CN102477208B - 耐蓄电池溶液腐蚀的阻燃abs复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于高分子化合物的组合物技术领域,涉及一种耐蓄电池溶液腐蚀的阻燃ABS复合材料,包含有以重量份计的下列组分:40~70份ABS,3~20份PETG,3~25份CPE,0.1~0.5PTFE份,1~2.5份酸吸收剂,12~20份溴系阻燃剂,2~4份阻燃协效剂,0.2~0.8份抗氧剂,0.5~1.0份润滑剂。本发明还公开了这种ABS复合材料的制备方法。本发明的阻燃ABS复合材料燃烧性能达到UL94V0级,抗冲击性能优良,且抗酸蚀能力大大改善,酸蚀量接近未经阻燃改性的ABS料水平。
Description
技术领域
本发明涉及一种含有ABS的高分子化合物的组合物,尤其是一种耐蓄电池溶液腐蚀的阻燃ABS复合材料及其制备方法。
背景技术
铅酸蓄电池外壳通常槽深、壁薄且长期和硫酸溶液直接接触。如果槽壁间渗液会严重影响蓄电池的使用和寿命。丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS)材料通常经过阻燃改性后耐酸性会有一定幅度下降,市场上通用的阻燃ABS,用60%硫酸溶液23±2℃48小时酸蚀量大约为0.8%,而未经阻燃改性的ABS材料酸蚀量大约为0.4%,阻燃ABS材料耐铅酸蓄电池溶液腐蚀性下降,在一定程度上影响了蓄电池的使用寿命。
中国专利申请(CN101235184A)公开了一种铅酸蓄电池外壳专用阻燃ABS材料,主要提到冲击强度、拉伸强度的平衡及阻燃剂的析出影响表面,未从组分上考虑材料耐蓄电池溶液腐蚀和材料的成本。专利申请(CN101649094A)公开了一种低成本高性能阻燃ABS/PVC/PETG合金及其制备方法,因其为PVC系合金,难以保质保量的成型槽深、壁薄、大件的蓄电池外壳。
发明内容
为了克服上述现有技术不足,本发明提供了一种耐蓄电池溶液腐蚀的阻燃ABS复合材料,本发明还提供了这种材料的制备方法。
本发明所采用的技术方案是:一种耐蓄电池溶液腐蚀的阻燃ABS复合材料,包含有以重量份计的下列组分:40~70份ABS,3~20份PETG,3~25份CPE,0.1~0.5PTFE份,1~2.5份酸吸收剂,12~20份溴系阻燃剂,2~4份阻燃协效剂,0.2~0.8份抗氧剂,0.5~1.0份润滑剂。其中ABS为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物,PETG为1,4-环己烷二甲醇(CHDM)改性的PET,全称为聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯,CPE为氯化聚乙烯,PTFE为聚四氟乙烯。
优选的,所述的耐蓄电池溶液腐蚀的阻燃ABS复合材料,包含有以重量份计的下列组分:40~65份ABS,6~20份PETG,5~15份CPE,P0.1~0.5份TFE,1~2份酸吸收剂, 15~19份溴系阻燃剂,3~4份阻燃协效剂,0.2~0.8份抗氧剂,润0.5~1.0份滑剂。
更优选的,所述组分PETG为一级回收料。一级回收料是指PETG成品经破碎后再利用的料,其透光率大于86%、黑黄点等杂质数以0.2mm厚的片计每平方米少于50个。
