CN101870797B - 一种聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯改性复合物及其制备方法 - Google Patents

一种聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯改性复合物及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯改性复合物及其制备方法，包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯60~70％，主耐热改性剂10~20％，辅助耐热改性剂5％~10％，永久抗静电剂5~10％。本发明以本体丙烯腈-丁二烯-苯乙烯为基料，加入主耐热剂和辅助耐热剂并同时添加永久抗静电剂，同时添加加工助剂，经配比、混合、塑化、造粒而制成。本发明采用了成本较低廉的辅助耐热剂成分部分取代较高成本的耐热剂成分，但耐热效果没有下降；采用的永久抗静电剂在基材中的有效分散，有效地改善了材料的永久抗静电特性。采用这类复合耐热剂还可改善材料的加工流动性。所得聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯改性复合物可应用于电子电器行业、汽车内饰件行业等多个行业领域。

Description

一种聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯改性复合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯改性技术领域，公开了一种聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯改性复合物及其制备技术。
背景技术
苯乙烯丙烯腈类共聚物，即丙烯腈-丁二烯-苯乙烯ABS(acrylnitrile-butadiene-styrene copolymer)，由于其优异的加工性能、良好的力学性能、耐化学药品性能，在汽车内饰件、电子电器得到广泛应用。
然而由于丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)的热机械性能相对较低，其热变性温度通常在85℃以下(测试标准ASTM D648，1.82MPa)。无法应用到工作环境温度较高的场合，例如汽车内饰件或者家用电器的外壳。从而通常添加入耐热改性剂以提高其极限的环境使用温度。耐热ABS材料在使用过程中，通常作为外观件使用，如汽车内饰件中的副仪表板或者中央通道等，如果没有抗静电特性，则容易吸灰而导致汽车内部空间环境的劣化。随着人们健康环保意识不断地增强，对丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)在耐热和抗静电特性等方面提出更高的要求，为了进一步拓展丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)材料在相关领域的应用，提高丙烯腈-丁二烯-苯乙烯ABS的性价比，就要寻找到一个有效途径以制备出具备良好的热机械性能，同时具有表面抗静电特性的聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)材料。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有耐热、抗静电特性的聚合丙烯腈-丁二烯-苯乙烯改性复合物。
本发明的另一个目的是提供上述聚合丙烯腈-丁二烯-苯乙烯改性复合物制备方法。
为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：
一种聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯改性复合物，由以下重量百分比的组分组成：
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯    60～70％
主耐热改性剂            10～20％
辅助耐热改性剂          5～10％
永久抗静电剂            5～10％。
在上述聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯改性复合物中，所述的聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)优选采用连续本体法聚合工艺生产的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂，橡胶相重量含量为8～20％，可选用DOW公司的ABS3453或3904。本发明采用连续本体法聚合工艺生产的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂具有高纯净性、低气味和低有机物散发、低光泽等优点，生产出的树脂产品拥有天然的白色，质量十分稳定和一致，其注塑产品能够减少银纹的产生，提高产品的合格率，在汽车内饰件、电子电器得到广泛的应用，适应了市场的需求。
在上述聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯改性复合物中，所述的主耐热改性剂选自α-甲基苯乙烯(α-MS)、间规聚苯乙烯(SPS)、N-苯基马来酰亚胺(PMI)和AS的共聚物、双马来酰亚胺(BMI)中的一种或几种的混合物，优选日本电化学公司的N-苯基马来酰亚胺(PMI)和AS的共聚物或无锡市衡辉化学有限公司生产的α-甲基苯乙烯(α-MS)或泰安精细化工有限公司生产的N，N’-4，4’-二苯甲烷双马来酰亚胺。其主要作用是增加高分子链段运动的空间位阻，提高材料的耐热性能。
在上述聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯改性复合物中，所述的辅助耐热剂为聚酰胺类材料，其可以是尼龙6或者是尼龙6，6，或者是其它类主链或支链含有酰胺基团，并在分子链末端有且不限定必须有酰胺基团的聚合物。优选为尼龙6、尼龙6，6、尼龙11、尼龙12、尼龙10T或尼龙9T。
在上述聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯改性复合物中，所述永久抗静电剂为三洋化成的PELESTAT 6500，其成份为以尼龙为载体的快离子导体，包含金属盐和聚氧乙烯成分。
在上述聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯改性复合物中，还可以加入0.3重量％润滑剂和0.5重量％抗氧剂。所述润滑剂优选硬酯酸镁或硬酯酸钙。所述抗氧剂优选1010或168。
上述聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯改性复合物的制备方法，包括如下步骤：
(1)按重量百分比称取原材料；
(2)将本体丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂、抗氧剂和润滑剂以及辅助耐热剂在高速混合器中干混5-10分钟；
(3)将混合的原材料置于双螺杆机器中经熔融挤出，造粒，其挤出工艺为一区200～210℃，二区210～220℃，三区210～220℃，四区205～215℃，停留时间1-2分钟，压力为12-18Mpa；
(4)在挤出过程中，耐热改性剂和永久抗静电剂的通过侧向精确喂料系统计量均匀加入，挤出拉条、冷却、切粒、干燥后得到最终产品。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明以本体丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)为基料，加入主耐热剂和辅助耐热剂并同时添加永久抗静电剂，同时添加加工助剂，经配比、混合、塑化、造粒而制成。本发明的特色在于三个方面，其一、本发明采用了成本较低廉的辅助耐热剂成分部分取代较高成本的耐热剂成分，但耐热效果没有下降，且辅助耐热剂如果单独使用就起不到提高ABS耐热的效果；其二，采用这样的部分取代后，应用一类永久抗静电剂时，永久抗静电剂的在基材中的有效分散，从而有效的改善材料的永久抗静电特性。其三，因为采用了这类复合耐热剂，还改善了材料的加工流动性。所得聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯改性复合物可应用于电子电器行业、汽车内饰件行业等多个行业领域，属于化工材料技术领域。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步说明。
采用的本体法ABS原材料为DOW公司的ABS3453
耐热改性剂为日本电化学公司的N-苯基马来酰亚胺(PMI)和AS的共聚物；无锡市衡辉化学有限公司生产的α-甲基苯乙烯(α-MS)；泰安精细化工有限公司生产的N，N’-4，4’-二苯甲烷双马来酰亚胺，永久抗静电剂为三洋化成的PELESTAT 6500
表1 实施例1-3配方
  组份名   化学名称   本体ABS   实施例1   实施例2   实施例3
  ABS树脂   丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物 79.2 69.2 69.2 69.2
主耐热   N-苯基马来酰亚胺和AS的共聚物 0 20 10 10
Figure GSA00000078950200051
表2 实施例4-7配方
  组份名 化学名称   实施例4   实施例5  实施例6   实施例7
  本体ABS树 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物 69.2 69.2 60 64.2
  主耐热改性剂 N-苯基马来酰亚胺和AS的共聚物   0   0 10
α-甲基苯乙烯   10   0  0
N，N’-4，4’-二苯甲烷双马来酰亚胺 0 20 20 10
  辅耐热改性剂 含有酰胺基团的聚合物(尼龙6，6)   10   0 10 5
  永久抗静电剂 Pelestat 6500   10   10 10 10
  润滑剂 硬酯酸盐   0.3   0.3   0.3
  抗氧剂 168   0.5   0.5   0.5
将实施例产品进行各种性能试验，性能测试标准见表3：
表3
  性能参数   测试标准   单位
  密度   ISO 1183A   g/cm3
  拉伸强度   ISO527/2-93   MPa
  表面电阻率   IEC 61340-5-1   Ω
  弯曲强度   ISO178-93   MPa
  弯曲模量   ISO178-93   MPa
  缺口冲击强度   ISO180-93   KJ/m2
  Vicat软化温度   ISO 306/B   ℃
  热变形温度   ISO 75   ℃
表4为原本体ABS树脂与本发明的性能数据对比表
  性能参数   本体  实施例1   实施例2   实施例3
  密度   1.03  1.04   1.04   1.03
  拉伸强度   48  53   50   49
  表面电阻率   1010  1011   1010   1010
  弯曲强度   68  73   70   70
  弯曲模量   2200  2400   2450   2300
  缺口冲击强度   20  13   16   16
  Vicat软化温度   95  110   112   110
  热变形温度   80  94   95   93
表5为原本体ABS树脂与本发明的性能数据对比表
  性能参数  实施例4  实施例5   实施例6  实施例7
  密度  1.03  1.04   1.04  1.06
  拉伸强度  47  53   52  52
  表面电阻率  1011  1011   1010  1010
  弯曲强度  72  73   72  75
  弯曲模量  2250  2600   2500  2650
  缺口冲击强度  18  13   14  16
  Vicat软化温度  108  111   108  108
  热变形温度  88  92   96  95

