从而提高了塑料合金的韧性。
优选的，所述润滑剂采用芥酸酰胺、油酸酰胺、硬脂酸锌和乙撑双硬脂酰胺中的一种或几种。
通过采用上述技术方案，本申请采用上述组分中的一种或任意比例使用多种作为润滑剂，可以提高熔体的润滑性，减少摩擦，提高熔体的流动性。同时还能够降低熔体的稠度，与SMA-g-PSHD超分散剂相配合，提高无机阻燃组分在树脂中的分散性，从而提高塑料合金的阻燃性能和力学性能。
优选的，所述抗氧剂包括重量比为1:（0.8-1.2）的抗氧剂168和抗氧剂1076。
通过采用上述技术方案，抗氧剂168为亚磷酸酯类抗氧剂，抗氧剂1076为酚类抗氧剂，本申请采用特定比例范围的抗氧剂168与抗氧剂1076混合搭配使用作为主辅助复合型抗氧剂，充分发挥彼此之间的协同作用，使得塑料合金具有较低的挥发性和较高的耐析出性等特点，从而提高了塑料合金的耐久性。
第二方面，本申请提供一种无卤阻燃PET/ABS塑料合金的制备方法，包括以下步骤：
S1.先对PET树脂和ABS树脂进行干燥，然后在650-850r/min的转速下将PET树脂和ABS树脂混合搅拌5-10min，之后调节转速至900-1000r/min，加入植酸铜、三聚氰胺聚磷酸盐、次磷酸铝、SiO2负载磷酸镍、SMA-g-PSHD和润滑剂，继续搅拌3-5min，最后再调节转速至1200-1300r/min，加入其余所有原料，搅拌15-20min，得到混合料；
S2.在230-260℃的温度下，将混合料熔融共混并挤出，然后冷却，造粒，切粒，得到PET/ABS塑料合金。
通过采用上述技术方案，本申请先在特定的转速下将两种树脂进行分散，然后再升高转速加入植酸铜、三聚氰胺聚磷酸盐、次磷酸铝、SiO2负载磷酸镍、SMA-g-PSHD和润滑剂继续搅拌，使得植酸铜、三聚氰胺聚磷酸盐、次磷酸铝和SiO2负载磷酸镍在SMA-g-PSHD和润滑剂的作用下，充分在树脂体系中进行分散，最后再加入其它组分混合均匀后在特定的条件下熔融共混制成阻燃性能和力学性能较高的PET/ABS塑料合金。
本申请的制备方法步骤简单，并且采用分步混合，使得塑料合金中所有原料得到充分的分散，进一步提高了各组分在塑料合金中发挥的性能，同时进一步提高了塑料合金的力学性能。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.本申请的PET/ABS塑料合金不仅综合了PET树脂和ABS树脂的优异性能，同时还具有较高的阻燃性能和力学性能；
2.本申请的PET树脂使用量较高，植酸铜等阻燃组分的使用量较低，较大程度的降低了塑料合金的材料成本，具有良好的应用前景；
3.本申请的PET/ABS塑料合金的制备方法步骤简单，易操作，并且采用分步混合，提高了塑料合金中各组分的分散性。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
PET树脂购自东莞市樟木头大鑫塑胶原料经营部，型号56151；
ABS树脂购自上海鸿塑塑化有限公司，型号PA-758R；
三聚氰胺聚磷酸盐购自武汉市乔峰化工科技有限公司；
次磷酸铝购自湖北科沃德化工有限公司；
苯乙烯-马来酸酐共聚物购自佛山市瑞盛塑胶有限公司，型号SMA-3000P-1；
苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物购自南通日之升，型号SAG002；
ABS高胶粉购自东莞市屹立塑胶有限公司，型号HR-181；
甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物购自上海翱佳实业有限公司；
芥酸酰胺购自山东豪顺化工有限公司；
油酸酰胺购自济南汇锦川化工有限公司；