优选的,所述酸吸收剂选自硬脂酸镁、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸镧、水滑石、氧化镁、碳酸镁中的一种或几种。
优选的,所述溴系阻燃剂选自四溴双酚A、十溴二苯乙烷、溴化环氧树脂、溴代三嗪中的一种或几种。
优选的,所述阻燃协效剂选自蒙脱土、滑石粉、三氧化二锑、硼酸锌、纳米高岭土、云母粉、晶须氧化镁、石英粉中的一种或几种,并且三氧化二锑的重量份数小于1份。
优选的,所述抗氧剂选自抗氧剂1076或抗氧剂168或者它们的混合物。
优选的,所述润滑剂选自乙撑双硬脂酰胺(EBS)、季戊四醇硬脂酸酯(PETS)、氧化聚乙烯蜡(OPE蜡)中的一种或几种。
本发明的耐蓄电池溶液腐蚀的阻燃ABS复合材料的制备方法,包括以下步骤:
(a)、按组份量(指上述技术方案中组分的重量份数,以下同)称取阻燃协效剂加入高速搅拌机,控制温度110±5℃,低速(450~750r/min)搅拌6~9分钟后加入0.05~0.15重量份的硅烷偶联剂,再高速(900~1500r/min)混合9~11分钟,然后加入组份量的抗氧剂、润滑剂低速(450~750r/min)搅拌1~2分钟,制得物料A;
(b)、称取组分量的ABS、PETG、CPE、PTFE、酸吸收剂、溴系阻燃剂加入高速混合机与步骤(a)制得的物料A一起低速(450~750r/min)搅拌3~5分钟即制得物料B;
(c)、将物料B加入双螺杆挤出机,挤出机机筒及机头各加热区温度控制为165~195℃,物料经挤出机熔融混炼挤出、拉条、切粒和干燥,即得ABS复合料。
优选的,所述步骤(c)中挤出机温度控制从加料段至机头分为机筒一至六区和机头区,各区温度分别为:机筒一区170±5℃、二区180℃±5、三区180±5℃、四区185±5℃、五区190±5℃、六区185±5℃、机头区185℃。
本发明的技术效果是:本发明的阻燃ABS复合材料燃烧性能达到UL94 V0级,抗冲击性能优良,且抗酸蚀能力大大改善,同条件酸蚀量接近未经阻燃改性的ABS料水平;该材料具有较好的光洁度,适合做外观件,良好的流动性能满足生产槽深、壁薄的蓄电池外壳的要求;优选的方案中减少了阻燃协效剂中昂贵的三氧化二锑(Sb203)的用量,降低了成本,并且添加的耐无机酸材料PETG可以采用一级回收料,能更进一步降低成本。
具体实施方式
通过下面给出的本发明的具体实施例可以进一步清楚的了解本发明。但它们不是对本发明的限定。
下述实施例中主要材料所选用的厂家如下:ABS ,型号121H或380 ,韩国LG化学;CPE ,型号2135,亚星化学;硬脂酸镧,成都恒瑞新材料有限公司;水滑石,日本协和化学;硬脂酸锌,南通新邦化工有限公司;硬脂酸钙,南通新邦化工有限公司;硬脂酸钡,南通新邦化工有限公司;氧化聚乙烯蜡,成都祥和化工有限公司;EBS,日本花王公司;三氧化二锑,云南木利锑业有限公司;溴代三嗪,温州亿凯化工有限公司;石英粉,江西旺泰矿业有限公司;抗氧剂,汽巴精化。
实施例1
按下述配方量称取各物料:
(1)ABS(121H) 61.7 kg
(2)PETG 8 kg
(3)CPE(2135) 12 kg
(4)PTFE 0.2 kg
(5)酸吸收剂
(5.1)硬脂酸镧 0.6 kg
(5.2)水滑石 0.3 kg
(5.3)硬脂酸锌 0.8 kg
(6)溴系阻燃剂:溴代三嗪 15 kg
(7)阻燃协效剂
(7.1)三氧化二锑 0.7 kg
(7.2)石英粉 0.5 kg
