CN101497735A - 阻燃abs改性树脂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及本质阻燃聚合物改性阻燃ABS树脂及其制备方法。以重量百分比表示，原料为ABS 45～65％、阻燃剂10～25％、本质阻燃聚合物15～30％、PLS纳米复合材料2～10％、稳定剂0.5～3％、氯化聚乙烯CPE 3～10％、润滑剂1～3％。制备时先将原料置于高速混合机中，搅拌10～20min，当物料温度达到80～130℃时停止搅拌，得到混合物料；将混合物料从倒出，冷却到≤40℃，倒入双螺杆造粒机中，在机身温度为150～200℃下，将物料从造粒模具中挤出；再经水冷却、切料即可。本发明对阻燃ABS改性后，在同样阻燃性能下，制品冲击强度和热分解温度均得到提高，生产成本低。该产品属环保阻燃剂，符合出口要求，可广泛应用于电子电器部件。

Description

阻燃ABS改性树脂及其制备方法
一、技术领域：
本发明涉及一种阻燃ABS改性树脂，特别是涉及一种本质阻燃聚合物改性阻燃ABS树脂及其制备方法。
二、背景技术：
ABS的化学名称为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，材料强韧，容易成型，广泛应用于机械制造、电子电器等行业。在ABS用作电气部件时，要求原料具有阻燃性能。而ABS本身不具有阻燃性能，所以必须要添加阻燃剂来满足使用要求。ABS添加阻燃剂后其物理性能会降低，如产品的分解温度降低，尤其是产品的冲击性能会大幅度降低；而且阻燃剂的价格和ABS相比价格较高，产品的成本也随着增加。
目前，ABS所用阻燃剂近95％为含卤阻燃剂，特别是以多溴二苯醚和多溴联苯类物质为代表的含溴阻燃剂效率高、用量少，对材料的性能影响小，且价格适中，性价比较高。因此，我国出口的电子电气类产品中70～80％都用此类阻燃剂。但近年来溴系阻燃剂受二噁英问题的困扰，同时用其阻燃的高分子材料在热裂解及燃烧时会生成大量烟尘及腐蚀性气体，目前欧盟和日本已相继出台法令禁止使用此类阻燃剂。欧盟已在2006年全面要求投放欧盟的电子电气产品不得含聚溴二苯醚、聚溴联苯，此规定严重制约了我国电子电气产品的出口。
专利号为200510125571.9的文件提供一种阻燃ABS的生产配方及其制作方法，该配方主要由ABS树脂、三氧化二锑、十溴联苯醚、氢氧化铝、抗氧剂168、磷酸三甲苯酯、氯化聚乙烯、聚氯乙烯、乙撑双硬脂酸酰胺、硬脂酸镁、热塑性弹性体、纳米二氧化硅和硼酸锌所组成。制作时将物料高速混合均匀后再送入双螺杆挤出机，挤出的物料经水冷、切粒、过筛、干燥、包装后即为阻燃ABS产品。该产品中含阻燃剂十溴联苯醚，属含卤阻燃剂，虽有一定的阻燃性，但已不适应电子电气产品出口的环保要求。
三、发明内容：
本发明要解决的技术问题：克服现有技术的不足，提供了一种能提高制品冲击强度和热分解温度、而成本较低的环保阻燃ABS改性树脂及其制备方法。
本发明的技术方案：
一种阻燃ABS改性树脂，以重量百分比表示，含有原料ABS45～65％、阻燃剂10～25％、本质阻燃聚合物15～30％、PLS纳米复合材料2～10％、稳定剂0.5～3％、氯化聚乙烯CPE 3～10％、润滑剂1～3％。
所述ABS中丙烯腈含量为25～30％；所述阻燃剂为70％的十二烷基二苯基膦酸酯LDPP与30％的水合氧化铝的混合物。
所述本质阻燃聚合物为聚合度700的氯化聚氯乙烯；所述PLS纳米复合材料为聚苯乙烯与蒙脱土采用熔体插层法制得；所述稳定剂为有机锡类稳定剂。
所述有机锡类稳定剂为二丁基锡、二辛基锡、二甲基锡或四苯基锡。
所述氯化聚乙烯的氯含量为40％；所述润滑剂为聚乙烯蜡或氧化聚乙烯蜡。
所述阻燃ABS改性树脂的制备方法，步骤为：按配比称取原料后置于高速混合机中，搅拌10～20min，当物料温度达到80～130℃时停止搅拌，得到混合物料A；将混合物料A从高速混合机中倒出，冷却到≤40℃，倒入双螺杆造粒机中，在机身温度为150～200℃的条件下，将物料从造粒模具中挤出；将挤出的料条经水冷却、切料，即得到所述的阻燃ABS改性树脂。
本发明的积极有益效果：
(1)本发明的改性阻燃ABS树脂，采用了本质阻燃聚合物CPVC代替了部分阻燃剂，在阻燃性能同样达到0.8mm/V0(UL94)的情况下，减少了产品成本，提高了制品的冲击强度。实验结果如下表：
 
