CN102643507A - 一种极高耐热阻燃abs组合物及其制备方法和应用 - Google Patents

一种极高耐热阻燃abs组合物及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种极高耐热阻燃ABS组合物及其制备方法和应用，该极高耐热阻燃ABS组合物按重量份数计，包括：高耐热ABS母粒100份；环保溴系阻燃剂10-25份；阻燃协效剂5-10份；加工助剂0.5-5份，其中高耐热ABS母粒包括下列重量份的组分：ABS类树脂100份；耐热改性剂12-45份；抗氧剂0.1-1份；光稳定剂0.1-1份；加工助剂0.5-5份。其制备方法分两步进行，第一步制备高耐热ABS母粒；第二步是将高耐热ABS母粒、环保溴系阻燃剂、阻燃协效剂及加工助剂混合后加入双螺杆挤出机进行挤出造粒即得。本发明所述的极高耐热阻燃ABS组合物具有极高耐热，高阻燃效果及其稳定性，力学性能优异，能替代阻燃PC和阻燃PC/ABS应用于电机、吹风机、电源盒、微波炉、电饭煲、排插等领域。

Description

一种极高耐热阻燃ABS组合物及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于功能高分子材料技术领域，具体涉及一种极高耐热阻燃ABS组合物及其制备方法和应用。 
背景技术
苯乙烯-丁二烯-丙烯腈（ABS）树脂兼具有丙烯腈的刚性和耐热性，聚苯乙烯的光泽性和加工性以及聚丁二烯的抗冲击性等特点，可广泛应用于家用电器、办公设备、仪器仪表、交通运输、建筑材料、日用器具及包装材料等领域。但是ABS树脂的氧指数只有18，属于易燃材料。为了改善其燃烧行为，使其遇火难燃或离火自熄，必须对ABS进行阻燃改性。但对于电机、吹风机、电源盒、微波炉、电饭煲、排插等电器外壳或零部件，除了要求材料具有阻燃的同时，还要求材料具有一定的耐热性。 
目前阻燃ABS则多以添加阻燃剂达到阻燃目的，常用的阻燃剂主要有四溴双酚A（TBBPA），溴化环氧树脂（BEO），溴代三嗪（BTAC），十溴二苯乙烷（DBDPE）等和三氧化二锑（SBO）复配。但一方面ABS树脂本身耐热性不高，其热变形温度为82-84℃，另一方面ABS树脂本身是海-岛结构，添加上述阻燃剂会进一步降低ABS树脂的耐热性和力学性能，因此限制了其在既需要阻燃又需要一定的耐热性的领域中的应用。 
为此，一些学者为了改善阻燃ABS的耐热性，通常用增强剂玻璃纤维（GF）、硅灰石、滑石粉等对阻燃ABS进行耐热性改性，但这种方法在改善阻燃ABS的耐热性同时，会显著降低阻燃ABS的韧性和流动性，同时使ABS树脂失去高光泽性，很难在外观件领域应用。另一种方法是通过耐热剂、阻燃剂及其它加工助剂共混，再通过双螺杆挤出机挤出造粒制备出高耐热阻燃ABS，但由于耐热剂和阻燃剂耐热性不同，温度低于240℃条件下，耐热剂分散不均，温度高于240℃，阻燃剂分解严重，使制备的塑胶粒子严重变黄，同时达不到指定的阻燃效果。还有一种方法则通过ABS树脂和其它树脂形成合金，如阻燃PC/ABS合金，ABS/SMA合金等。虽然此类合金可同时改善阻燃ABS树脂的耐热性和保持良好外观，但其加工困能，同时成本偏高，不适合在市场上大量推广应用。 
发明内容
本发明的首要目的在于提供一种兼具高阻燃效果、极高的耐热性、低成本、力学性能优异的极高耐热阻燃ABS组合物。 
本发明的另一目的在于提供上述极高耐热阻燃ABS组合物的制备方法。 
本发明是通过以下技术方案实现： 
一种极高耐热阻燃ABS组合物，按重量份数计，包括如下组分：
高耐热ABS母粒              100份 
环保溴系阻燃剂              10-25份 
阻燃协效剂                   5-10份
加工助剂                   0.5-5份。
本发明所述高耐热ABS母粒包括下列重量份的组份: 
ABS类树脂                   100份
