CN101796128B - 具有良好冲击强度和高熔融指数的阻燃树脂组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种阻燃树脂组合物,包括:(A)由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂和苯乙烯-丙烯腈共聚物树脂构成的100重量份的基础树脂;和(B)10~30重量份的溴基有机化合物阻燃剂,并且可选择性地包括:(C)1~20重量份的锑基助阻燃剂和(D)1~10重量份的选自金属硬脂酸盐和硬脂酰胺化合物中的一种或多种化合物,其中溴基有机化合物阻燃剂(B)为八溴二苯基乙烷。本发明的阻燃树脂组合物具有极佳的阻燃性、冲击强度和熔融指数。
Description
技术领域
本发明涉及一种阻燃树脂组合物,更具体而言,涉及一种在具有极佳阻燃性的同时具有显著改善的冲击强度和熔融指数的阻燃树脂组合物。
背景技术
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(以下称为“ABS”)已被广泛用于电器、电子产品和办公自动化设备中。然而这种树脂自身是不阻燃的。因此必须通过加入阻燃剂和助阻燃剂来赋予树脂阻燃性,从而将其变为阻燃ABS树脂。
但是,当为了改善阻燃性而向ABS树脂中加入阻燃剂和助阻燃剂时,包括冲击强度、熔融指数和伸长率的树脂机械性能和物理性能均显著降低。
即,通过加入阻燃剂和助阻燃剂制备的阻燃ABS树脂被认为具有较差的机械性能,尤其是较差的冲击强度和熔融指数。因此开发一种具有极佳物理性能的阻燃ABS树脂是非常重要的。
如上所述,必须加入阻燃ABS树脂中的阻燃剂是造成树脂机械性能降低的主要原因。为了克服该问题,可以尝试各种添加剂和稳定剂以改善冲击强度和熔融指数。但是昂贵添加剂的加入造成生产成本的提高并且可能会降低树脂的其他物理性能。
因此需要开发一种具有极佳冲击强度、熔融指数和阻燃性的新型阻燃ABS树脂。
发明内容
为了克服现有技术中的上述问题,本发明的一个目的是提供一种具有显著改善的冲击强度、熔融指数以及极佳阻燃性的阻燃树脂组合物。
本发明的上述目的和其他目的可以通过本发明下面的实施方案实现。
实施方式
本发明详细描述如下。
为了实现发明目的,本发明提供了一种阻燃树脂组合物,其包括:
(A)由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂和苯乙烯-丙烯腈共聚物树脂构成的100重量份的基础树脂,和
(B)10~30重量份的溴基有机化合物阻燃剂,该溴基有机化合物阻燃剂为由化学式1表示的八溴二苯基乙烷。
[化学式1]
基于每100重量份的基础树脂,本发明的阻燃树脂组合物可以还包括:(C)1~20重量份的锑基助阻燃剂;和(D)1~10重量份的选自金属硬脂酸盐和硬脂酰胺中的一种或多种化合物。
本发明提供的阻燃树脂组合物包括:(A)由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂和苯乙烯-丙烯腈共聚物树脂构成的基础树脂;和(B)溴基有机化合物阻燃剂,该溴基有机化合物阻燃剂为由化学式1表示的八溴二苯基乙烷。
[化学式1]
本发明的阻燃树脂组合物可以还包括:(C)锑基助阻燃剂;和(D)选自金属硬脂酸盐和硬脂酰胺基化合物中的一种或多种化合物。
对于本发明的阻燃树脂组合物,基础树脂(A)优选由10~90wt%的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂和10~90wt%的苯乙烯-丙烯腈共聚物树脂构成,并且其中的苯乙烯-丙烯腈共聚物树脂优选为具有50,000~250,000的分子量并具有20~40wt%的丙烯腈单体的树脂。所述丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂可以通过任何一种常规聚合方法制备,优选通过乳液接枝聚合制备。特别是,所述丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂优选由10~90wt%的通过乳液接枝聚合制备的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂(丁二烯橡胶含量为30~70wt%)和10~90wt%的通过本体接枝聚合制备的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂(丁二烯橡胶含量为2~20wt%)构成。与采用单一树脂相比,包含分别由乳液聚合和本体聚合制备的两种树脂的混合树脂有利于冲击强度和伸长率的提高。
