CN101058662A - 具有优良抗静电性能的abs树脂组合物及生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生产抗静电的ABS树脂组合物及其制造方法，包括下列方面：50％～94％的ABS树脂，和5％～35％的聚醚酯，及1％～15％的相溶剂。得到表面电阻率为1×1011－1×1012Ω，制品性能稳定并易于加工。本发明的组合物有永久的抗静电作用，并且该组合物有很好的机械性能和成型性。

Description

具有优良抗静电性能的ABS树脂组合物及生产方法

技术领域：

本发明涉及树脂加工应用技术领域，是一种ABS树脂组合物及其制造方法。

背景技术

ABS树脂是一种具有优良的耐冲击性的良好的成型加工性能的通用聚合物，它具有较高的性能/价格比，易于电镀、机械加工，尺寸稳定性好，广泛用作电器或者电子材料、汽车材料等，但是ABS树脂一般具有很高的电绝缘性，而这一性质招致了各种问题，即静电不容易从带静电的塑料上消失，因此，就产生了各种问题，例如灰尘粘在塑料产品上，给该产品的用户或者操作者电击，计数器或者集成电路芯片不正常工作等等。因此，已经进行了防止塑料带静电方法的研究。

具有抗静电性能的聚合物树脂以及制品一般可以通过在复合过程中将抗静电与聚合物树脂直接共混而得到。但不幸的是，在一段时间后抗静电剂会迁移到制品的表面层，由于表面层的磨损，而降低抗静电剂。因此始终需要一些稳定的抗静电组合物，其中的抗静电剂在高温加工过程中和随后的使用中很好的分散在聚合物树脂的本体中，另外，需要用于最终应用如电子应用的抗静电组合物。

为了得到永久的抗静电效果且抗静电剂不从制品里析出，这些方法包括把抗静电的聚合物加到树脂中，已经公开的日本专利有把聚醚脂酰胺作为抗静电的聚合物加到含有聚碳酸酯和聚苯乙烯基聚合物的树脂中；作为抗静电的由聚酰胺作为骨架聚合物组成的接枝聚合物和作为支链聚合物的由聚亚烷基醚和聚酯组成的嵌段聚合物，并且介绍了接枝聚合物的降低表面电阻率的效果。美国专利也公开了一种抗静电的聚酰胺，该聚酰胺在分子中含有芳族磺酸磷盐，并且具有25℃或者小于25℃的玻璃化转化温度。

但是为了得到高的抗静电效果，必须把比较大量的每一种这样的抗静电聚合物加入到树脂中。这就造成了许多问题，即损害了树脂所固有的耐热性能和机械性能；特殊结构的每一种抗静电聚合物使它的生产成本提高；并且这样低的聚合物玻璃化温度使得它难以处理。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种抗静电性能优异、抗静电剂不会从制品表面析出，且具有很好的机械性能和成型性的具有优良抗静电性能的ABS树脂组合物及生产方法。

本发明的技术解决方案是：

一种具有优良抗静电性能的ABS树脂组合物，其特征是：基本上由下列重量组份组成：

ABS树脂             50～94％

聚醚酯              5～35％

相溶剂              1～15％。

ABS树脂是丙烯腈类、丁二烯类、苯乙烯类的共聚物，可由浮液接枝法、乳液接枝掺混法、本体-悬浮法等方法制成。根据ABS中三个单体的特性，通过调节各单体构成比例、分子量、添加助剂的方法，可生产出各种ABS牌号，通常在A/B/S＝(20-30)/(5-40)/(40-70)的范围内，在本发明中优选A/B/S＝(20-30)/(20-35)/(50-60)的范围。

聚醚酯是聚酯和聚醚的共聚物，其中聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯，优选聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)，聚醚为二元醇的聚合物。二元醇为乙二醇、丙二醇、丁二醇、1、5-戊二醇或1、6-己二醇。优选聚乙二醇。聚醚的分子量为200～50000，优选分子量1000-10000。聚醚酯中聚酯的含量为30％-99％；聚醚的含量为1％-70％，优选20％-45％。相溶剂为聚苯乙烯-聚丙烯腈-聚甲基丙烯酸共聚物或聚苯乙烯-聚丙烯腈-聚甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物。相溶剂按重量计算，聚苯乙烯含量为55％-82％，优选65％-75％；聚丙烯腈含量为15％-30％，优选20％-25％；聚甲基丙烯酸含量为3％-15％，优选5％-10％。聚苯乙烯-聚丙烯腈-聚甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物中，三种物质的比例按重量计算，聚苯乙烯含量为55％-80％，优选65％-75％；聚丙烯腈含量为15％-30％，优选20％-25％；聚甲基丙烯酸缩水甘油酯含量为5％-15％，优选5％-10％。