硬脂酸钙购自江苏采薇生物科技有限公司；
乙撑双硬脂酰胺购自嘉祥县大海化工有限公司；
抗氧剂1076和抗氧剂168购自东莞市长河化工有限公司；
苯乙烯马来酸酐共聚物购自佛山市瑞盛塑胶有限公司，Mn为2000-3000。
植酸铜的制备方法
制备例1
植酸铜采用以下方法制得：
将21.2kg质量分数为70%的植酸溶液、77.4kg水和25.8kg乙酸铜依次装入带有磁力搅拌器的烧瓶中混合均匀，然后用氨水调节体系pH值为4，充分搅拌15min后产生大量的沉淀物，之后将沈淀物过滤，并用去离子水洗涤3次，在50℃的温度下真空干燥至恒重，得到蓝色固体，即为植酸铜。
制备例2
植酸铜采用以下方法制得：
将21.8kg质量分数为72.5%的植酸溶液、78.2kg水和26.8kg乙酸铜依次装入带有磁力搅拌器的烧瓶中混合均匀，然后用氨水调节体系pH值为4.25，充分搅拌20min后产生大量的沉淀物，之后将沈淀物过滤，并用去离子水洗涤4次，在55℃的温度下真空干燥至恒重，得到蓝色固体，即为植酸铜。
制备例3
植酸铜采用以下方法制得：
将22.4kg质量分数为75%的植酸溶液、79kg水和27.8kg乙酸铜依次装入带有磁力搅拌器的烧瓶中混合均匀，然后用氨水调节体系pH值为4.5，充分搅拌25min后产生大量的沉淀物，之后将沈淀物过滤，并用去离子水洗涤3次，在60℃的温度下真空干燥至恒重，得到蓝色固体，即为植酸铜。
SiO2负载磷酸镍的制备方法
制备例4
SiO2负载磷酸镍采用以下方法制得：
向质量份数为15%的浓氨水中加入磷酸镍以制得饱和溶液，然后采用等体积浸渍法将饱和溶液滴加至SiO2粒子表面，搅拌1h后静置20h，再在80℃的烘箱中干燥2h后粉碎，在700℃的马弗炉中焙烧4h，得到SiO2负载磷酸镍。
制备例5
SiO2负载磷酸镍采用以下方法制得：
向质量份数为17.5%的浓氨水中加入磷酸镍以制得饱和溶液，然后采用等体积浸渍法将饱和溶液滴加至SiO2粒子表面，搅拌1.25h后静置22h，再在85℃的烘箱中干燥2.5h后粉碎，在750℃的马弗炉中焙烧4.25h，得到SiO2负载磷酸镍。
制备例6
SiO2负载磷酸镍采用以下方法制得：
向质量份数为20%的浓氨水中加入磷酸镍以制得饱和溶液，然后采用等体积浸渍法将饱和溶液滴加至SiO2粒子表面，搅拌1.5h后静置24h，再在90℃的烘箱中干燥3h后粉碎，在800℃的马弗炉中焙烧4.5h，得到SiO2负载磷酸镍。
SMA-g-PSHD的制备方法
制备例7
SMA-g-PSHD采用以下方法制得：
a.分别称取60.6kg癸二酸、35.4kg己二醇和27.5kg十八醇装入带有搅拌和冷凝装置的烧瓶中，通入氮气，升温至120℃，待癸二酸、己二醇和十八醇熔融后，加入0.92kg对甲基苯磺酸，减压至1kPa反应4h，得到粗产物，然后将粗产物溶于二氯乙烷中，采用石油醚进行沉淀并洗涤沉淀3次，之后在40℃的温度下，真空干燥12h，得到PSHD；
b.在100℃的温度下，将70kg PSHD、5.45kg SMA溶于103.3kg二氧六环中，然后加入0.9kg对甲基苯磺酸反应6h，之后采用旋转蒸发仪去除溶剂得到产物，再将产物溶于四氢呋喃中，利用石油醚进行沉淀并洗涤沉淀2次，之后在40℃的温度下，真空干燥12h，得到SMA-g-PSHD。
制备例8
SMA-g-PSHD采用以下方法制得：
a.分别称取61.1kg癸二酸、35.7kg己二醇和28kg十八醇装入带有搅拌和冷凝装置的烧瓶中，通入氮气，升温至125℃，待癸二酸、己二醇和十八醇熔融后，加入0.935kg对甲基苯磺酸，减压至1.01kPa反应4.25h，得到粗产物，然后将粗产物溶于二氯乙烷中，采用石油醚进行沉淀并洗涤沉淀4次，之后在42.5℃的温度下，真空干燥13h，得到PSHD；