(7.3)滑石粉 2 kg
(8)硅烷偶联剂 0.1 kg
(9)抗氧剂
(9.1)抗氧剂1076 0.2 kg
(9.2)抗氧剂168 0.2 kg
(10)润滑剂
(10.1)氧化聚乙烯蜡 0.2 kg
(10.2)EBS 0.5 kg
将第(7)项阻燃协效剂三氧化二锑、石英粉和滑石粉加入高速搅拌机,控制温度110±5℃,低速(475r/min)搅拌8分钟后加入第(8)项硅烷偶联剂,再高速(950r/min)混合10分钟,然后加入第(9)项抗氧剂1076、168和第(10)项润滑剂氧化聚乙烯蜡、EBS,低速(475r/min)搅拌1~2分钟,制得物料A;
将第(1)项ABS、第(2)项PETG、第(3)项CPE、第(4)项PTFE、第(5)项酸吸收剂硬脂酸镧、水滑石、硬脂酸锌、第(6)项溴系阻燃剂溴代三嗪加入高速混合机与上一步骤制得的物料A一起低速(475r/min)搅拌3~5分钟即制得物料B;
将物料B加入双螺杆挤出机,挤出机温度控制从加料段至机头分为机筒一至六区和机头区,各区温度分别为:机筒一区170±5℃、二区180℃±5、三区180±5℃、四区185±5℃、五区190±5℃、六区185±5℃、机头区185℃,物料经挤出机熔融混炼挤出、拉条、切粒和干燥,即得耐蓄电池溶液腐蚀的阻燃ABS复合料。
该ABS复合料燃烧性能达到UL94 V0级, 缺口冲击强度12kJ/m2,60%硫酸溶液23±2℃48小时酸蚀量为0.55% 。
实施例2
按下述配方量称取各物料:
(1)ABS(380) 58 kg
(2)PETG(一级回收料) 10 kg
(3)CPE(2135) 12 kg
(4)PTFE 0.2 kg
(5)酸吸收剂
(5.1)硬脂酸镧 0.6 kg
(5.2)硬脂酸钙 0.5 kg
(5.3)硬脂酸锌 0.8 kg
(6)溴系阻燃剂
(6.1)四溴双酚A 12 kg
(6.2)十溴二苯乙烷 5 kg
(7)阻燃协效剂
(7.1)三氧化二锑 0.5 kg
(7.2)石英粉 0.5 kg
(7.3)滑石粉 2 kg
(8)硅烷偶联剂 0.1 kg
(9)抗氧剂
(9.1)抗氧剂1076 0.2 kg
(9.2)抗氧剂168 0.2 kg
(10)润滑剂
(10.1)氧化聚乙烯蜡 0.2 kg
(10.2)EBS 0.5 kg
将第(7)项阻燃协效剂三氧化二锑、石英粉和滑石粉加入高速搅拌机,控制温度110±5℃,低速(475r/min)搅拌8分钟后加入第(8)项硅烷偶联剂,再高速(950r/min)混合9分钟,然后加入第(9)项抗氧剂1076、168和第(10)项润滑剂氧化聚乙烯蜡、EBS,低速(475r/min)搅拌1~2分钟,制得物料A;
将第(1)项ABS、第(2)项PETG、第(3)项CPE、第(4)项PTFE、第(5)项酸吸收剂硬脂酸镧、硬脂酸钙、硬脂酸锌、第(6)项溴系阻燃剂四溴双酚A、十溴二苯乙烷加入高速混合机与上一步骤制得的物料A一起低速(475r/min)搅拌3~5分钟即制得物料B;
将物料B加入双螺杆挤出机,挤出机温度控制从加料段至机头分为机筒一至六区和机头区,各区温度分别为:机筒一区170±5℃、二区180℃±5、三区180±5℃、四区185±5℃、五区190±5℃、六区185±5℃、机头区185℃,物料经挤出机熔融混炼挤出、拉条、切粒和干燥,即得耐蓄电池溶液腐蚀的阻燃ABS复合料。