Claims (2)

1.一种聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯改性复合物，其特征在于由以下重量百分比的组分组成： 
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯               64.2%；
N-苯基马来酰亚胺和AS的共聚物    10%；
N,N’-4,4’-二苯甲烷双马来酰亚胺    10%；
尼龙6,6                           5%；
永久抗静电剂  Pelestat 6500         10％；
润滑剂                            0.3%；
抗氧剂                            0.5%；
所述润滑剂为硬脂酸盐、所述抗氧剂为168；
所述丙烯腈-丁二烯-苯乙烯为DOW公司的ABS3453；
所述N-苯基马来酰亚胺和AS的共聚物为日本电化学公司生产。
2.权利要求1所述聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯改性复合物的制备方法，包括如下步骤：
（1）按重量百分比称取原材料；
（2）将本体丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂、抗氧剂和润滑剂以及尼龙6,6在高速混合器中干混5~10分钟；
（3）将混合的原材料置于双螺杆机器中经熔融挤出，造粒，其挤出工艺为一区200～210℃，二区210～220℃，三区210～220℃，四区205～215℃，停留时间1~2分钟，压力为12~18Mpa；
（4）在挤出过程中，N-苯基马来酰亚胺和AS的共聚物、N,N’-4,4’-二苯甲烷双马来酰亚胺和永久抗静电剂通过侧向精确喂料系统计量均匀加入，挤出拉条、冷却、切粒、干燥后得到最终产品。
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