 耐热改性剂                 12-45份
抗氧剂                     0.1-1份
光稳定剂                   0.1-1份
加工助剂                   0.5-5份。
所述ABS类树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物ABS、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸三元共聚物ASA或甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物MBS。此类树脂均为公知树脂，均可在市面上购买得到，例如本体法制备的ABS或乳液法制备的ABS或者它们的复配物，原料范围广泛，可根据不同需求选择不同的ABS树脂；其中本体法ABS树脂例如上海高桥型号为ABS 8434、8391和3504产品，乳液法ABS树脂例如锦湖公司的高冲击ABS 745N和镇江国亨公司的高冲击ABS D-120A；本发明优选本体法制备的ABS树脂和乳液法制备的ABS树脂的复配物。 
所述耐热改性剂为N-异丙基马来酰亚胺、N-环已基马来酰亚胺、聚（N-n-十八烷基马来酰亚胺）、N-苯基马来酰亚胺和聚（N-n-丁基马来酰亚胺）中的一种或几种的混合物。 
所述抗氧剂是由受阻酚类主抗氧剂和亚磷酸酯类辅抗氧剂组成。 
所述光稳定剂为二苯甲酮类、苯并三唑类、三嗪类、聚代丙烯晴类、草酰胺类和受阻胺类中的一种或几种的混合物。 
所述加工助剂为硬脂酰胺类润滑剂、硅油和白矿油中的一种或几种的混合物。 
本发明所述高耐热ABS母粒还包括增韧剂或分散剂中的一种或几种的混合物。  
所述增韧剂为苯乙烯类增韧剂、氯化聚乙烯类增韧剂和ABS高胶粉中的一种或几种的混合物。
所述分散剂为硬脂酸类分散剂中的一种或几种的混合物。 
所述环保溴系阻燃剂为十溴二苯乙烷、溴化环氧和聚合型阻燃剂FR-Emerald 1000中的一种或几种的混合物。 
所述阻燃协效剂是由三氧化二锑、无机粉体和超高分子量聚硅氧烷组成的复配物，该复配物中三氧化二锑的重量百分含量为20-80%。 
所述无机粉体为滑石粉、钛白粉、立德粉、碳酸镁、硫酸钡、云石粉、云母粉、天然硅石、硅灰石粉、高岭土和长石粉中的一种或几种的混合物。 
所述超高分子量聚硅氧烷为带甲基聚硅氧烷、带苯基聚硅氧烷、带乙烯基聚硅氧烷、带酰胺基聚硅氧烷、带环氧基聚硅氧烷、带异丁基聚硅氧烷、带苯乙烯基聚硅氧烷和带环状结构聚硅氧烷中的一种或几种的混合物。 
所述超高分子量聚硅氧烷的分子量≥3万，在温度为25℃时，其粘度≥500mPa·s。 
所述的加工助剂为硬脂酰胺类润滑剂、硅油和白矿油中的一种或几种的混合物。 
本发明所述的极高耐热阻燃ABS组合物的制备方法，包括如下步骤： 
a、制备高耐热ABS母粒：将ABS类树脂 100份；耐热改性剂 12-45份；抗氧剂 0.1-1份；光稳定剂0.1-1份；加工助剂0.5-5份加入高速混合机中混合得到预混物，将预混物投入双螺杆挤出机进行挤出造粒，即得高耐热ABS母粒；
b、将上述高耐热ABS母粒进行干燥，然后将高耐热ABS母粒100份；环保溴系阻燃剂 
10-25份；阻燃协效剂  5-10份；加工助剂 0.5-5份加入高速混合机中进行预混，将上述预混物投入双螺杆挤出机进行挤出造粒，得到极高耐热阻燃ABS组合物。
步骤a中双螺杆挤出机筒温度优选240℃-270℃，主机转速500-1500r/min，喂料转速200-800 r/min。 
步骤b中双螺杆挤出机筒温度优选180℃-210℃，主机转速500-1500r/min，喂料转速200 -800r/min。 
步骤a和步骤b中所述高速混合机在200-800r/min的转速下混合2-10min，再在500-1500r/min的转速下混合1-5min。 