阻燃效果(UL94) 缺口冲击强度(悬臂梁) 吨成本(元)
样条1 0.8mm/V0 139J/M 16750
样条2 0.8mm/V0 230J/M 14870
注：表中样条1为没有添加CPVC的试样；样条2为本发明添加CPVC改性后的试样。
由实验结果可以看出，添加本质阻燃聚合物CPVC对阻燃ABS进行改性后，在达到同样阻燃性能的情况下，制品的悬臂梁缺口冲击强度由139J/M提高到230J/M，提高了91J/M；而成本按目前价格由每吨16750元降到了14870元，每吨降低成本1880元，即每吨节约成本10％左右，经济效益明显。
(2)产品中PLS纳米复合材料的加入提高了材料的热分解温度，热分解温度由208℃提高到220℃，提高了12℃，材料的循环使用次数因而相应增加，经济耐用。
(3)本发明所利用的设备易购、工艺简单、生产容易，生产成本较低；发明产品属环保阻燃剂，符合出口产品环保要求，可广泛应用于电子电器部件。
四、具体实施方式：
实施例一、阻燃ABS改性树脂配方及其制备方法
1.阻燃ABS改性树脂配方：以重量百分比表示，ABS 50.5％，阻燃剂15％，聚合度为700的氯化聚氯乙烯(CPVC)20％，PLS纳米复合材料5％，二丁基锡1.5％，氯含量为40％的氯化聚乙烯(CPE)6％，润滑剂聚乙烯蜡2％。
其中所述ABS中丙烯腈含量为25～30％，本例所用ABS为吉林石化产，型号为0215A；所述阻燃剂为70％的十二烷基二苯基膦酸酯(LDPP)与30％的水合氧化铝的混合物；所述PLS纳米复合材料为聚苯乙烯与蒙脱土采用熔体插层法制得，本例所用PLS纳米复合材料商品名为Nanofil SE 3010，德国chemic公司生产。
2.制备方法：按配比称取原料后置于高速混合机中，搅拌10～20min，当物料温度达到80～130℃时停止搅拌，得到混合物料A；将混合物料A从高速混合机中倒出，冷却到≤40℃，倒入双螺杆造粒机中，在机身温度为150～200℃的条件下，将物料从造粒模具中挤出；将挤出的料条经水冷却，切料，即得到所述的阻燃ABS改性树脂。
实施例二、阻燃ABS改性树脂制备方法同实施例一，不同之处在于配方为：
以重量百分比表示，ABS 48％，阻燃剂25％，聚合度为700的氯化聚氯乙烯(CPVC)15％，PLS纳米复合材料5％，二丁基锡1％，氯含量为40％的氯化聚乙烯(CPE)4％，润滑剂聚乙烯蜡2％。
其中所述ABS中丙烯腈含量为25～30％；所述阻燃剂为70％的十二烷基二苯基膦酸酯(LDPP)与30％的水合氧化铝的混合物；所述PLS纳米复合材料为聚苯乙烯与蒙脱土采用熔体插层法所制得的PLS纳米复合材料。
实施例三、阻燃ABS改性树脂制备方法同实施例一，不同之处在于配方为：
以重量百分比表示，ABS 57％，阻燃剂10％，聚合度为700的氯化聚氯乙烯(CPVC)25％，PLS纳米复合材料2％，二丁基锡2％，氯含量为40％的氯化聚乙烯(CPE)3％，润滑剂聚乙烯蜡1％。
实施例四、阻燃ABS改性树脂制备方法同实施例一，不同之处在于配方为：
以重量百分比表示，ABS 46％，阻燃剂10％，聚合度为700的氯化聚氯乙烯(CPVC)28％，PLS纳米复合材料4％，二丁基锡3％，氯含量为40％的氯化聚乙烯(CPE)6％，润滑剂聚乙烯蜡3％。
实施例五、阻燃ABS改性树脂制备方法同实施例一，不同之处在于配方为：
以重量百分比表示，ABS 47％，阻燃剂12％，聚合度为700的氯化聚氯乙烯(CPVC)25％，PLS纳米复合材料9％，二丁基锡1.5％，氯含量为40％的氯化聚乙烯(CPE)4.5％，润滑剂聚乙烯蜡1％。
