CN102234407B - 阻燃型丙烯腈-苯乙烯-丁二烯树脂组合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种阻燃型丙烯腈-苯乙烯-丁二烯树脂组合物，包括如下重量份数的各组分：丙烯腈-苯乙烯-丁二烯树脂100份，增韧剂0.5～15份，阻燃剂和阻燃协效剂14～30份，抗滴落剂0.1～0.5份，抗氧剂和润滑剂0.1～2份。通过在上述阻燃型丙烯腈-苯乙烯-丁二烯树脂组合物添加阻燃剂，组合物的阻燃性能优异；配方中各组分的相容性较好，同时润滑剂与抗氧剂的协同作用下可以提高阻燃型丙烯腈-苯乙烯-丁二烯树脂组合物的加工流动性能，提高阻燃剂在组合物中的分散性能，所制得的阻燃型丙烯腈-苯乙烯-丁二烯树脂组合物冲击强度、抗弯强度和拉伸强度高、阻燃度好、流动性高。此外，本发明还涉及一种阻燃型丙烯腈-苯乙烯-丁二烯树脂组合物的制备方法。
Description
【技术领域】
本发明涉及高分子材料领域，尤其涉及一种阻燃型丙烯腈-苯乙烯-丁二烯树脂组合物及其制备方法。
【背景技术】
ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene)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。
【发明内容】
基于此，有必要提供一种阻燃效果较好的阻燃型丙烯腈-苯乙烯-丁二烯树脂组合物。
一种阻燃型丙烯腈-苯乙烯-丁二烯树脂组合物，包括如下重量份数的各组分：
在优选的实施方式中，该阻燃型丙烯腈-苯乙烯-丁二烯树脂组合物包括如下重量份数的各组分：
在优选的实施方式中，还包括重量份数为1～30份的玻璃纤维。
在优选的实施方式中，丙烯腈-苯乙烯-丁二烯树脂为粉状、粒状或粉状与粒状的混合物。
在优选的实施方式中，增韧剂为丁二烯含量在45％～75％之间的丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物和氯化聚乙烯中的一种或两种。
在优选的实施方式中，阻燃剂为十溴二苯乙烷、溴化聚苯乙烯、溴化环氧树脂和三-(三溴苯氧基)-三嗪中至少一种；阻燃协效剂为三氧化二锑。
在优选的实施方式中，抗滴落剂为聚四氟乙烯微粉、聚四氟乙烯颗粒和以丙烯腈-苯乙烯共聚物或聚碳酸酯为载体的聚四氟乙烯母粒中的至少一种。
在优选的实施方式中，抗氧剂为4，4’-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、亚磷酸三酯(2，4-二叔丁基苯基)和四[□-(3，5二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯中的至少一种；润滑剂为乙撑双硬脂酰胺、季戊四醇硬脂酸脂和聚乙烯蜡中的至少一种。
通过在上述阻燃型丙烯腈-苯乙烯-丁二烯树脂组合物添加阻燃剂，组合物的阻燃性能优异；配方中各组分的相容性较好，同时润滑剂与抗氧剂的协同作用下可以提高阻燃型丙烯腈-苯乙烯-丁二烯树脂组合物的加工流动性能，提高阻燃剂在组合物中的分散性能，所制得的阻燃型丙烯腈-苯乙烯-丁二烯树脂组合物冲击强度、抗弯强度和拉伸强度高、阻燃度好、流动性高。
此外，还有必要提供一种阻燃效果较高的阻燃型丙烯腈-苯乙烯-丁二烯树脂组合物的制备方法。
一种阻燃型丙烯腈-苯乙烯-丁二烯树脂组合物的制备方法，包括如下步骤：提供如下重量份数的各组分：
将上述各组分搅拌均匀，并置于双螺杆挤出机中，螺杆转速40～45Hz，其中双螺杆挤出机中各区设置温度为：一区190℃、二区200℃、三区210℃、四区210℃、五区205℃；
挤出、造粒，即得阻燃型丙烯腈-苯乙烯-丁二烯树脂组合物。
在优选的实施方式中，还包括挤出后在螺杆挤出机的加纤孔处加入重量份数为1～30份的玻璃纤维的步骤。
该制备方法原理简单，成本低，对设备要求不高，制得的阻燃型丙烯腈-苯乙烯-丁二烯树脂组合物性能较好，可以广泛推广应用。
【具体实施方式】
下面主要结合具体实施例和对比例对阻燃型丙烯腈-苯乙烯-丁二烯树脂组合物及其制备方法作进一步详细的说明。
一实施方式的阻燃型丙烯腈-苯乙烯-丁二烯树脂组合物，包括如下重量份数的各组分：
优选的，该阻燃型丙烯腈-苯乙烯-丁二烯树脂组合物包括如下重量份数的各组分：
进一步优选的，该阻燃型丙烯腈-苯乙烯-丁二烯树脂组合物还包括重量份数为1～30份的玻璃纤维。
其中，丙烯腈-苯乙烯-丁二烯树脂为粉状、粒状或粉状与粒状的混合物。