该ABS复合料燃烧性能达到UL94 V0级, 缺口冲击强度11kJ/m2,60%硫酸溶液23±2℃48小时酸蚀量为0.5% 。
实施例3
按下述配方量称取各物料:
(1)ABS(380) 40 kg
(2)PETG(一级回收料) 20 kg
(3)CPE(2135) 20 kg
(4)PTFE 0.2 kg
(5)酸吸收剂
(5.1)硬脂酸镧 0.6 kg
(5.2)氧化镁 0.4 kg
(5.3)硬脂酸锌 0.3 kg
(6)溴系阻燃剂
(6.1)四溴双酚A 8 kg
(6.2)十溴二苯乙烷 11 kg
(7)阻燃协效剂
(7.1)石英粉 1.5 kg
(7.2)滑石粉 2 kg
(8)硅烷偶联剂 0.1 kg
(9)抗氧剂
(9.1)抗氧剂1076 0.2 kg
(9.2)抗氧剂168 0.2 kg
(10)润滑剂
(10.1)氧化聚乙烯蜡 0.2 kg
(10.2)EBS 0.5 kg
将第(7)项阻燃协效剂石英粉和滑石粉加入高速搅拌机,控制温度110±5℃,低速(475r/min)搅拌8分钟后加入第(8)项硅烷偶联剂,再高速(950r/min)混合9分钟,然后加入第(9)项抗氧剂1076、168和第(10)项润滑剂氧化聚乙烯蜡、EBS,低速(475r/min)搅拌1~2分钟,制得物料A;
将第(1)项ABS、第(2)项PETG、第(3)项CPE、第(4)项PTFE、第(5)项酸吸收剂硬脂酸镧、氧化镁、硬脂酸锌、第(6)项溴系阻燃剂四溴双酚A、十溴二苯乙烷加入高速混合机与上一步骤制得的物料A一起低速(475r/min)搅拌3~5分钟即制得物料B;
将物料B加入双螺杆挤出机,挤出机温度控制从加料段至机头分为机筒一至六区和机头区,各区温度分别为:机筒一区170±5℃、二区180℃±5、三区180±5℃、四区185±5℃、五区190±5℃、六区185±5℃、机头区185℃,物料经挤出机熔融混炼挤出、拉条、切粒和干燥,即得耐蓄电池溶液腐蚀的阻燃ABS复合料。
该ABS复合料燃烧性能达到UL94 V0级, 缺口冲击强度12kJ/m2,60%硫酸溶液23±2℃48小时酸蚀量为0.45% 。
Claims (6)
1.一种耐蓄电池溶液腐蚀的阻燃ABS复合材料,包含有以重量份计的下列组分:
ABS 61.7 kg
PETG 8 kg
CPE 12 kg
PTFE 0.2 kg
硬脂酸镧 0.6 kg
水滑石 0.3 kg
硬脂酸锌 0.8 kg
溴代三嗪 15 kg
三氧化二锑 0.7 kg
石英粉 0.5 kg
滑石粉 2 kg
硅烷偶联剂 0.1 kg
抗氧剂1076 0.2 kg
抗氧剂168 0.2 kg
氧化聚乙烯蜡 0.2 kg
EBS 0.5 kg。
2.一种如权利要求1所述的耐蓄电池溶液腐蚀的阻燃ABS复合材料的制备方法,包括以下步骤:
将三氧化二锑、石英粉和滑石粉加入高速搅拌机,控制温度110±5℃,低速475r/min搅拌8分钟后加入硅烷偶联剂,再高速950r/min混合10分钟,然后加入抗氧剂1076、168和氧化聚乙烯蜡、EBS,低速475r/min搅拌1~2分钟,制得物料A;
将ABS、PETG、CPE、PTFE、硬脂酸镧、水滑石、硬脂酸锌、溴代三嗪加入高速混合机与上一步骤制得的物料A一起低速475r/min搅拌3~5分钟即制得物料B;