由乳液接枝聚合制备的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂优选含有20~65wt%的苯乙烯单体和5~40wt%的丙烯腈单体。由本体接枝聚合制备的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂优选含有50~80wt%的苯乙烯单体和10~30wt%的丙烯腈单体。用于制备丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的乳液接枝聚合的丁二烯橡胶颗粒的平均粒径优选为0.1~0.5μm,并且用于制备丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的本体接枝聚合的丁二烯橡胶颗粒的平均粒径优选为1~5μm。特别是,用于制备丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的本体接枝聚合的丁二烯橡胶优选为含有3~50wt%苯乙烯的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物。
同时,本发明的基础树脂(A)也可以由(a)5~50重量份的通过乳液接枝聚合制备的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂;(b)5~50重量份的通过本体接枝聚合制备的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂;和(c)90~10重量份的苯乙烯-丙烯腈共聚物树脂构成。
即使在使用单独由乳液聚合制备的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂作为本发明的树脂的情况下,其仍然可以构成上述组合物。在本发明的树脂为由本体接枝聚合制备的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂的情况下,本发明的组合物的冲击强度可以提高但熔融指数降低。因此,根据目标性能,可以选择乳液聚合或本体聚合来制备共聚物,或者可以将由两种方法制备 的共聚物适当混合。
上述组合物有利于改善最终产品的冲击强度和熔融指数。
构成基础树脂的这些聚合物可以如下制备。
基础树脂的组分之一,(a)由乳液接枝聚合制备的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂可以通过如下的乳液聚合制备:在0.6~2重量份的乳化剂、0.2~1重量份的分子量调节剂和0.05~0.5重量份的聚合引发剂存在下,逐步或一次性加入30~70重量份平均粒径为0.1~0.5μm的丁二烯橡胶、5~40重量份的丙烯腈单体和20~65重量份的苯乙烯单体。所制备的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂胶乳可以通过如下工艺制成粉末:用5%的硫酸凝结然后干燥。
基础树脂的另一组分,由本体接枝聚合制备的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂(b)可以通过如下的接枝共聚合制备。将2~20重量份的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物橡胶、50~80重量份的苯乙烯单体、10~30重量份的丙烯腈单体和10~60重量份的乙苯顺序或一次性加入反应器中。向其中加入0.01~0.2重量份的聚合引发剂。将反应混合物装入以串联方式配置有4个搅拌反应器的连续聚合装置中,控制其中的丙烯腈单体的浓度、接枝率和搅拌速度。此处可以使用任何一种常规的聚合引发剂作为聚合引发剂。例如可以使用1,1-二(叔丁基过氧)-3,3,5-三甲基环己烷。