b.在105℃的温度下，将71kg PSHD、5.95kg SMA溶于103.3kg二氧六环中，然后加入0.95kg对甲基苯磺酸反应6.25h，之后采用旋转蒸发仪去除溶剂得到产物，再将产物溶于四氢呋喃中，利用石油醚进行沉淀并洗涤沉淀3次，之后在42.5℃的温度下，真空干燥13h，得到SMA-g-PSHD。
制备例9
SMA-g-PSHD采用以下方法制得：
a.分别称取61.6kg癸二酸、36kg己二醇和28.5kg十八醇装入带有搅拌和冷凝装置的烧瓶中，通入氮气，升温至130℃，待癸二酸、己二醇和十八醇熔融后，加入0.95kg对甲基苯磺酸，减压至1.02kPa反应4.5h，得到粗产物，然后将粗产物溶于二氯乙烷中，采用石油醚进行沉淀并洗涤沉淀5次，之后在45℃的温度下，真空干燥14h，得到PSHD；
b.在110℃的温度下，将72kg PSHD、6.45kg SMA溶于103.3kg二氧六环中，然后加入1.0kg对甲基苯磺酸反应6.5h，之后采用旋转蒸发仪去除溶剂得到产物，再将产物溶于四氢呋喃中，利用石油醚进行沉淀并洗涤沉淀4次，之后在45℃的温度下，真空干燥14h，得到SMA-g-PSHD。
制备例10
与制备例2的不同之处在于：将乙酸铜更换为乙酸锌，其余均不变，制得植酸锌。
实施例1
一种无卤阻燃PET/ABS塑料合金的制备方法，包括以下步骤：
S1.先在80℃的温度下，将ABS树脂干燥6h，同时在120℃的温度下，将PET树脂干燥6h，然后在650r/min的转速下将60kg PET树脂和20kg ABS树脂混合搅拌5min，之后调节转速至900r/min，加入制备例1制备的20kg植酸铜、5kg三聚氰胺聚磷酸盐、5kg次磷酸铝、1.5kg制备例4制备的SiO2负载磷酸镍、14kg制备例7制备的SMA-g-PSHD和0.2kg润滑剂（芥酸酰胺0.1kg、油酸酰胺0.1kg），继续搅拌3min，最后再调节转速至1200r/min，加入15kg相容剂（苯乙烯-马来酸酐共聚物）、9kg增韧剂（ABS高胶粉）和0.25kg抗氧剂（抗氧剂168为0.139kg、抗氧剂1076为0.111kg），搅拌15min，得到混合料；
S2.在230℃的温度下，将混合料熔融共混并挤出，然后冷却，造粒，切粒，得到PET/ABS塑料合金。
实施例2
一种无卤阻燃PET/ABS塑料合金的制备方法，包括以下步骤：
S1.先在80℃的温度下，将ABS树脂干燥6h，同时在120℃的温度下，将PET树脂干燥6h，然后在750r/min的转速下将65kg PET树脂和17.5kg ABS树脂混合搅拌7.5min，之后调节转速至950r/min，加入23kg制备例2制备的植酸铜、3.75kg三聚氰胺聚磷酸盐、7.5kg次磷酸铝、1kg制备例5制备的SiO2负载磷酸镍、16kg制备例8制备的SMA-g-PSHD和0.3kg润滑剂（乙撑双硬脂酰胺），继续搅拌4min，最后再调节转速至1250r/min，加入16.5kg相容剂（苯乙烯-马来酸酐共聚物）、8.25kg增韧剂（ABS高胶粉）和0.3kg抗氧剂（抗氧剂168为0.15kg、抗氧剂1076为0.15kg），搅拌17.5min，得到混合料；
S2.在245℃的温度下，将混合料熔融共混并挤出，然后冷却，造粒，切粒，得到PET/ABS塑料合金。
实施例3
一种无卤阻燃PET/ABS塑料合金的制备方法，包括以下步骤：
