CN101538396B

CN101538396B - 环保阻燃abs树脂

Info

Publication number: CN101538396B
Application number: CN2009100977665A
Authority: CN
Inventors: 郭正虹; 栾国俊; 方征平; 符和根; 马海云
Original assignee: Ningbo Institute of Technology of ZJU
Current assignee: Ningbo Institute of Technology of ZJU
Priority date: 2009-04-17
Filing date: 2009-04-17
Publication date: 2011-01-19
Anticipated expiration: 2029-04-17
Also published as: CN101538396A

Abstract

本发明公开一种环保阻燃ABS树脂，由如下质量百分比的组分组成：ABS树脂粒料72％～84％，PDSPB膨胀型阻燃剂15％～22％，蒙脱土0.7％～4.5％，抗氧剂0.1％～0.5％，抗滴落剂0.1％～0.5％，润滑剂0.1％～0.5％。本发明的阻燃ABS树脂不含铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯和多溴联苯醚等有害物质，符合《RoHS》指令关于无毒及环保的要求。本发明的蒙脱土/PDSPB协同阻燃ABS树脂既能保证优异的阻燃性能又能保持优良的机械性能，可完全或部分替代传统卤系阻燃剂阻燃ABS树脂，具有广泛的市场前景。

Description

环保阻燃ABS树脂

技术领域

本发明涉及阻燃高分子材料技术领域，具体涉及一种环保阻燃ABS树脂。

背景技术

ABS树脂为丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物，其具有较高的抗冲击强度、良好的加工性能和化学稳定性，易于模塑成型，制品富有光泽，且兼具韧性和柔性。因此，ABS树脂以其卓越的综合性能广泛用于汽车工业、电子电器工业、轻工家电、纺织和建筑等行业，已逐渐成为用量最大的热塑性塑料之一。但ABS树脂是一种易燃的高分子材料，其水平燃烧速度很快，燃烧时产生大量黑烟，离火后仍继续燃烧，燃烧后塑料软化、烧焦，不仅造成严重的财产损失，还会给人们的生命安全和生存环境带来极大威胁。考虑到ABS在居民住宅、家电、管道等方面有广泛的使用，这使ABS树脂的阻燃改性显得尤为重要。

目前对于ABS的阻燃体系主要采用传统卤系阻燃剂，其中阻燃效果最好的为含溴有机化合物，如十溴二苯醚(DBDPO)、四溴双酚A、溴化环氧树脂等。虽然传统卤系阻燃体系的阻燃效果好，但是燃烧时生成较多的烟、腐蚀性气体和有毒气体，因此采用传统卤系阻燃体系对环境和人体的具有潜在危害，环境不友好，随着社会的发展，人们对环保、安全等要求日益提高以及欧盟《RoHS指令》的颁布，开发高效、不含铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯和多溴联苯醚等有害物质、发烟量小、无毒环保型阻燃ABS树脂具有重大的意义，同时拥有巨大的市场空间。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术的上述不足，而提供一种高效，无铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯和多溴联苯醚等有害物质、发烟量小、无毒环保型的环保阻燃ABS树脂。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种环保阻燃ABS树脂，由下列质量百分比的组分组成：ABS树脂粒料72％～84％，PDSPB膨胀型阻燃剂15％～22％，蒙脱土0.7％～4.5％，抗氧剂0.1％～0.5％，抗滴落剂0.1％～0.5％，润滑剂0.1％～0.5％。

上述ABS树脂为丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物。

上述的蒙脱土为十八烷基三甲基溴化铵为插层剂的有机蒙脱土。

上述的抗滴落剂为聚四氟乙烯。

上述的润滑剂为硬脂酸钙。

上述的抗氧剂为质量比3∶1的多酚抗氧剂1010与亚磷酸酯抗氧剂168的混合物。

上述的PDSPB膨胀型阻燃剂为聚合物型集酸源、炭源、气源于一体的膨胀型阻燃剂聚2，4，8，10-四氧杂-3，9-二磷杂螺环[5，5]十一烷-3，9-二氧化物二氨基二苯基甲烷，其制备方法如下：