苯乙烯-丙烯腈共聚物,基础树脂的组分之一,可以通过常规的聚合方法聚合苯乙烯单体和丙烯腈单体来制备,例如乳液聚合或本体聚合。
此前,例如苯乙烯、丁二烯和丙烯腈的个别化合物作为制备基础树脂的单体被提及,但本领域技术人员公知,它们的衍生物也可以作为制备基础树脂的单体。因此,本说明书中的苯乙烯、丁二烯和丙烯腈包括它们的带有取代基的衍生物。
为了制备本发明的阻燃树脂组合物,尤其将八溴二苯基乙烷用作溴基阻燃剂(B)。已经确认含有例如四溴双酚A、溴化环氧低聚物、六溴二苯氧基乙烷和十溴二苯基乙烷的溴基阻燃剂的阻燃树脂组合物具有改善的耐候性和热稳定性。在韩国专利公开No.2007-64924、2005-74062、2004-47218、2003-35481和2002-53197中描述了含有溴基阻燃剂的阻燃树脂组合物。
在本发明中用作基本阻燃剂的八溴二苯基乙烷为在一个分子中含有8个溴的化合物。通过常规制备方法很难获得纯的八溴二苯基乙烷,也很难 将其纯化。在本发明中,没有对八溴二苯基乙烷进行高度纯化。反而使用含有八溴二苯基乙烷作为主要成分的混合物。在本发明中使用的八溴二苯基乙烷优选在一个分子中具有7.5~8.5个溴,优选在一个分子中有8个溴,并且可以包括含有8个溴的每一种同分异构体。因为有多种同分异构体,该化合物的熔点范围非常宽,为150~250℃。熔点的最低限为至少150℃,优选在180~200℃之间,熔点的最高限为至多250℃,优选为210~230℃。在本发明中使用的化合物的优选熔点为190~220℃。与具有350℃熔点的十溴二苯基乙烷相比,上述熔点范围显著较低。因此,在制备阻燃树脂的过程中八溴二苯基乙烷熔融并且甚至分散在树脂中。因此通过使用八溴二苯基乙烷作为阻燃剂,本发明人成功地开发出与用十溴二苯基乙烷制备的阻燃树脂相比具有极佳的包括熔融指数和冲击强度的物理性能的新型阻燃树脂组合物,并且保持了可以由十溴二苯基乙烷提供的耐候性和热稳定性的优点。
正如此前所述,在本发明的阻燃树脂组合物中包含八溴二苯基乙烷作为溴基阻燃剂。如果在100重量份的基础树脂中八溴二苯基乙烷的含量最高达10重量份,则阻燃性降低。另一方面,如果含量为至少30重量份,则阻燃树脂的物理性能降低。因此为了改善阻燃性、可加工性和其他机械性能,优选八溴二苯基乙烷的含量为10~30重量份。
作为可以加入本发明的阻燃树脂组合物中的添加剂中的一种,锑基助阻燃剂(C)起到与溴基有机化合物阻燃剂(B)一起改善阻燃性的作用,其例子为三氧化锑、五氧化锑、金属锑和三氯化锑等。并且优选使用三氧化锑。三氧化锑的平均粒径为0.02~5μm,优选最高达0.5μm,以确保高冲击强度。基于100重量份的基础树脂,优选加入1~20重量份的锑基助阻燃剂(C)。可以在上述范围内调节含量以有效地帮助阻燃剂完全起到提高阻燃性的功能,而不会降低最终产品的任何物理性能。
作为可以加入本发明的阻燃树脂组合物中的添加剂中的一种,金属硬脂酸盐和硬脂酰胺化合物(D)起到能够提高产品熔融指数的润滑剂的作用,从而改善了产品的物理性能。此处的金属硬脂酸盐化合物可以为选自硬脂酸钙、硬脂酸镁、硬脂酸钠、硬脂酸锌、硬脂酸钡和硬脂酸铝中的一种或多种化合物。此处的硬脂酰胺化合物可以为亚乙基二硬脂酰胺。基于100重量份的基础树脂,优选金属硬脂酸盐和硬脂酰胺化合物(D)的含量为1~ 10重量份。当以上述含量加入上述化合物时,可以改善产品的可加工性和其他物理性质。
包含上述成分的阻燃树脂组合物为通过以下方法制备的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂组合物:向由通过乳液接枝聚合和本体接枝聚合制备的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂和苯乙烯-丙烯腈共聚物树脂构成的基础树脂中加入溴基有机化合物阻燃剂,和选择性地加入锑基助阻燃剂以提高热稳定性和耐候性,以及进一步选择性地加入选自金属硬脂酸盐和硬脂酰胺化合物中的一种或多种化合物以提高其他物理性能。