具有抗静电性的ABS树脂组合物，在不影响组合物树脂的抗静电性的情况下，还可以混合各种添加剂。作为添加剂的例子，可以列举填充剂、阻燃剂、抗氧化剂、增塑剂、着色剂等。

抗氧剂的选择主要从热稳定性、变色性、挥发性、成本等方面考虑，综合以上要素，本发明中的抗氧剂选自受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂，例如IR1010、IR1330、PEP36等。

一种具有优良抗静电性能的ABS树脂组合物的生产方法，其特征是：将ABS树脂、聚醚酯、相溶剂按配比混合，经高温混炼得产品。

高温混炼过程是在单螺杆挤出机或双螺杆挤出机中混炼而成。高温混炼的温度为220～280℃。

本发明产品抗静电性能优异、抗静电剂不会从制品表面析出，且具有很好的机械性能和成型性。由于优良的抗静电性，本组合物可被用于电气和电子设备以及精密机械中。本发明生产方法简单，易操作。

下面结合实施例对本发明作进一步说明：

具体实施方式：

下面实施例和比较例中所有ABS树脂由日本东丽公司的生产。

实施例1

100重量份的对苯二甲酸、90重量份的丁二醇和80重量份的聚乙二醇(PEG)1000，称量好后，加入带搅拌棒的酯化釜，加热到230℃，反应结束后移入密闭的带搅拌棒的聚合釜中，抽真空进行反应，反应结束后，吐出、切粒，得到聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)和聚乙二醇(PEG)1000的共聚物(B-1)。干燥，密封待用。

将ABS树脂、相溶剂和干燥好的聚醚酯(B-1)在L/D(长度/直径)为40的单轴挤出机里共混挤出，相溶剂为聚苯乙烯-聚丙烯腈-聚甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物，且相溶剂中三种物质的比例按重量计算，聚苯乙烯含量为55％-80％(例55％、65％、75％、80％)；聚丙烯腈含量为15％-30％(例15％、20％、25％、30)；聚甲基丙烯酸缩水甘油酯含量为5％-15％(例5％、10％、15)。

在不影响产品的抗静电效果下，添加了抗氧剂，机筒温度为250℃(或220℃、280℃)。并进行注射成型。

实施例2

聚醚酯(B-2)的原料比为100重量份的对苯二甲酸、90重量份的丁二醇和65重量份的聚乙二醇(PEG)2000。其余同实施例1。

实施例3

聚醚酯(B-3)的原料比为100重量份的对苯二甲酸、90重量份的丁二醇和80重量份的聚乙二醇(PEG)2000。其余同实施例1。

实施例4

聚醚酯(B-4)的原料比为100重量份的对苯二甲酸、90重量份的丁二醇和65重量份的聚乙二醇(PEG)4000。余同实施例1。

实施例5

聚醚酯(B-5)的原料比为100重量份的对苯二甲酸、90重量份的丁二醇和80重量份的聚乙二醇(PEG)4000。余同实施例1。

实施例6

聚醚酯(B-6)的原料比为100重量份的对苯二甲酸、90重量份的丁二醇和65重量份的聚乙二醇(PEG)6000。余同实施例1。

实施例7：

聚醚酯中聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯(或聚对苯二甲酸丙二醇酯)聚醚为二元醇的聚合物，且二元醇为丙二醇(或丁二醇、1、5-戊二醇、1、6-己二醇)聚醚的分子量为200～50000(例200、10000、30000、50000)。聚醚酯中聚酯的含量为30％-99％(例31％、50％、99％)；聚醚的含量为1％-70％(例1％、50％、69％)。

将ABS树脂、相溶剂和干燥好的聚醚酯(B-1)在L/D(长度/直径)为40的单轴挤出机里共混挤出，相溶剂为聚苯乙烯-聚丙烯腈-聚甲基丙烯酸共聚物，且相溶剂中，聚苯乙烯含量为55％-82％(例55％、65％、75％、82)；聚丙烯腈含量为15％-30％(例15、20％、25％、30％)；聚甲基丙烯酸含量为3％-15％(例3％、5％、10％、15％)。机筒温度为250℃(或220℃、280℃)。并进行注射成型。