实施例六、阻燃ABS改性树脂制备方法同实施例一，不同之处在于配方为：
以重量百分比表示，ABS 55％，阻燃剂11％，聚合度为700的氯化聚氯乙烯(CPVC)22％，PLS纳米复合材料5％，二辛基锡1.5％，氯含量为40％的氯化聚乙烯(CPE)4.5％，润滑剂聚乙烯蜡2％。
实施例七、阻燃ABS改性树脂制备方法同实施例一，不同之处在于配方为：
以重量百分比表示，ABS 50％，阻燃剂23％，聚合度为700的氯化聚氯乙烯(CPVC)15％，PLS纳米复合材料6％，二辛基锡1.5％，氯含量为40％的氯化聚乙烯(CPE)3％，润滑剂氧化聚乙烯蜡1.5％。
实施例八、阻燃ABS改性树脂制备方法同实施例一，不同之处在于配方为：
以重量百分比表示，ABS 60％，阻燃剂12％，聚合度为700的氯化聚氯乙烯(CPVC)20％，PLS纳米复合材料2％，二辛基锡1％，氯含量为40％的氯化聚乙烯(CPE)4％，润滑剂氧化聚乙烯蜡1％。
实施例九、阻燃ABS改性树脂制备方法同实施例一，不同之处在于配方为：
以重量百分比表示，ABS 47％，阻燃剂15％，聚合度为700的氯化聚氯乙烯(CPVC)22％，PLS纳米复合材料6.7％，二甲基锡1.3％，氯含量为40％的氯化聚乙烯(CPE)5％，润滑剂氧化聚乙烯蜡3％。
实施例十、阻燃ABS改性树脂制备方法同实施例一，不同之处在于配方为：
以重量百分比表示，ABS 65％，阻燃剂10％，聚合度为700的氯化聚氯乙烯(CPVC)18％，PLS纳米复合材料2％，四苯基锡1％，氯含量为40％的氯化聚乙烯(CPE)3％，润滑剂氧化聚乙烯蜡1％。
实施例十一、阻燃ABS改性树脂制备方法同实施例一，不同之处在于：
以重量百分比表示，ABS 55％，阻燃剂17％，聚合度为700的氯化聚氯乙烯(CPVC)16％，PLS纳米复合材料4％，二丁基锡1％，氯含量为40％的氯化聚乙烯(CPE)5％，润滑剂氧化聚乙烯蜡2％。
实施例十二、阻燃ABS改性树脂制备方法同实施例一，不同之处在于：
以重量百分比表示，ABS 47％，阻燃剂12％，聚合度为700的氯化聚氯乙烯(CPVC)22％，PLS纳米复合材料9.8％，二丁基锡1.2％，氯含量为40％的氯化聚乙烯(CPE)5％，润滑剂氧化聚乙烯蜡3％。
实施例十三、阻燃ABS改性树脂制备方法同实施例一，不同之处在于：
以重量百分比表示，ABS 52％，阻燃剂20％，聚合度为700的氯化聚氯乙烯(CPVC)18％，PLS纳米复合材料5％，二辛基锡1％，氯含量为40％的氯化聚乙烯(CPE)3％，润滑剂氧化聚乙烯蜡1％。
实施例十四、阻燃ABS改性树脂制备方法同实施例一，不同之处在于：
以重量百分比表示，ABS 58％，阻燃剂20％，聚合度为700的氯化聚氯乙烯(CPVC)15％，PLS纳米复合材料2％，二辛基锡1％，氯含量为40％的氯化聚乙烯(CPE)3％，润滑剂氧化聚乙烯蜡1％。
实施例十五、阻燃ABS改性树脂制备方法同实施例一，不同之处在于：
以重量百分比表示，ABS 51％，阻燃剂15％，聚合度为700的氯化聚氯乙烯(CPVC)15％，PLS纳米复合材料6％，二辛基锡1％，氯含量为40％的氯化聚乙烯(CPE)10％，润滑剂氧化聚乙烯蜡2％。
实施例十六、阻燃ABS改性树脂制备方法同实施例一，不同之处在于：
以重量百分比表示，ABS 53％，阻燃剂15％，聚合度为700的氯化聚氯乙烯(CPVC)17％，PLS纳米复合材料4％，二辛基锡1％，氯含量为40％的氯化聚乙烯(CPE)8％，润滑剂氧化聚乙烯蜡2％。