基于每100重量份的基础树脂,本发明的阻燃树脂组合物还可以包括1~15重量份的选自氯化聚乙烯、聚丁二烯聚合物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯共聚物、热塑性聚氨酯、聚对苯二甲酸丁二酯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物和二烷基聚硅氧烷中的一种或多种抗冲改性剂。
本发明的阻燃树脂组合物还可以包括其他添加剂,例如润滑剂、热稳定剂、防流挂剂、抗氧化剂、光稳定剂、紫外线屏蔽剂、颜料或无机填料等。基于每100重量份的基础树脂,优选这些添加剂的含量如下:用作防流挂剂的氟基化合物优选以0.05~2重量份加入,润滑剂以0.2~10重量份加入,并且稳定剂以0.2~10重量份加入。
具体实施方式
如以下实施例所示举例说明本发明的实际且当前优选的实施方案。
但应该理解,在考虑本公开的情况下,在本发明的实质和范围内,本领域技术人员可以做出修改和改进。
[实施例和对比实施例]
实施例1
向100重量份的基础树脂(A)中加入15重量份的溴基有机化合物(八溴二苯基乙烷)(B)、5重量份的0.35μm平均粒径的三氧化锑(C)、2重量份的亚乙基二硬脂酰胺(EBA)(硬脂酰胺润滑剂(D))和另外的0.07重量份的防流挂剂、0.3重量份的抗氧化剂、0.3重量份的热稳定剂、0.3重量份的硬 脂酸镁以及0.1重量份的二甲基聚硅氧烷,其中所述基础树脂(A)由通过乳液接枝聚合制备的(a)33重量份ABS共聚物树脂,其包括60wt%的0.3μm平均粒径的丁二烯橡胶、30wt%的苯乙烯单体和10wt%丙烯腈单体;和(c)67重量份具有120,000重均分子量和24wt%丙烯腈单体的苯乙烯-丙烯腈共聚物树脂构成。用Hansel混合机充分混合混合物,然后用双螺杆挤出机挤出以得到粒状树脂组合物。通过注塑法用该颗粒制备用于测试阻燃性和物理性能的样品。
在本发明中使用的八溴二苯基乙烷在一个分子中具有7.5~8.5个溴,通过二苯基乙烷的溴化反应制备。具体而言,在路易斯酸催化剂(含铁的化合物、四氯化锆、三氯化铝、三氧化锑等)的存在下,将二苯基乙烷溶解在对反应惰性的溶剂(卤化烃溶剂、二溴甲烷、二氯甲烷、氯仿等)中,向其中加入溴化原料(溴、氯化溴等)。反应完成后,纯化并干燥制得的反应浆液。
实施例2
以与实施例1中所述的相同方式进行实验,除了100重量份的基础树脂(A)由下列材料组成以外:(a)33重量份通过乳液接枝聚合制备的ABS共聚物树脂,其包括60wt%的0.3μm平均粒径的丁二烯橡胶、30wt%的苯乙烯单体和10wt%的丙烯腈单体;(b)10重量份通过本体接枝聚合制备的ABS共聚物树脂,其包括13wt%的0.1μm平均粒径的丁二烯橡胶、70wt%的苯乙烯单体和17wt%的丙烯腈单体;和(c)57重量份具有120,000的重均分子量和24wt%的丙烯腈单体的苯乙烯-丙烯腈共聚物树脂。
实施例3
除了额外加入4重量份的氯化聚乙烯作为抗冲改性剂以外,以与实施例1中所述的相同方式进行实验。
实施例4
除了额外加入4重量份的氯化聚乙烯作为抗冲改性剂以外,以与实施例2中所述的相同方式进行实验。
对比实施例1
向100重量份的基础树脂(A)中加入15重量份的溴基有机化合物阻燃剂(十溴二苯基乙烷(FM2100,Great Lakes,USA))(B)、5重量份的0.35μm平均粒径的三氧化锑(C)、2重量份的亚乙基二硬脂酰胺(EBA)(硬脂酰胺润滑剂(D))和另外的0.07重量份的防流挂剂、0.3重量份的抗氧化剂、0.3重量份的热稳定剂、0.3重量份的硬脂酸镁以及0.1重量份的二甲基聚硅氧烷,其中所述基础树脂(A)由通过乳液接枝聚合制备的(a)33重量份ABS共聚物树脂,其包括60wt%的0.3μm平均粒径的丁二烯橡胶、30wt%的苯乙烯单体和10wt%丙烯腈单体;和(c)67重量份具有120,000重均分子量和24wt%丙烯腈单体的苯乙烯-丙烯腈共聚物树脂构成。用Hansel混合机充分混合混合物,然后用双螺杆挤出机挤出以得到粒状树脂组合物。通过注塑法用该颗粒制备用于测试阻燃性和物理性能的样品。
对比实施例2