将物料B加入双螺杆挤出机,挤出机温度控制从加料段至机头分为机筒一至六区和机头区,各区温度分别为:机筒一区170±5℃、二区180℃±5、三区180±5℃、四区185±5℃、五区190±5℃、六区185±5℃、机头区185℃,物料经挤出机熔融混炼挤出、拉条、切粒和干燥,即得耐蓄电池溶液腐蚀的阻燃ABS复合料。
3.一种耐蓄电池溶液腐蚀的阻燃ABS复合材料,包含有以重量份计的下列组分:
ABS 58 kg
PETG 10 kg
CPE 12 kg
PTFE 0.2 kg
硬脂酸镧 0.6 kg
硬脂酸钙 0.5 kg
硬脂酸锌 0.8 kg
四溴双酚A 12 kg
十溴二苯乙烷 5 kg
三氧化二锑 0.5 kg
石英粉 0.5 kg
滑石粉 2 kg
硅烷偶联剂 0.1 kg
抗氧剂1076 0.2 kg
抗氧剂168 0.2 kg
氧化聚乙烯蜡 0.2 kg
EBS 0.5 kg。
4.一种如权利要求3所述的耐蓄电池溶液腐蚀的阻燃ABS复合材料的制备方法,包括以下步骤:
将三氧化二锑、石英粉和滑石粉加入高速搅拌机,控制温度110±5℃,低速475r/min搅拌8分钟后加入硅烷偶联剂,再高速950r/min混合9分钟,然后加入抗氧剂1076、168和氧化聚乙烯蜡、EBS,低速为475r/min下搅拌1~2分钟,制得物料A;
将ABS、PETG、CPE、PTFE、硬脂酸镧、硬脂酸钙、硬脂酸锌、四溴双酚A、十溴二苯乙烷加入高速混合机与上一步骤制得的物料A一起低速475r/min搅拌3~5分钟即制得物料B;
将物料B加入双螺杆挤出机,挤出机温度控制从加料段至机头分为机筒一至六区和机头区,各区温度分别为:机筒一区170±5℃、二区180℃±5、三区180±5℃、四区185±5℃、五区190±5℃、六区185±5℃、机头区185℃,物料经挤出机熔融混炼挤出、拉条、切粒和干燥,即得耐蓄电池溶液腐蚀的阻燃ABS复合料。
5.一种耐蓄电池溶液腐蚀的阻燃ABS复合材料,包含有以重量份计的下列组分:
ABS 40 kg
PETG 20 kg
CPE 20 kg
PTFE 0.2 kg
硬脂酸镧 0.6 kg
氧化镁 0.4 kg
硬脂酸锌 0.3 kg
四溴双酚A 8 kg
十溴二苯乙烷 11 kg
石英粉 1.5 kg
滑石粉 2 kg
硅烷偶联剂 0.1 kg
抗氧剂1076 0.2 kg
抗氧剂168 0.2 kg
氧化聚乙烯蜡 0.2 kg
EBS 0.5 kg。
6.一种如权利要求5所述的耐蓄电池溶液腐蚀的阻燃ABS复合材料的制备方法,包括以下步骤:
将石英粉和滑石粉加入高速搅拌机,控制温度110±5℃,低速475r/min搅拌8分钟后加入硅烷偶联剂,再高速950r/min混合9分钟,然后加入抗氧剂1076、168和氧化聚乙烯蜡、EBS,低速搅拌1~2分钟,制得物料A;
将ABS、PETG、CPE、PTFE、硬脂酸镧、氧化镁、硬脂酸锌、四溴双酚A、十溴二苯乙烷加入高速混合机与上一步骤制得的物料A一起低速475r/min搅拌3~5分钟即制得物料B;
将物料B加入双螺杆挤出机,挤出机温度控制从加料段至机头分为机筒一至六区和机头区,各区温度分别为:机筒一区170±5℃、二区180℃±5、三区180±5℃、四区185±5℃、五区190±5℃、六区185±5℃、机头区185℃,物料经挤出机熔融混炼挤出、拉条、切粒和干燥,即得耐蓄电池溶液腐蚀的阻燃ABS复合料。
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