本发明所述的制备方法分两步进行，由于耐热改性剂和阻燃剂耐热性不同，温度低于240℃条件下，耐热剂分散不均，温度高于240℃，阻燃剂分解严重，因此本发明首先将ABS类树脂、耐热改性剂、抗氧剂、光稳定剂及加工助剂按一定比例加入到高速混合机中混合后加入到双螺杆挤出机进行挤出造粒制备出高耐热ABS母粒，双螺杆挤出机筒温度优选240℃-270℃；再将上述高耐热ABS母粒、环保溴系阻燃剂、阻燃协效剂及其它加工助剂按一定比例进行共混，进而通过双螺杆挤出机于进行挤出造粒，制备出极高耐热阻燃ABS组合物，此步骤中双螺杆挤出机筒温度优选180℃-210℃。采用这样两步法一方面解决了耐热改性剂在基体树脂中的分散问题，另一方面满足了阻燃剂对加工温度敏感性问题。同时，利用ABS树脂本身的海-岛结构的特点，如此制备的极高耐热阻燃ABS组合物的耐热性极高，最高热变形温度超过115度，球压痕温度超过125度。 
本发明的环保溴系阻燃剂优选DBDPE、CXB-2000和聚合型阻燃剂FR-Emerald 1000，阻燃剂熔点高，且在树脂中基本不溶，所以添加到树脂中具有较高的热变形温度且不宜起霜，可以回收循环使用有利于节能环保；引入的阻燃协效剂非传统的三氧化二锑，而是少量的三氧化二锑、无机粉体和超高分子量聚硅氧烷的复配物，具体的就是通过超高分子量聚硅氧烷和无机粉体的引入使得在燃烧过程中产生的高温向材料内部传递的速度由于凝聚相阻燃而延缓，同时由于凝聚相阻燃在材料表面形成一层保护炭层，可进一步减少向材料内部的燃料供应，使得火焰温度降低，从而使得保护层内部溴-锑气相自由基扑捉机理得以有效的发挥，于是它们之间的协效阻燃得以实现，在达到所需的阻燃等级的前提下，能大幅度降低三氧化二锑及溴系阻燃剂用量，同时，超高分子量聚硅氧烷本身的耐热性就非常高，同时在体系中和分散剂共同分散阻燃剂等添加助剂，由此进一步发挥了阻燃剂阻燃效果及稳定性，并提高了体系耐热性。 
本发明所述的极高耐热阻燃ABS塑胶粒子经过测试，在满足力学性能前提下，其各项力学性能均保持最佳平衡，可广泛应用于电机、吹风机、电源盒、微波炉、电饭煲、排插等领域； 
本发明的制备方法简单易行，加工容易，成本远低于阻燃PC/ABS合金和阻燃PC，适合替代阻燃PC/ABS合金和阻燃PC在市场上大量推广应用。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来说明本发明，但并不限于此。 
制备极高耐热阻燃ABS组合物所用的高速混合机是江苏张家港市科达机械有限公司生产的SHR-100A；     制备极高耐热阻燃ABS组合物所用的双螺杆挤出机是由南京瑞亚高聚物装备有限公司生产的SHJ-30；     制备极高耐热阻燃ABS组合物测试样条采用的注塑机是由浙江海天注塑机有限公司生产的B-920型；     测试冲击强度用的冲击实验机是美国Tinius Olsenis公司生产的T92型；     测试拉伸强度用的万能试验机是Hounsfield公司生产的H10K-S； 
测试耐热温度用的热变形维卡测试仪是德国COESFELD 生产的40-197-006；
测试球压痕温度用的球压测试仪是深圳市欧杰诺科技有限公司生产的OJN-9414；     测试阻燃效果用的垂直燃烧仪是美国UL公司生产的ATLAS HVUL-2。
以下实施例中，其中本体法ABS树脂分别选用上海高桥型号为ABS 8434、8391和3504产品，乳液法ABS树脂选用锦湖公司的高冲击ABS 745N和镇江国亨公司的高冲击ABS D-120A；环保溴系阻燃剂选用韩国宇进的CXB-2000，雅宝公司的4010，大湖化工的FR-Emerald 1000中的一种或几种；阻燃协效剂选用金发公司的KF-100；耐热改性剂选用日本电化公司的AS-MS-NA、AS-MS-NB；增韧剂选用锦湖公司的HR181；分散剂选用理研公司的S-74；抗氧剂选用气巴精化的Irganox 1010和Irganox 168；光稳定剂选用气巴精化的UV-P；加工助剂选用目前市场上通用商品。 