S1.先在80℃的温度下，将ABS树脂干燥6h，同时在120℃的温度下，将PET树脂干燥6h，然后在850r/min的转速下将70kg PET树脂和15kg ABS树脂混合搅拌10min，之后调节转速至1000r/min，加入26kg制备例3制备的植酸铜、2.5kg三聚氰胺聚磷酸盐、10kg次磷酸铝、0.5kg制备例6制备的SiO2负载磷酸镍、18kg制备例9制备的SMA-g-PSHD和0.4kg润滑剂（芥酸酰胺0.1kg、硬脂酸锌0.1kg、乙撑双硬脂酰胺0.2kg），继续搅拌5min，最后再调节转速至1300r/min，加入18kg相容剂（苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物）、7.5kg增韧剂（甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物）和0.15kg抗氧剂（抗氧剂168为0.068kg、抗氧剂1076为0.082kg），搅拌20min，得到混合料；
S2.在260℃的温度下，将混合料熔融共混并挤出，然后冷却，造粒，切粒，得到PET/ABS塑料合金。
实施例4
一种无卤阻燃PET/ABS塑料合金的制备方法，与实施例2的不同之处在于：植酸铜的用量为21kg、三聚氰胺聚磷酸盐的用量为3kg、次磷酸铝的用量为6.5kg、SiO2负载磷酸镍的用量为0.7kg、SMA-g-PSHD的用量为15kg。
实施例5
一种无卤阻燃PET/ABS塑料合金的制备方法，与实施例2的不同之处在于：植酸铜的用量为25kg、三聚氰胺聚磷酸盐的用量为4.5kg、次磷酸铝的用量为8kg、SiO2负载磷酸镍的用量为1.3kg、SMA-g-PSHD的用量为17.5kg。
实施例6
一种无卤阻燃PET/ABS塑料合金的制备方法，与实施例5的不同之处在于：植酸铜的用量为22kg、三聚氰胺聚磷酸盐的用量为4kg、次磷酸铝的用量为9kg。
实施例7
一种无卤阻燃PET/ABS塑料合金的制备方法，与实施例2的不同之处在于：相容剂采用8kg苯乙烯-马来酸酐共聚物和8.5kg苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物的混合物。
实施例8
一种无卤阻燃PET/ABS塑料合金的制备方法，与实施例2的不同之处在于：将实施例2中的植酸铜变为制备10制备的植酸锌。
对比例1
与实施例2的不同之处在于：不添加植酸铜、三聚氰胺聚磷酸盐、次磷酸铝、SiO2负载磷酸镍和SMA-g-PSHD。
对比例2
与实施例2的不同之处在于：植酸铜为15kg、三聚氰胺聚磷酸盐为8kg、次磷酸铝为3kg、SiO2负载磷酸镍为2kg、SMA-g-PSHD为10kg。
对比例3
与实施例2的不同之处在于：植酸铜为30kg、三聚氰胺聚磷酸盐为2kg、次磷酸铝为15kg、SiO2负载磷酸镍为0.2kg、SMA-g-PSHD为20kg。
对比例4
与实施例2的不同之处在于：不添加植酸铜，其余均相同。
对比例5
与实施例2的不同之处在于：不添加三聚氰胺聚磷酸盐，其余均相同。
对比例6
与实施例2的不同之处在于：不添加次磷酸铝，其余均相同。
对比例7
与实施例2的不同之处在于：不添加SiO2负载磷酸镍，其余均相同。
对比例8
与实施例2的不同之处在于：不添加SMA-g-PSHD，其余均相同。
性能检测
1、参考GB/T 2406-1993《塑料燃烧性能试验方法 氧指数法》对实施例1-8、对比例1-8制得的塑料合金进行氧指数测定，测试结果如表1所示；
2、参考GB/T 1843-2008《塑料 悬臂梁冲击强度的测定》将实施例1-8和对比例1-8制得的塑料合金在注塑机上注塑成标准试样，试样的厚度为4mm，然后对试样进行悬臂梁缺口冲击强度测试，测试结果如表1所示；