以与对比实施例1中所述的相同方式进行实验,除了100重量份的基础树脂(A)由下列材料组成以外:(a)33重量份通过乳液接枝聚合制备的ABS共聚物树脂,其包括60wt%的0.3μm平均粒径的丁二烯橡胶、30wt%的苯乙烯单体和10wt%丙烯腈单体;(b)10重量份通过本体接枝聚合制备的ABS共聚物树脂,其包括13wt%的0.1μm平均粒径的丁二烯橡胶、70wt%的苯乙烯单体和17wt%的丙烯腈单体;和(c)57重量份具有120,000重均分子量和24wt%丙烯腈单体的苯乙烯-丙烯腈共聚物树脂。
对比实施例3
除了额外加入4重量份的氯化聚乙烯作为抗冲改性剂以外,以与对比实施例1中所述的相同方式进行实验。
对比实施例4
除了额外加入4重量份的氯化聚乙烯作为抗冲改性剂以外,以与对比实施例2中所述的相同方式进行实验。
对比实施例5
除了使用多溴二苯基乙烷的混合物作为溴基阻燃剂以外,以与实施例1中所述的相同方式进行实验。多溴二苯基乙烷混合物的溴基阻燃剂通过使二苯基乙烷溴化而制备,由此其在一个分子中含有7个溴。通常,在路易斯酸催化剂(含铁的化合物、四氯化锆、三氯化铝、三氧化锑等)的存在下,将二苯基乙烷溶解在对反应惰性的溶剂(卤化烃溶剂、二溴甲烷、二氯甲烷、氯仿等)中,向其中滴加溴源(溴、氯化溴等)以制备浆液。纯化、干燥并使用该浆液。阻燃剂具有110℃~180℃范围的熔点,并且含有具有5至10个溴原子的化合物。
表1
通过以下方法测量在上述实施例和对比实施例中制备的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂组合物样品的物理性能,并且结果列于表2中。
(1)冲击强度:由ASTM D256测量冲击强度。以1/8英寸厚度进行评估且单位为Kg·cm/cm。
(2)拉伸强度:在50mm/min的条件下由ASTM D638测量拉伸强度且单位为Kg/cm2。
(3)熔融指数:在220℃以10kg重量由ASTM D1238测量熔融指数。单位为g/10min。
(4)耐候性:将片状样品置于紫外线杀菌机中6小时后测量ΔE。
(5)阻燃性:按照UL-94的测试标准测量阻燃性。
表2
如表2所示,相对于对比实施例1~5中的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂组合物,可以确认实施例1~4中的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂组合物具有极佳的冲击强度、熔融指数和阻燃性。
相对于对比实施例3~4中制备的含有十溴二苯基乙烷和氯化聚乙烯的组合物,实施例3~4中含有作为溴基有机化合物阻燃剂的八溴二苯基乙烷和作为抗冲改性剂的氯化聚乙烯的组合物展示出极佳的阻燃性、冲击强度和熔融指数。同样,相对于对比实施例2中含有本体ABS和加入的作为阻燃剂的十溴二苯基乙烷的组合物,实施例2中含有通过本体接枝聚合制备的本体ABS和加入的作为阻燃剂的八溴二苯基乙烷的组合物展示出显著改善的冲击强度和熔融指数。上述结果表明,即使在基础树脂含有本体ABS的情况下,加入作为阻燃剂的八溴二苯基乙烷也可以改善各种物理性能。含有作为阻燃剂的八溴二苯基乙烷的组合物的耐候性与含有已知作为极佳抗水阻燃剂的十溴二苯基乙烷的组合物的耐候性一样好。这说明八溴二苯基乙烷足以代替十溴二苯基乙烷。
此外,对比实施例5(其中使用了平均一个分子中有7个溴原子的多溴二苯基乙烷作为阻燃剂)显示了与实施例1(其中除了使用八溴二苯基乙烷作为阻燃剂以外组分与对比实施例5中的相似)相似的性质,但是但耐候性和阻燃性下降(从V0降至V2)。这是因为实施例1中的八溴二苯基乙烷中 的溴原子数量多于对比实施例5中的,并且八溴二苯基乙烷的耐候性好于多溴二苯基乙烷的耐候性。
实施例5
除了使用由10重量份的八溴二苯基乙烷(a)和5重量份的公知为熔融型阻燃剂的四溴双酚A(b)(CP-2000,平均熔点:181℃,Albermarle,美国)组成的溴基有机化合物阻燃剂(B)以外,以与实施例1中所述的相同方式进行实验。
实施例6
除了使用由10重量份的八溴二苯基乙烷(a)和5重量份的公知为熔融型阻燃剂的溴化环氧低聚物(b)(CXB-600S,平均软化点:91℃,WoojinCopolymer Co.,韩国)组成的溴基有机化合物阻燃剂(B)以外,以与实施例1中所述的相同方式进行实验。
实施例7
