CN101759951B

CN101759951B - 一种不积垢、低散发的苯乙烯基树脂组合物

Info

Publication number: CN101759951B
Application number: CN 200810207592
Authority: CN
Inventors: 陈永东; 张祥福; 周文
Original assignee: Shanghai Pret Composites Co Ltd
Current assignee: Shanghai Pret Composites Co Ltd; Zhejiang Pret New Materials Co Ltd; Chongqing Pret New Materials Co Ltd
Priority date: 2008-12-23
Filing date: 2008-12-23
Publication date: 2013-04-24
Anticipated expiration: 2028-12-23
Also published as: CN101759951A

Abstract

本发明涉及一种不积垢、低散发的苯乙烯基树脂组合物，包括苯乙烯基树脂(A)、马来酸酐官能团化的苯乙烯共聚物(B)、白炭黑(C)，以及其它添加剂组成。所述的白炭黑(C)在(A+B+C)中的比例为0.1％-2％重量份，马来酸酐官能团化的苯乙烯共聚物(B)与白炭黑(C)的重量比B/C为2-20。采用特定的官能团化苯乙烯共聚物解决了未处理无机微细粉未难于分散处理的问题，在有效防止ABS树脂加工成型时的积垢现象的同时，对原有ABS组合物材料的其它特性，如机械强度和抗冲击性能等没有不利的影响。

Description

一种不积垢、低散发的苯乙烯基树脂组合物

技术领域

本发明涉及一种不积垢、低散发的苯乙烯基树脂组合物，具体为在加工或模塑时不易导致积垢，同时在受热时挥发冷凝组分极低的苯乙烯基树脂组合物。

背景技术

以丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)为代表的聚苯乙烯类树脂材料，由于其卓越的模塑性能与着色性能而广泛应用于各种家用、电子、建筑和汽车塑料制品。通常在不同的应用场合，ABS树脂可能会与各种添加剂，如阻燃剂、抗静电剂、热稳定剂、紫外线吸收剂、润滑剂、和颜料等共混，以提供满足不同使用与加工要求的ABS树脂组合物。在生产这类各色各样的塑料产品时，大多采用压延、注塑和挤出等各种加工模塑成型方法。

在加工或模塑过程中，所共混的添加剂可分离和沉淀出来而沉积在加工或模塑机如压延辊、压花辊、模具和挤出模头金属部件的表面上.这种现象叫积垢(Plate out)。这种沉积物也叫积垢物。除了这类添加剂的沉淀外，在某些情况下，ABS树脂中的其它杂质或低分子量组分也能析出和沉积从而导致积垢及产生挥发物。积垢的产生必定会导致劣质的产品，如表面粗糙的模塑产品或尺寸不准确的模塑产品。虽然可根据积垢的不同起因，采取一些防范措施，如通过物料组分的选择以及量的调整，或加工条件如成型温度的严格控制等措施来尽可能的减轻积垢，但在大多数情况下，必须在采取中止生产成型过程来实施模具清洁的措施以去除积垢，这将带来操作上的麻烦并且使生产率减低。

如同《氯乙烯配方手册，“Handbook of Polyvinyl Chloride formulating”》和《塑料添加剂和改性剂手册，“Plastics Additives and Modiners Handbbok”》中所描述的，在氯乙烯PVC树脂加工的领域里，粉未状二氧化硅由于其大的表面积可有效地吸收可能的积垢物起到抗积垢剂的作用。一般加入相对于聚氯乙烯化合物0.3-2％用量的粉未状二氧化硅，能起到有效的防积垢作用。不过，当加入到聚氯乙烯化合物中二氧化硅粉未的量超过1％重量时，化合物的抗冲击性能急剧降低，并导致作透明度下降。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种不积垢、低散发的苯乙烯基树脂组合物，以解决现有技术的上述问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种不积垢、低散发的苯乙烯基树脂组合物，包括苯乙烯基树脂(A)、马来酸酐官能团化的苯乙烯共聚物(B)、白炭黑(C)，以及其它添加剂。所述的白炭黑(C)在(A+B+C)中的比例为0.1％-2％重量份，马来酸酐官能团化的苯乙烯共聚物(B)与白炭黑(C)的重量比B/C为2-20。

所述的苯乙烯基树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS、丙烯酸酯-苯乙烯-丙烯腈共聚物ASA、苯乙烯-丙烯腈共聚物SAN和高抗冲聚苯乙烯HIPS中的一种或几种的混和物。