实施例1
（1）高耐热ABS母粒(HRM1)各组分的重量份如下：
ABS树脂： 100重量份
耐热改性剂（AS-MS-NB）： 12重量份
抗氧剂（主抗氧剂1010+辅抗氧剂168 ） 0.2+ 0.4重量份
光稳定剂(UV-P) 0.2重量份
加工助剂（EBS+70号白油）： 0.5重量份
（2）其制备方法如下：
将上述指定比例的各组份加入高速混合机中在200-800r/min的转速下混合2-10min，再在500-1500r/min的转速下混合1-5min得到预混物，将上述预混物投入双螺杆挤出机进行挤出造粒，双螺杆挤出机筒温度分10段控制，温度控制在240-270℃，主机转速500-1500r/min，喂料转速200-800 r/min，并挤出造粒制备出高耐热ABS母粒。将上述粒子加入到注塑机中加工成所需样条，注塑条件为：料筒温度220℃，模具温度60-70℃，注塑压力8MPa。测得数据如表2所示。
实施例2
（1）高耐热ABS母粒(HRM2)各组分的重量份如下：
ABS树脂： 100重量份
耐热改性剂（AS-MS-NB）： 18重量份
增韧剂（HR181）： 7重量份
分散剂（S-74）： 1重量份
抗氧剂（主抗氧剂1010+辅抗氧剂168 ） 0.2+ 0.4重量份
光稳定剂(UV-P) 0.2重量份
加工助剂（EBS+70号白油）： 0.5重量份
（2）其制备工艺同实施例1，测得数据如表2所示。
实施例3
（1）高耐热ABS母粒(HRM3)各组分的重量份如下：
ABS树脂： 100重量份
耐热改性剂（AS-MS-NB）： 24重量份
增韧剂（HR181）： 10重量份
分散剂（S-74）： 1重量份
抗氧剂（主抗氧剂1010+辅抗氧剂168 ） 0.2+ 0.4重量份
光稳定剂(UV-P) 0.2重量份
加工助剂（EBS+70号白油）： 0.5重量份
（2）其制备工艺同实施例1，测得数据如表2所示。
实施例4
（1）高耐热ABS母粒(HRM4)各组分的重量份如下：
ABS树脂： 100重量份
耐热改性剂（AS-MS-NB）： 30重量份
增韧剂（HR181）： 15重量份
分散剂（S-74）： 1.5重量份
抗氧剂（主抗氧剂1010+辅抗氧剂168 ） 0.2+ 0.4重量份
光稳定剂(UV-P) 0.2重量份
加工助剂（EBS+70号白油）： 0.5重量份
（2）其制备工艺同实施例1，测得数据如表2所示。
实施例5
1）高耐热ABS母粒(HRM5)各组分的重量份如下：
ABS树脂： 100重量份
耐热改性剂（AS-MS-NB）： 38重量份
增韧剂（HR181）： 15重量份
分散剂（S-74）： 1.5重量份
抗氧剂（主抗氧剂1010+辅抗氧剂168 ） 0.2+ 0.4重量份
光稳定剂(UV-P) 0.2重量份
加工助剂（EBS+70号白油）： 0.5重量份
（2）其制备工艺同实施例1，测得数据如表2所示。
实施例6
（1）高耐热ABS母粒(HRM6)各组分的重量份如下：
ABS树脂： 100重量份
耐热改性剂（AS-MS-NB）： 45重量份
增韧剂（HR181）： 20重量份
分散剂（S-74）： 2重量份
抗氧剂（主抗氧剂1010+辅抗氧剂168 ） 0.2+ 0.4重量份
光稳定剂(UV-P) 0.2重量份
加工助剂（EBS+70号白油）： 0.5重量份
（2）其制备工艺同实施例1，测得数据如表2所示。
实施例7
（1）极高耐热阻燃ABS（FRM1）各组分的重量份如下：
极高耐热ABS母粒(HRM1)： 100重量份
环保溴系阻燃剂（4010）： 15重量份
阻燃协效剂（KF-100）： 8重量份
加工助剂（EBS）： 0.5重量份