除了使用由10重量份的八溴二苯基乙烷(a)和5重量份的公知为熔融型阻燃剂的2,4,6-三(2,4,6-三溴苯氧基)-1,3,5-三嗪(b)(SR-245,平均熔点:227℃,Dai-Ichi Kogyo Seiyaku,日本)组成的溴基有机化合物阻燃剂(B)以外,以与实施例1中所述的相同方式进行实验。
实施例8
除了使用由10重量份的八溴二苯基乙烷(a)和5重量份的十溴二苯基乙烷(b)(FM2100,与在对比实施例1中所采用的产品相同)组成的溴基有机化合物阻燃剂(B)以外,以与实施例1中所述的相同方式进行实验。
对比实施例6
除了使用由10重量份的十溴二苯基乙烷(a)(FM2100,与在对比实施例1中所采用的产品相同)和5重量份的公知为熔融型阻燃剂的四溴双酚A(b) (CP-2000,Albermarle,美国,平均熔点:181℃)组成的溴基有机化合物阻燃剂(B)以外,以与对比实施例1中所述的相同方式进行实验。
对比实施例7
除了使用由5重量份的八溴二苯基乙烷(a)和10重量份的公知为熔融型阻燃剂的四溴双酚A(b)(CP-2000,Albermarle,美国,平均熔点:181℃)组成的溴基有机化合物阻燃剂(B)以外,以与对比实施例1中所述的相同方式进行实验。
对比实施例8
除了使用由15重量份的公知为熔融型阻燃剂的四溴双酚A(b)(CP-2000,Albermarle,美国,平均熔点:181℃)组成的溴基有机化合物阻燃剂(B)以外,以与对比实施例1中所述的相同方式进行实验。
对比实施例9
除了使用由21重量份的公知为熔融型阻燃剂的四溴双酚A(b)(CP-2000,Albermarle,美国,平均熔点:181℃)组成的溴基有机化合物阻燃剂(B)以外,以与对比实施例1中所述的相同方式进行实验。
表3
表4
如表4中所示,在实施例5~8中,用其他溴基阻燃剂部分地代替了八溴二苯基乙烷,并且结果表明,保持了耐候性和阻燃性,且改善了冲击强度及熔融指数。
特别是,在实施例5中,用四溴双酚A(一种熔融性阻燃剂)代替了5重量份的八溴二苯基乙烷。结果表明,与对比实施例6的组合物(其中用四溴双酚A代替等重量份的十溴二苯基乙烷)相比,该组合物具有极佳的物理性能。同时,在对比实施例7~9中制备的组合物(其中大部分或全部量的八溴二苯基乙烷被四溴二苯酚A代替)展示出改善的熔融指数,但其他性能(包括阻燃性、耐候性和冲击强度)降低。
因此,实施例5~8证明,用其他溴基阻燃剂部分代替八溴二苯基乙烷可以改善冲击强度和熔融指数,同时保持耐候性和阻燃性。
工业实用性
如上所述,本发明的阻燃树脂组合物不仅具有极佳的阻燃性,还具有极佳的冲击强度和熔融指数。
本领域技术人员应该了解,在上述说明中公开的概念和具体实施方式可以容易地作为实现本发明的相同目的而修改或设计其他实施方式的基础。本领域技术人员还应理解,这种等同实施方式没有偏离如在所附权利要求书中所阐明的本发明的实质和范围。
Claims (18)
1.一种阻燃树脂组合物,包括:
(A)由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂和苯乙烯-丙烯腈共聚物树脂构成的100重量份的基础树脂,和
(B)10~30重量份的溴基有机化合物阻燃剂,
其中溴基有机化合物阻燃剂(B)含有由下面化学式1表示并在其一个分子中平均包含7.5~8.5个溴的八溴二苯基乙烷,
[化学式1]
2.根据权利要求1所述的阻燃树脂组合物,其中,基础树脂(A)由10~90wt%的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂和10~90wt%的苯乙烯-丙烯腈共聚物树脂构成,并且其中的苯乙烯-丙烯腈共聚物具有50,000~250,000的重均分子量并具有20~40wt%的丙烯腈单体。
3.根据权利要求2所述的阻燃树脂组合物,其中,丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂由10~90wt%的通过乳液接枝聚合制备并具有30~70wt%的丁二烯橡胶含量的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂和10~90wt%的通过本体接枝聚合制备并具有2~20wt%的丁二烯橡胶含量的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂构成。