所述的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物可以是连续本体聚合法或乳液接枝聚合法生产的ABS，或者它们的混合物。

所述的马来酸酐官能团化的苯乙烯共聚物选自马来酸酐接枝的丙烯腈-苯乙烯共聚物SAN-g-MAH，苯乙烯-N-苯基马来酰亚胺-马来酸酐共聚物SMI，和苯乙烯-马来酸酐共聚物SMA，以及它们的混和物。

本发明所用的苯乙烯-马来酸酐共聚物SMA以重量百分比计马来酸酐的含量为15-30％。

所述的白炭黑为粒径在5nm～5μm之间，比表面积在150～400m²/g的气相法或者沉淀法二氧化硅化合物。

所述的组合物还可包括抗氧剂，着色剂，填料，热稳定剂，抗静电剂，增强纤维，润滑剂等。

通过本发明的组合物配方制备得到的苯乙烯基树脂组合物，它能有效抑制，甚至根本消除积垢的ABS树脂组合物，它用超细粒径的无机粒子白炭黑作为防积垢剂，同时采用特定的官能团化苯乙烯共聚物解决了未处理无机超细粉未难于分散处理的问题，因而能够采用更少量的白炭黑就能有效防止ABS树脂在加工成型时的积垢现象，同时对原有ABS组合物材料的其它特性，如机械强度和抗冲击性能等没有不利的影响。

具体实施方式

下面将结合具体实施例，对本发明做进一步说明，但所述实施例仅用于说明本发明而不是限制本发明。

本发明的实施例采用下列物料：

ABS-1，连续本体聚合法生产，美国Dow化学公司，牌号Magnum 3513；

ABS-2，乳液接枝聚合法生产，LG化学公司，牌号HI-130；

SAN，丙烯腈-苯乙烯共聚物，台湾奇美公司，牌号PN-127H；

ASA，丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物，美国GE公司，牌号960A；

SMA-1，苯乙烯-马来酸酐共聚物，荷兰Polyscope公司，马来酸酐含量约为16％；

SMA-2，苯乙烯-马来酸酐共聚物，荷兰Polyscope公司，马来酸酐含量约为28％；

SAN-g-MAH，马来酸酐接枝的丙烯腈-苯乙烯共聚物，UMG公司，S601N；

SMI，苯乙烯-N-苯基马来酰亚胺-马来酸酐共聚物，日本电气化学公司，MS-NA；

白炭黑-1，粒径约为5nm，比表面积380m²/g，气相法；

白炭黑-2，粒径约为12nm，比表面积200m²/g，气相法；

白炭黑-3，粒径约为2μm，比表面积150m²/g，沉淀法；

抗氧剂，受阻酚抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂的混合物，Cytec公司，Cyanox 2777。

着色剂：溶剂红135，Bayer公司生产，Macrolex Red EG。

产品性能测试方法：

弯曲性能：按ASTM D790方法，试验速度2毫米/分钟。

IZOD缺口冲击强度：按ASTM D256方法，3.2毫米厚的试样。

抗积垢性能：采用150吨注塑成型机在注塑温度250℃、模具温度60℃的成型条件下，连续注塑尺寸为200×150×3毫米的样板4小时，然后用白色的布条擦拭样板及模具型腔的表面，根据白色布条沾污程度来判断组合物的抗积垢性能：5：白色布条严重沾污及染红，表明抗积垢性能很差；4：白色布条明显沾污及染红，抗积垢性能差；3：白色布条一般沾污及染红，抗积垢性能一般；2：白色布条轻微沾污及染红，抗积垢性能好；1：白色布条没有沾污及染红，抗积垢性能很好。

实施例1-4和对照例1：

把经过干燥的ABS树脂、SMA树脂及其它助剂按表1中组成比例混合后加入到双螺杆挤出机(螺杆直径35mm，长径比L/D＝36)主机筒中，主机筒各段控制温度(从加料口至机头出口)分别为180℃、210℃、220℃、240℃、240℃、230℃，双螺杆转速为300转/分钟，挤出料条经过水槽冷却后切粒得到产品。将上述产品在鼓风烘箱中于85℃干燥5小时后用塑料注射成型机注塑成标准样条，注塑温度240℃。注塑好的样条在50％相对湿度，23℃放置至少24小时后进行性能测试。实际测试结果见表1：