3、参考GB/T 1040.1-2018《塑料 拉伸性能的测定 第1部分：总则》将实施例1-8和对比例1-8制得的塑料合金在注塑机上注塑成标准试样，然后对试样进行拉伸强度测试，拉伸速度为50mm/min，测试结果如表1所示。
表1 性能检测结果表
项目 氧指数（%） 缺口冲击强度（KJ/m<sup>2</sup>） 拉伸强度（MPa）
实施例1 38.0 20.2 45.7
实施例2 38.6 23.5 48.2
实施例3 38.2 21.0 46.1
实施例4 38.9 25.8 49.9
实施例5 39.1 26.0 50.0
实施例6 39.5 26.1 50.5
实施例7 38.5 17.4 43.1
实施例8 37.1 21.5 46.6
对比例1 21.2 18.6 39.5
对比例2 31.5 18.3 39.1
对比例3 31.8 18.2 38.9
对比例4 32.4 18.9 40.1
对比例5 31.6 18.8 39.7
对比例6 32.1 18.9 40.0
对比例7 32.5 18.5 39.4
对比例8 32.3 17.7 38.1
从表1可以看出，本申请实施例1-3制得的塑料合金的氧指数不小于38%，缺口冲击强度大于20KJ/m2，拉伸强度大于45MPa；而对比例1制得的塑料合金的氧指数仅为21.2%，缺口冲击强度为18.6KJ/m2，拉伸强度为39.5MPa，说明本申请实施例1-3制得的塑料合金与对比例1未加入阻燃成分的塑料合金相比具有较高的阻燃性能，同时力学性能也并没有降低，甚至还有所提高。
实施例4-5与实施例2相比，实施例4-5的氧指数、缺口冲击强度和拉伸强度均高于实施例2，说明本申请的塑料合金中植酸铜、三聚氰胺聚磷酸盐、次磷酸铝、SiO2负载磷酸镍和SMA-g-PSHD之间具有良好的协同效果，可以提高塑料合金的阻燃性能和力学性能。
实施例6与实施例5相比，实施例6的氧指数高于实施例5，缺口冲击强度和拉伸强度略高于实施例5，说明本申请的塑料合金中植酸铜、三聚氰胺聚磷酸盐和次磷酸铝之间具有较强的协同阻燃效果，可以明显的提高塑料合金的阻燃性能。
实施例7与实施例2相比，实施例7的氧指数与实施例2相差不大，但是缺口冲击强度和拉伸强度低于实施例2，说明相容剂采用两种物质混合使用会降低塑料合金的力学性能。
实施例8与实施例2相比，实施例8的氧指数显著降低，缺口冲击强度和拉伸强度略有降低，说明铜离子与锌离子相比，与树脂间的螯合结构更加稳定，可以提高塑料合金的阻燃性能。
对比例2-3与实施例2相比，氧指数、缺口冲击强度和拉伸强度明显降低，说明植酸铜、三聚氰胺聚磷酸盐、次磷酸铝、SiO2负载磷酸镍和SMA-g-PSHD的使用量不在本申请的范围内，会明显降低塑料合金的阻燃性能和力学性能。
对比例4-8与实施例2相比，氧指数、缺口冲击强度和拉伸强度均有所降低，说明植酸铜、三聚氰胺聚磷酸盐、次磷酸铝、SiO2负载磷酸镍和SMA-g-PSHD中缺少任意一种，都会降低塑料合金的阻燃性能和力学性能，其中不添加SMA-g-PSHD时，对塑料合金的力学性能降低的尤为显著。
本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种无卤阻燃PET/ABS塑料合金，其特征在于，所用原料包括以下重量份的组分：
PET树脂60-70份；
ABS树脂15-20份；
相容剂15-18份；
增韧剂7.5-9份；
润滑剂0.2-0.4份；
抗氧剂0.15-0.25份；
植酸铜20-26份；
三聚氰胺聚磷酸盐2.5-5份；
次磷酸铝5-10份；
SiO2负载磷酸镍0.5-1.5份；
SMA-g-PSHD14-18份；
所述植酸铜采用以下方法制得：