用以下比较例与本发明进行对比

比较例1

抗静电剂为十二磺基苯磺酸钠(D-1)。共混挤出参照实施例1。

比较例2

抗静电剂为聚乙二醇1000(D-1)，共混挤出参照实施例1。

比较例3

抗静电剂为聚乙二醇2000(D-3)，共混挤出参照实施例1。

实施例、对比例的实施如下表：

		混合比例								表面电阻率Ω	一般物性
															成分(A)ABS树脂		成分(B)抗静电剂		成分(C)相溶剂		其他成分抗氧剂		拉伸强度MPa	缺口冲击强度MPa	热变形温度1.8MPa℃	成型性
		种类	份	种类	份	种类	份	种类	份
											实施例	1	A	70	B-1	20	C-2	10	PEP36	0.2	6×1011	50					6.1	82.8	○
2	A	65	B-2	25	C-2	10	PEP36	0.2	2×1012	48													5.7	83.7	○
												3	A	70	B-3	20	C-2	10	IR1010	0.2	9×1011	51				6.2	82.4	○
4	A	65	B-4	25	C-2	10	IR1330	0.2	3×1012	47													5.8	83.1	○
												5	A	70	B-5	20	C-2	10	IR1330	0.2	2×1012	52				6.0	81.1	○
6	A	68	B-6	22	C-2	10	IR1010	0.2	3×1012	49													6.0	82.1	○
												比较例	1	A	88	D-1	2	C-2	10	IR1010	0.2	3×1012				55	6.5	84.8	×
2	A	82	D-2	8	C-2	10	IR1010	0.2	7×1011	52	6.2												83.4	×
													3	A	86	D-3	4	C-2	10	1R1010	0.2	2×1014			54	6.4	84.1	○

成型品的表面电阻率

按照ASTM-D257测试样品的表面电阻率。

成型品的拉伸强度

按照ISO527测试样品的拉伸强度。

成型品的缺口冲击强度

按照ISO179测试样品的缺口冲击强度。

成型品的成型性

目视观察注射成型的试验片的表面，按下面的标准进行判断。

○：没有剥离，具有均匀外观，

×：发现剥离。

从实施例和对比例中的表面电阻率可以看出，模片都达到了抗静电的要求。但是对比例中的抗静电剂有析出现象，成型品表面不光滑。时间长了将失去抗静电性。

这种抗静电组合物可有利地用于电子电气、汽车部件、包装等领域中的许多应用。

Claims (10)

1、一种具有优良抗静电性能的ABS树脂组合物，其特征是：基本上由下列重量组份组成：

ABS树脂        50～94％

聚醚酯         5～35％

相溶剂         1～15％。

2、根据权利要求1所述的具有优良抗静电性能的ABS树脂组合物，其特征是：聚醚酯是聚酯和聚醚的共聚物，其中聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯，聚醚为二元醇的聚合物。

3、根据权利要求2所述的具有优良抗静电性能的ABS树脂组合物，其特征是：二元醇为乙二醇、丙二醇、丁二醇、1、5-戊二醇或1、6-己二醇。

4、根据权利要求2或3所述的具有优良抗静电性能的ABS树脂组合物，其特征是：聚醚的分子量为200～50000。

5、根据权利要求2或3所述的具有优良抗静电性能的ABS树脂组合物，其特征是：聚醚酯中聚酯的含量为30％-99％；聚醚的含量为1％-70％。

6、根据权利要求2或3所述的具有优良抗静电性能的ABS树脂组合物，其特征是：相溶剂为聚苯乙烯-聚丙烯腈-聚甲基丙烯酸共聚物或聚苯乙烯-聚丙烯腈-聚甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物。

7、根据权利要求6所述的具有优良抗静电性能的ABS树脂组合物，其特征是：相溶剂聚苯乙烯-聚丙烯腈-聚甲基丙烯酸共聚物中三种物质的比例按重量计算，聚苯乙烯含量为55％-82％，聚丙烯腈含量为15％-30％，聚甲基丙烯酸含量为3％-15％；聚苯乙烯-聚丙烯腈-聚甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物中，三种物质的比例按重量计算，聚苯乙烯含量为55％-80％，聚丙烯腈含量为15％-30％，聚甲基丙烯酸缩水甘油酯含量为5％-15％。

8、一种权利要求1所述的具有优良抗静电性能的ABS树脂组合物的生产方法，其特征是：将ABS树脂、聚醚酯、相溶剂按配比混合，经高温混炼得产品。

9、根据权利要求8所述得具有优良抗静电性能的ABS树脂组合物的生产方法，其特征是：高温混炼过程是在单螺杆挤出机或双螺杆挤出机中混炼而成。

10、根据权利要求8或9所述得具有优良抗静电性能的ABS树脂组合物的生产方法，其特征是：高温混炼的温度为220～280℃。