增韧剂为丁二烯含量在45％～75％之间的丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物和氯化聚乙烯(CPE)中的一种或两种。
阻燃剂为十溴二苯乙烷、溴化聚苯乙烯、溴化环氧树脂和三-(三溴苯氧基)-三嗪(FR-245)中至少一种；阻燃协效剂为三氧化二锑。
抗滴落剂为聚四氟乙烯(PTFE)微粉、聚四氟乙烯颗粒和以丙烯腈-苯乙烯共聚物或聚碳酸酯为载体的聚四氟乙烯母粒中的至少一种。
抗氧剂为4，4’-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、亚磷酸三酯(2，4-二叔丁基苯基)和四[□-(3，5二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯中的至少一种；润滑剂为乙撑双硬脂酰胺(EBS)、季戊四醇硬脂酸脂(PETS)和聚乙烯(PE)蜡中的至少一种。
通过在上述阻燃型丙烯腈-苯乙烯-丁二烯树脂组合物添加阻燃剂，组合物的阻燃性能优异；配方中各组分的相容性较好，同时润滑剂与抗氧剂的协同作用下可以提高阻燃型丙烯腈-苯乙烯-丁二烯树脂组合物的加工流动性能，提高阻燃剂在组合物中的分散性能，所制得的阻燃型丙烯腈-苯乙烯-丁二烯树脂组合物冲击强度、抗弯强度和拉伸强度高、阻燃度好、流动性高。
上述阻燃型丙烯腈-苯乙烯-丁二烯树脂组合物的制备方法，包括如下步骤：提供如下重量份数的各组分：
将上述各组分搅拌均匀，并置于双螺杆挤出机中，螺杆转速40～45Hz，其中双螺杆挤出机中各区设置温度为：一区190℃、二区200℃、三区210℃、四区210℃、五区205℃；
挤出、造粒，即得阻燃型丙烯腈-苯乙烯-丁二烯树脂组合物。
优选的，还包括挤出后在螺杆挤出机的加纤孔处加入重量份数为1～30份的玻璃纤维的步骤。
该制备方法原理简单，成本低，对设备要求不高，制得的阻燃型丙烯腈-苯乙烯-丁二烯树脂组合物性能较好，可以广泛推广应用。
以下为实施例和对比例部分：
实施例一
按下表的组分配比备料(1份＝100克)：
| ABS 757(台湾奇美公司产品) | 100份 |
| ABS 181(韩国锦湖石化公司产品) | 3份 |
| 氯化聚乙烯 | 5份 |
| FR245 | 18份 |
| 三氧化二锑 | 5份 |
| 抗滴落剂PTFE微粉 | 0.2份 |
| 抗氧剂4，4’-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚) | 0.3份 |
| 润滑剂EBS | 0.2份 |
将备好料的除玻璃纤维外的各组分倒入搅拌机搅拌均匀，并置于双螺杆挤出机中，螺杆转速42Hz，设置温度为：一区190℃、二区200℃、三区210℃、四区210℃、五区205℃，挤出，同时在螺杆加纤孔处按重量比例加入15份玻璃纤维，造粒，即得阻燃型丙烯腈-苯乙烯-丁二烯树脂组合物。
性能测试结果：
实施例二
按下表的组分配比备料(1份＝100克)：
| ABS 757 | 100份 |
| ABS DP270(韩国LG化学公司产品) | 8份 |
| 氯化聚乙烯 | 3份 |
| 十溴二苯乙烷 | 15份 |
| 三氧化二锑 | 6份 |
| 抗滴落剂PTFE颗粒 | 0.2份 |
| 抗氧剂4，4’-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚) | 0.3份 |
| 润滑剂EBS | 0.2份 |
将备好料的除玻璃纤维外的各组分倒入搅拌机搅拌均匀，并置于双螺杆挤出机中，螺杆转速42Hz，设置温度为：一区190℃、二区200℃、三区210℃、四区210℃、五区205℃，挤出，同时在螺杆加纤孔处按重量比例加人8份玻璃纤维，造粒，即得阻燃型丙烯腈-苯乙烯-丁二烯树脂组合物。
性能测试结果：
实施例三
按下表的组分配比备料(1份＝100克)：
将备好料的除玻璃纤维外的各组分倒入搅拌机搅拌均匀，并置于双螺杆挤出机中，螺杆转速42Hz，设置温度为：一区190℃、二区200℃、三区210℃、四区210℃、五区205℃，挤出，同时在螺杆加纤孔处按重量比例加人25份玻璃纤维，造粒，即得阻燃型丙烯腈-苯乙烯-丁二烯树脂组合物。
性能测试结果：
实施例四
按下表的组分配比备料(1份＝100克)：