将质量分数为70-75%的植酸溶液、水和乙酸铜混合均匀，然后用氨水调节体系pH值为4-4.5，搅拌15-25min，之后过滤，洗涤，干燥，得到植酸铜；其中植酸溶液、水和乙酸铜的重量比为（10.6-11.2）:（38.7-39.5）:（12.9-13.9）；
所述SiO2负载磷酸镍采用以下方法制得：
向质量份数为15-20%的浓氨水中加入磷酸镍以制得饱和溶液，然后采用等体积浸渍法将饱和溶液滴加至SiO2粒子表面，搅拌1-1.5h后静置20-24h，再在80-90℃的温度下干燥2-3h后粉碎，在700-800℃的温度下焙烧4-4.5h，得到SiO2负载磷酸镍；
所述SMA-g-PSHD采用以下方法制得：
a.在120-130℃的温度下，将癸二酸、己二醇和十八醇混合，然后加入对甲基苯磺酸，在1-1.02kPa的压力下反应4-4.5h，得到粗产物，然后将粗产物溶于二氯乙烷中，采用石油醚进行沉淀并洗涤沉淀3-5次，之后在40-45℃的温度下，真空干燥12-14h，得到PSHD；其中癸二酸、己二醇、十八醇和对甲基苯磺酸的重量比为（60.6-61.6）:（35.4-36）:（27.5-28.5）:（0.92-0.95）；
b.在100-110℃的温度下，将PSHD、SMA溶于二氧六环中，然后加入对甲基苯磺酸反应6-6.5h，之后去除溶剂得到产物，再将产物溶于四氢呋喃中，利用石油醚进行沉淀并洗涤沉淀2-4次，之后在40-45℃的温度下，真空干燥12-14h，得到SMA-g-PSHD；其中PSHD、SMA、二氧六环和甲基苯磺酸的重量比为（70-72）:（5.45-6.45）:103.3:（0.9-1.0）。
2.根据权利要求1所述的一种无卤阻燃PET/ABS塑料合金，其特征在于：所述植酸铜的制备方法中洗涤的具体操作为：用水洗涤过滤后的沉淀物3-4次；所述干燥的具体操作为：在50-60℃的温度下，将水洗后的沉淀物真空干燥至恒重。
3.根据权利要求1所述的一种无卤阻燃PET/ABS塑料合金，其特征在于：所述相容剂采用苯乙烯-马来酸酐共聚物或苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物。
4.根据权利要求1所述的一种无卤阻燃PET/ABS塑料合金，其特征在于：所述增韧剂采用ABS高胶粉或甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物。
5.根据权利要求1所述的一种无卤阻燃PET/ABS塑料合金，其特征在于：所述润滑剂采用芥酸酰胺、油酸酰胺、硬脂酸锌和乙撑双硬脂酰胺中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的一种无卤阻燃PET/ABS塑料合金，其特征在于：所述抗氧剂包括重量比为1:（0.8-1.2）的抗氧剂168和抗氧剂1076。
7.一种权利要求1-6任一项所述的无卤阻燃PET/ABS塑料合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.先对PET树脂和ABS树脂进行干燥，然后在650-850r/min的转速下将PET树脂和ABS树脂混合搅拌5-10min，之后调节转速至900-1000r/min，加入植酸铜、三聚氰胺聚磷酸盐、次磷酸铝、SiO2负载磷酸镍、SMA-g-PSHD和润滑剂，继续搅拌3-5min，最后再调节转速至1200-1300r/min，加入其余所有原料，搅拌15-20min，得到混合料；
S2.在230-260℃的温度下，将混合料熔融共混并挤出，然后冷却，造粒，切粒，得到PET/ABS塑料合金。
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