4.根据权利要求3所述的阻燃树脂组合物,其中,通过乳液接枝聚合制备的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂由20~65wt%的苯乙烯单体和5~40wt%的丙烯腈单体构成,并且通过本体接枝聚合制备的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂由50~80wt%的苯乙烯单体和10~30wt%的丙烯腈单体构成。
5.根据权利要求4所述的阻燃树脂组合物,其中,用于制备丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂的乳液接枝聚合的丁二烯橡胶颗粒的平均粒径为0.1~0.5μm,并且用于制备丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂的本体接枝聚合的丁二烯橡胶颗粒的平均粒径为1~5μm。
6.根据权利要求5所述的阻燃树脂组合物,其中,用于制备丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂的本体接枝聚合的丁二烯橡胶为含有3~50wt%的苯乙烯的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物橡胶。
7.根据权利要求1所述的阻燃树脂组合物,其中,基于每100重量份的基础树脂,该组合物还包括1~20重量份的锑基助阻燃剂(C)。
8.根据权利要求7所述的阻燃树脂组合物,其中,锑基助阻燃剂(C)为选自三氧化锑、五氧化锑、金属锑和三氯化锑中的一种或多种化合物。
9.根据权利要求7所述的阻燃树脂组合物,其中,锑基助阻燃剂(C)为具有0.02~5μm平均直径的三氧化锑。
10.根据权利要求1所述的阻燃树脂组合物,其中,基于每100重量份的基础树脂,该组合物还包括1~10重量份的选自金属硬脂酸盐和硬脂酰胺化合物中的一种或多种化合物(D)。
11.根据权利要求10所述的阻燃树脂组合物,其中,金属硬脂酸盐(D)为选自硬脂酸钙、硬脂酸镁、硬脂酸钠、硬脂酸锌、硬脂酸钡和硬脂酸铝中的一种或多种化合物,并且硬脂酰胺化合物为亚乙基二硬脂酰胺。
12.根据权利要求1所述的阻燃树脂组合物,其中,基于每100重量份的基础树脂,该组合物还包括1~15重量份的选自氯化聚乙烯、聚丁二烯聚合物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯共聚物、热塑性聚氨酯、聚对苯二甲酸丁二酯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物和二烷基聚硅氧烷中的一种或多种抗冲改性剂。
13.根据权利要求1所述的阻燃树脂组合物,其中,该组合物还包括选自润滑剂、热稳定剂、防流挂剂、抗氧化剂、光稳定剂、紫外线屏蔽剂、颜料和无机填料中的一种或多种添加剂。
14.根据权利要求1所述的阻燃树脂组合物,其中,八溴二苯基乙烷与选自四溴双酚A、溴化环氧低聚物、六溴二苯氧基乙烷、二(三溴苯氧基)乙烷、溴化聚苯乙烯和2,4,6-三(2,4,6-三溴苯氧基)-1,3,5-三嗪、十溴二苯基乙烷中的一种或多种溴基阻燃剂的重量比为1∶10~10∶1。
15.根据权利要求1或权利要求14所述的阻燃树脂组合物,其中,八溴二苯基乙烷具有150~250℃的熔点。
16.根据权利要求1所述的阻燃树脂组合物,其中,丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂通过乳液接枝聚合制备并且包含30~70wt%的丁二烯橡胶、20~65wt%的苯乙烯单体和5~40wt%的丙烯腈单体。
18.根据权利要求17所述的阻燃剂,其中,所述阻燃剂被用来赋予丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂阻燃性。
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