（2）将耐热ABS母粒在80℃干燥4h后与上述各组份按比例加入高速混合机中在200-800r/min的转速下混合2-10min，再在500-1500r/min的转速下混合1-5min得到预混物，将上述预混物投入双螺杆挤出机进行挤出造粒，双螺杆挤出机筒温度分10段控制，温度控制在180-210℃，主机转速500-1500r/min，喂料转速200 -800r/min，挤出造粒得到极高耐热阻燃ABS组合物。将上述粒子加入到注塑机中加工成所需样条，注塑条件为：料筒温度220℃，模具温度60-70℃，注塑压力8MPa。测得数据如表3所示。
实施例8
（1）极高耐热阻燃ABS（FRM2）各组分的重量份如下：
极高耐热ABS母粒(HRM2)： 100重量份
环保溴系阻燃剂（4010）： 15重量份
阻燃协效剂（KF-100）： 8重量份
加工助剂（EBS）： 0.5重量份
（2）其制备方法同实施例7，测得数据如表3所示。
实施例9
（1）极高耐热阻燃ABS（FRM3）各组分的重量份如下：
极高耐热ABS母粒(HRM3)： 100重量份
环保溴系阻燃剂（4010）： 15重量份
阻燃协效剂（KF-100）： 8重量份
加工助剂（EBS）： 0.5重量份
（2）其制备方法同实施例7，测得数据如表3所示。
实施例10
（1）极高耐热阻燃ABS（FRM4）各组分的重量份如下：
极高耐热ABS母粒(HRM4)： 100重量份
环保溴系阻燃剂（4010）： 15重量份
阻燃协效剂（KF-100）： 8重量份
加工助剂（EBS）： 0.5重量份
（2）其制备方法同实施例7，测得数据如表3所示。
实施例11
（1）极高耐热阻燃ABS（FRM5）各组分的重量份如下：
极高耐热ABS母粒(HRM5)： 100重量份
环保溴系阻燃剂（4010）： 15重量份
阻燃协效剂（KF-100）： 8重量份
加工助剂（EBS）： 0.5重量份
（2）其制备方法同实施例7，测得数据如表3所示。
实施例12
（1）极高耐热阻燃ABS（FRM6）各组分的重量份如下：
极高耐热ABS母粒(HRM6)： 100重量份
环保溴系阻燃剂（4010）： 15重量份
阻燃协效剂（KF-100）： 8重量份
加工助剂（EBS）： 0.5重量份
（2）其制备方法同实施例7，测得数据如表3所示。
实施例13
（1）极高耐热阻燃ABS（FRM7）各组分的重量份如下：
极高耐热ABS母粒(HRM5)： 100重量份
环保溴系阻燃剂（4010）： 15重量份
阻燃协效剂（KF-100）： 8重量份
加工助剂（EBS）： 2重量份
（2）其制备方法同实施例7，测得数据如表4所示。
实施例14
（1）极高耐热阻燃ABS（FRM8）各组分的重量份如下：
极高耐热ABS母粒(HRM5)： 100重量份
环保溴系阻燃剂（CXB-2000）： 20重量份
阻燃协效剂（KF-100）： 8重量份
加工助剂（EBS）： 0.5重量份
（2）其制备方法同实施例7，测得数据如表4所示。
实施例15
（1）极高耐热阻燃ABS（FRM9）各组分的重量份如下：
极高耐热ABS母粒(HRM5)： 100重量份
环保溴系阻燃剂（FR-Emerald 1000）： 15重量份
阻燃协效剂（KF-100）： 8重量份
加工助剂（EBS）： 0.5重量份
（2）其制备方法同实施例7，测得数据如表4所示。
实施例16
（1）极高耐热阻燃ABS组合物（FRM10）各组分的重量份如下：
极高耐热ABS母粒(HRM1)： 100重量份
环保溴系阻燃剂（4010+ FR-Emerald1000）： 8+7重量份
阻燃协效剂（KF-100）： 8重量份
加工助剂（EBS）： 1重量份
（2）其制备方法同实施例7，测得数据如表4所示。
实施例17
（1）极高耐热阻燃ABS组合物（FRM11）各组分的重量份如下：
极高耐热ABS母粒(HRM2)： 100重量份
环保溴系阻燃剂（4010+ CXB-2000）： 8+9重量份
阻燃协效剂（KF-100）： 8重量份
加工助剂（EBS）： 1重量份
（2）其制备方法同实施例7，测得数据如表4所示。
实施例18
（1）极高耐热阻燃ABS组合物（FRM12）各组分的重量份如下：