表1：

组成	对照例1	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4
						ABS-1	100	97.9	94.5	89	88
SMA-1		2	5	10	10
						白炭黑-1		0.1	0.5	1	2
抗氧剂	0.3	0.3	0.3	0.3	0.3
						着色剂	0.02	0.02	0.02	0.02	0.02
测试结果	对照例1	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4
						弯曲强度(MPa)	63.2	64.5	67.2	72.8	72.6
弯曲模量(MPa)	2170	2200	2280	2410	2430
						缺口冲击强度(J/m)	320	312	280	226	211
抗积垢性	4	2	1	1	1

如上所述，本发明的不积垢、低散发的苯乙烯基树脂组合物，是通过特定的超细白炭黑和马来酸酐官能团化的苯乙烯共聚物如SMA的共同作用，在起到了防止模具积垢的同时，保持了原有组合物材料的其它特性，如机械强度和抗冲击性能等。

实施例5-7和对照例2-3：

把经过干燥的ABS、ASA等树脂及其它组分按表2中组成比例混合后加入到双螺杆挤出机(螺杆直径35mm，长径比L/D＝36)主机筒中，主机筒各段控制温度(从加料口至机头出口)分别为180℃、210℃、220℃、240℃、240℃、230℃，双螺杆转速为300转/分钟，挤出料条经过水槽冷却后切粒得到产品。将上述产品在鼓风烘箱中于85℃干燥5小时后用塑料注射成型机注塑成标准样条，注塑温度240℃。注塑好的样条在50％相对湿度，23℃放置至少24小时后进行性能测试。实际测试结果见表2：

表2：

组成	对照例2	对照例3	实施例5	实施例6	实施例7
						SAN	64	60
ASA	34		34

ABS-2		96		94	94
						SAN-g-MAH			4
SMI		4		4
						SMA-2					4
白炭黑-2				2	2
						白炭黑-3	2		2
抗氧剂	0.3	0.3	0.3	0.3	0.3
						着色剂	0.02	0.02	0.02	0.02	0.02
测试结果	对照例2	对照例3	实施例5	实施例6	实施例7
						弯曲强度(MPa)	71.4	64.7	72.1	65.2	70.3
弯曲模量(MPa)	2410	2210	2460	2300	2370
						缺口冲击强度(J/m)	82.3	286	141	267	278
抗积垢性	4	5	2	2	1

如表2所述，当单独使用超细粒径的白炭黑作为抗积垢剂时，所起到的抗积垢效果有限(对照例2)；而当单独使用马来酸酐官能团化的苯乙烯共聚物时，则几乎没有抗积垢效果。显然，由于超细白炭黑和马来酸酐官能团化的苯乙烯共聚物的共同加入，对于抗积垢效果起到了协效作用，因此与已有专利技术相比，本发明提供的组合物采用更少量的超细粒径的白炭黑就能够起到有效抑制，甚至根本消除模具积垢的效果，对原有组合物材料的其它特性，如机械强度和抗冲击性能等，无不利的影响。

Claims

1.一种不积垢、低散发的苯乙烯基树脂组合物，其特征在于：包括苯乙烯基树脂、马来酸酐官能团化的苯乙烯共聚物、白炭黑，以及其它添加剂；按重量份计，所述的白炭黑在苯乙烯基树脂、马来酸酐官能团化的苯乙烯共聚物和白炭黑总重量份中的比例为0.1%-2%，马来酸酐官能团化的苯乙烯共聚物与白炭黑的重量比值为2-20；

所述的苯乙烯基树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯酸酯-苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物和高抗冲聚苯乙烯中的一种或几种混和；

所述的马来酸酐官能团化的苯乙烯共聚物选自马来酸酐接枝的丙烯腈-苯乙烯共聚物SAN-g-MAH，苯乙烯-N-苯基马来酰亚胺-马来酸酐共聚物SMI和苯乙烯-马来酸酐共聚物SMA中的一种或几种混合；

所述的超细白炭黑为粒径在5nm～5μm之间，表面积在150～400m²/g的气相法或者沉淀法二氧化硅化合物。

2.根据权利要求1所述的一种不积垢、低散发的苯乙烯基树脂组合物，其特征在于：所述的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物为连续本体聚合法和乳液接枝聚合法两种方法生产的ABS中的一种或者两种混合。

3.根据权利要求1所述的一种不积垢、低散发的苯乙烯基树脂组合物，其特征在于：所述的SMA以重量百分比计马来酸酐的含量为15-30％。

4.根据权利要求1所述的一种不积垢、低散发的苯乙烯基树脂组合物，其特征在于：所述的添加剂包括抗氧剂，着色剂，填料，热稳定剂，抗静电剂，润滑剂。