Claims (6)

1.一种阻燃ABS改性树脂，其特征是：以重量百分比表示，含有原料ABS45～65％、阻燃剂10～25％、本质阻燃聚合物15～30％、PLS纳米复合材料2～10％、稳定剂0.5～3％、氯化聚乙烯CPE3～10％、润滑剂1～3％。
2.根据权利要求1所述阻燃ABS改性树脂，其特征是：所述ABS中丙烯腈含量为25～30％；所述阻燃剂为70％的十二烷基二苯基膦酸酯LDPP与30％的水合氧化铝的混合物。
3.根据权利要求1所述阻燃ABS改性树脂，其特征是：所述本质阻燃聚合物为聚合度700的氯化聚氯乙烯；所述PLS纳米复合材料为聚苯乙烯与蒙脱土采用熔体插层法制得；所述稳定剂为有机锡类稳定剂。
4.根据权利要求3所述阻燃ABS改性树脂，其特征是：所述有机锡类稳定剂为二丁基锡、二辛基锡、二甲基锡或四苯基锡。
5.根据权利要求1所述的阻燃ABS改性树脂，其特征是：所述氯化聚乙烯的氯含量为40％；所述润滑剂为聚乙烯蜡或氧化聚乙烯蜡。
6.一种如权利要求1-5任一项所述阻燃ABS改性树脂的制备方法，其特征是：按配比称取原料后置于高速混合机中，搅拌10～20min，当物料温度达到80～130℃时停止搅拌，得到混合物料A；将混合物料A从高速混合机中倒出，冷却到≤40℃，倒入双螺杆造粒机中，在机身温度为150～200℃的条件下，将物料从造粒模具中挤出；将挤出的料条经水冷却、切料，即得到所述的阻燃ABS改性树脂。
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C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C53 Correction of patent of invention or patent application
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Zhao Shuwei

Inventor after: Li Shuancheng

Inventor after: Ding Mingjie

Inventor after: Li Lei

Inventor before: Zhao Shuwei

Inventor before: Li Shuancheng

COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: ZHAO SHUWEI LI SHUANCHENG TO: ZHAO SHUWEI LI SHUANCHENG DING MINGJIE LI LEI

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CP03 Change of name, title or address

Address after: 462000 south side of zoumatang road and west side of Jingba Road, Zhaoling District, Luohe City, Henan Province

Patentee after: Luohe kelaibao Technology Co., Ltd

Address before: Xiangjiang Dong Lu, Yuanhui District Luohe city Henan province 462000 No. 22

Patentee before: LUOHE GLOBAL SANITARY WARE ACCESSORIES Co.,Ltd.

CP03 Change of name, title or address