极高耐热ABS母粒(HRM3)： 100重量份
环保溴系阻燃剂（CXB-2000+ FR-Emerald1000）： 9+8重量份
阻燃协效剂（KF-100）： 8重量份
加工助剂（EBS）： 1重量份
（2）其制备方法同实施例7，测得数据如表4所示。
实施例19
（1）极高耐热阻燃ABS组合物（FRM13）各组分的重量份如下：
极高耐热ABS母粒(HRM4)： 100重量份
环保溴系阻燃剂（4010）： 10重量份
阻燃协效剂（KF-100）： 8重量份
加工助剂（EBS）： 1重量份
（2）其制备方法同实施例7，测得数据如表5所示。
实施例20
（1）极高耐热阻燃ABS组合物（FRM14）各组分的重量份如下：
极高耐热ABS母粒(HRM5)： 100重量份
环保溴系阻燃剂（4010）： 15重量份
阻燃协效剂（KF-100）： 8重量份
加工助剂（EBS）： 1重量份
（2）其制备方法同实施例7，测得数据如表5所示。
实施例21
（1）极高耐热阻燃ABS组合物（FRM15）各组分的重量份如下：
极高耐热ABS母粒(HRM6)： 100重量份
环保溴系阻燃剂（4010）： 20重量份
阻燃协效剂（KF-100）： 8重量份
加工助剂（EBS）： 1重量份
（2）其制备方法同实施例7，测得数据如表5所示。
实施例22
（1）极高耐热阻燃ABS组合物（FRM16）各组分的重量份如下：
极高耐热ABS母粒(HRM5)： 100重量份
环保溴系阻燃剂（4010）： 25重量份
阻燃协效剂（KF-100）： 8重量份
加工助剂（EBS）： 1重量份
（2）其制备方法同实施例7，测得数据如表5所示。
实施例23
（1）极高耐热阻燃ABS组合物（FRM17）各组分的重量份如下：
极高耐热ABS母粒(HRM5)： 100重量份
环保溴系阻燃剂（4010）： 15重量份
阻燃协效剂（KF-100）： 5重量份
加工助剂（EBS）： 1重量份
（2）其制备方法同实施例7，测得数据如表5所示。
实施例24
（1）极高耐热阻燃ABS组合物（FRM18）各组分的重量份如下：
极高耐热ABS母粒(HRM5)： 100重量份
环保溴系阻燃剂（4010）： 15重量份
阻燃协效剂（KF-100）： 10重量份
加工助剂（EBS）： 1重量份
（2）其制备方法同实施例7，测得数据如表5所示。
对比例1
（1）超高耐热阻燃ABS组合物各组分的重量份如下：
ABS树脂： 65重量份
耐热改性剂（AS-MS-NB）： 25重量份
增韧剂（HR181）： 9重量份
分散剂（S-74）： 1重量份
环保溴系阻燃剂（4010）： 15重量份
阻燃协效剂（KF-100）： 8重量份
抗氧剂（主抗氧剂1010+辅抗氧剂168 ） 0.2+ 0.4重量份
光稳定剂(UV-P) 0.2重量份
加工助剂（EBS+70号白油）： 0.5重量份
加工助剂（EBS）： 1重量份
（2）将上述指定比例的各组份加入高速混合机中在200-800r/min的转速下混合2-10min，再在500-1500r/min的转速下混合1-5min得到预混物，将上述预混物投入双螺杆挤出机进行挤出造粒，双螺杆挤出机筒温度分10段控制，温度控制在180-210℃，主机转速500-1500r/min，喂料转速200-800 r/min，并挤出造粒制备出高耐热ABS母粒。将上述粒子加入到注塑机中加工成所需样条，注塑条件为：料筒温度220℃，模具温度60-70℃，注塑压力8MPa。测得数据如表6所示。
对比例2
（1）超高耐热阻燃ABS组合物各组分的重量份如下：
ABS树脂： 65重量份
耐热改性剂（AS-MS-NB）： 25重量份
增韧剂（HR181）： 9重量份
分散剂（S-74）： 1重量份
环保溴系阻燃剂（4010）： 20重量份
阻燃协效剂（KF-100）： 8重量份
抗氧剂（主抗氧剂1010+辅抗氧剂168 ） 0.2+ 0.4重量份
光稳定剂(UV-P) 0.2重量份