首先，合成中间体3，9-二氯-2，4，8，10-四氧杂-3，9-二磷杂螺环[5，5]十一烷-3，9-二氧化物(PDD)：由250ml三氯氧磷(POCl₃)与65～70g季戊四醇(PER)，在NaOH溶液中升温至80～110℃，反应4～9个小时，即可得中间体PDD；反应式如下：

然后，PDD与二氨基二苯基甲烷(DDM)按照质量比1∶1在乙腈溶液中升温至80～90℃，反应3～5个小时，即可得PDSPB；反应式如下：

本发明的优点和有益效果为：本发明的环保阻燃ABS树脂，与传统卤系阻燃体系阻燃ABS树脂相比，由于其不含铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯和多溴联苯醚等有害物质，且燃烧时发烟量小，所以降低了对环境和人体的危害，环境友好；并可在获得优异阻燃性能的同时又能保证良好的物理机械性能。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明做进一步详细描述，但本发明不仅仅局限于以下实施例。

实施例

本发明实施例的环保阻燃ABS树脂样品制备方法如下：采用双螺杆熔融共混挤出的方式将ABS树脂粒料、制备好的PDSPB膨胀型阻燃剂、蒙脱土(以十八烷基三甲基溴化铵为插层剂的有机蒙脱土)、抗氧剂(质量比为3∶1的多酚抗氧剂1010与亚磷酸酯抗氧剂168的混合物)、抗滴落剂(聚四氟乙烯)、润滑剂(硬脂酸钙)按照配方比例，预先在高速混合机中预混得到预混物；然后在熔融温度185～195℃、螺杆转速60～80rpm的工艺条件下，将预混物加入到双螺杆挤出机中，从挤出机挤出的物料经冷却、切粒、包装，最终制得本发明所述的环保阻燃ABS树脂。

本发明实施例各组分质量百分比及其产品性能见表1：

表1各组分质量百分比及其产品性能

上述表1中本发明实施例的环保阻燃ABS树脂即蒙脱土/PDSPB协同阻燃的ABS树脂样品性能检测，其中点燃时间、热释放速率、平均烟密度，采用FTT锥形量热仪(英国FTT公司)，测试标准为ISO5660，将10cm×10cm的样品底部和边缘用铝箔包裹并水平放置在样品托上，在35kW/m²热辐照功率下对样品燃烧性能进行系统的研究；极限氧指数测试依照国标GB 2406-1993测试。

综上可知，本发明实施例的环保阻燃ABS树脂燃烧时发烟量小，降低了对环境和人体的危害，属于环境友好型阻燃材料。

Claims

1.一种环保阻燃ABS树脂，其特征在于：由如下质量百分比的组分组成：ABS树脂粒料72％～84％，PDSPB膨胀型阻燃剂15％～22％，蒙脱土0.7％～4.5％，抗氧剂0.1％～0.5％，抗滴落剂0.1％～0.5％，润滑剂0.1％～0.5％，所述的PDSPB膨胀型阻燃剂为聚合物型集酸源、炭源、气源于一体的聚2，4，8，10-四氧杂-3，9-二磷杂螺环[5，5]十一烷-3，9-二氧化物二氨基二苯基甲烷膨胀型阻燃剂。

2.根据权利要求1所述的环保阻燃ABS树脂，其特征在于：所述的ABS树脂为丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物。

3.根据权利要求1所述的环保阻燃ABS树脂，其特征在于：所述的蒙脱土为以十八烷基三甲基溴化铵为插层剂的有机蒙脱土。

4.根据权利要求1所述的环保阻燃ABS树脂，其特征在于：所述的抗氧剂为质量比为3∶1的多酚抗氧剂1010与亚磷酸酯抗氧剂168的混合物。

5.根据权利要求1所述的环保阻燃ABS树脂，其特征在于：所述的抗滴落剂为聚四氟乙烯。

6.根据权利要求1所述的环保阻燃ABS树脂，其特征在于：所述的润滑剂为硬脂酸钙。