将备好料的除玻璃纤维外的各组分倒入搅拌机搅拌均匀，并置于双螺杆挤出机中，螺杆转速42Hz，设置温度为：一区190℃、二区200℃、三区210℃、四区210℃、五区205℃，挤出，同时在螺杆加纤孔处按重量比例加人1份玻璃纤维，造粒，即得阻燃型丙烯腈-苯乙烯-丁二烯树脂组合物。
性能测试结果：
实施例五
按下表的组分配比备料(1份＝100克)：
| ABS 747 | 100份 |
| ABS 181(韩国锦湖公司产品) | 10份 |
| 溴化聚苯乙烯 | 25份 |
| 三氧化二锑 | 5份 |
| 抗滴落剂PTFE微粉 | 0.5份 |
| 抗氧剂4，4’-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚) | 0.2份 |
| 润滑剂PETS | 0.8份 |
将备好料的除玻璃纤维外的各组分倒入搅拌机搅拌均匀，并置于双螺杆挤出机中，螺杆转速42Hz，设置温度为：一区190℃、二区200℃、三区210℃、四区210℃、五区205℃，挤出，同时在螺杆加纤孔处按重量比例加人30份玻璃纤维，造粒，即得阻燃型丙烯腈-苯乙烯-丁二烯树脂组合物。
性能测试结果：
在其它可选的实施例中，抗氧剂4，4’-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)可采用亚磷酸三酯(2，4-二叔丁基苯基)、或四[β-(3，5二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯替代，或该三种抗氧剂中的任意两种或三种的混合物替代。
比较例一(不添加增韧剂)
按下表的组分配比备料(1份＝100克)：
| ABS 757 | 100份 |
| FR245 | 18份 |
| 三氧化二锑 | 5份 |
| 抗滴落剂PTFE微粉 | 0.2份 |
| 抗氧剂4，4’-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚) | 0.3份 |
| 润滑剂EBS | 0.2份 |
将备好料的除玻璃纤维外的各组分倒入搅拌机搅拌均匀，并置于双螺杆挤出机中，螺杆转速42Hz，设置温度为：一区190℃、二区200℃、三区210℃、四区210℃、五区205℃，挤出，同时在螺杆加纤孔处按重量比例加人25份玻璃纤维，造粒，即得不含增韧剂的阻燃型丙烯腈-苯乙烯-丁二烯树脂组合物。
性能测试结果：
配方中没有加入相容剂，结果阻燃型丙烯腈-苯乙烯-丁二烯树脂组合物抗冲击强度显著降低，弯曲强度降低显著，限制了其应用范围。
比较例二(不添加抗氧剂)
按下表的组分配比备料(1份＝100克)：
| ABS 757 | 100份 |
| ABS 181 | 8份 |
| 氯化聚乙烯CPE | 3份 |
| 十溴二苯乙烷 | 15份 |
| 三氧化二锑 | 6份 |
| 抗滴落剂PTFE | 0.2份 |
| 润滑剂EBS | 0.2份 |
将备好料的除玻璃纤维外的各组分倒入搅拌机搅拌均匀，并置于双螺杆挤出机中，螺杆转速42Hz，设置温度为：一区190℃、二区200℃、三区210℃、四区210℃、五区205℃，挤出，同时在螺杆加纤孔处按重量比例加人20份玻璃纤维，造粒，即得不含抗氧剂的阻燃型丙烯腈-苯乙烯-丁二烯树脂组合物。
性能测试结果：
与实施例一至三相比，配方中没有抗氧剂，阻燃型丙烯腈-苯乙烯-丁二烯树脂组合物的熔融指数略有提高，可见丙烯腈-苯乙烯-丁二烯树脂有了部分降解，冲击强度、抗弯强度和拉伸强度等性能均有降低，说明使用的抗氧剂对丙烯腈-苯乙烯-丁二烯树脂的力学性能有显著的帮助。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (2)
1.一种阻燃型丙烯腈-苯乙烯-丁二烯树脂组合物，其特征在于，包括如下重量份数的各组分：
2.一种阻燃型丙烯腈-苯乙烯-丁二烯树脂组合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
提供如下重量份数的各组分：
将上述各组分倒入搅拌机搅拌均匀，并置于双螺杆挤出机中，螺杆转速42Hz，设置温度为：一区190℃、二区200℃、三区210℃、四区210℃、五区205℃，挤出，同时在螺杆加纤孔处按重量比例加入15份玻璃纤维，造粒，即得阻燃型丙烯腈-苯乙烯-丁二烯树脂组合物。
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