加工助剂（EBS+70号白油）： 0.5重量份
加工助剂（EBS）： 1重量份
（2）其制备方法同对比例1，测得数据如表6所示。
对比例3
（1）超高耐热阻燃ABS组合物各组分的重量份如下：
ABS树脂： 65重量份
耐热改性剂（AS-MS-NB）： 25重量份
增韧剂（HR181）： 9重量份
分散剂（S-74）： 1重量份
环保溴系阻燃剂（4010）： 25重量份
阻燃协效剂（KF-100）： 8重量份
抗氧剂（主抗氧剂1010+辅抗氧剂168 ） 0.2+ 0.4重量份
光稳定剂(UV-P) 0.2重量份
加工助剂（EBS+70号白油）： 0.5重量份
加工助剂（EBS）： 1重量份
（2）其制备方法同对比例1，测得数据如表6所示。
对比例4
（1）超高耐热阻燃ABS组合物各组分的重量份如下：
ABS树脂： 65重量份
耐热改性剂（AS-MS-NB）： 25重量份
增韧剂（HR181）： 9重量份
分散剂（S-74）： 1重量份
环保溴系阻燃剂（4010）： 15重量份
阻燃协效剂（KF-100）： 8重量份
抗氧剂（主抗氧剂1010+辅抗氧剂168 ） 0.2+ 0.4重量份
光稳定剂(UV-P) 0.2重量份
加工助剂（EBS+70号白油）： 0.5重量份
加工助剂（EBS）： 1重量份
（2）将上述指定比例的各组份加入高速混合机中在200-800r/min的转速下混合2-10min，再在500-1500r/min的转速下混合1-5min得到预混物，将上述预混物投入双螺杆挤出机进行挤出造粒，双螺杆挤出机筒温度分10段控制，温度控制在240-270℃，主机转速500-1500r/min，喂料转速200-800 r/min，并挤出造粒制备出高耐热ABS母粒。将上述粒子加入到注塑机中加工成所需样条，注塑条件为：料筒温度220℃，模具温度60-70℃，注塑压力8MPa。测得数据如表6所示。
对比例5
（1）超高耐热阻燃ABS组合物各组分的重量份如下：
ABS树脂：100 65重量份
耐热改性剂（AS-MS-NB）： 25重量份
增韧剂（HR181）： 9重量份
分散剂（S-74）： 1重量份
环保溴系阻燃剂（4010）： 20重量份
阻燃协效剂（KF-100）： 8重量份
抗氧剂（主抗氧剂1010+辅抗氧剂168 ） 0.2+ 0.4重量份
光稳定剂(UV-P) 0.2重量份
加工助剂（EBS+70号白油）： 0.5重量份
加工助剂（EBS）： 1重量份
（2）其制备方法同对比例4，测得数据如表6所示。
对比例6
（1）超高耐热阻燃ABS组合物各组分的重量份如下：
ABS树脂：100 65重量份
耐热改性剂（AS-MS-NB）： 25重量份
增韧剂（HR181）： 9重量份
分散剂（S-74）： 1重量份
环保溴系阻燃剂（4010）： 25重量份
阻燃协效剂（KF-100）： 8重量份
抗氧剂（主抗氧剂1010+辅抗氧剂168 ） 0.2+ 0.4重量份
光稳定剂(UV-P) 0.2重量份
加工助剂（EBS+70号白油）： 0.5重量份
加工助剂（EBS）： 1重量份
（2）其制备方法同对比例4，测得数据如表6所示。
  
各实施例制备的组合物按标准尺寸注塑成测试用的标准样条，各实施例中的性能分别如下标准测试，如表1所示。
表1 测试标准 
Figure 142697DEST_PATH_IMAGE002
1.熔融指数测试条件：220℃/10KG 2.热变形温度测试条件：6.4mm/1.82MPa
表2 实施例1- 6测试的理化性能数据
测试项目 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6
TS 46 49 51 52 55 58
EL 9 8 8 8 9 10
NIS 19 18 17 17 16 15
FS 67 70 74 77 78 80
FM 2250 2339 2420 2510 2607 2815
MFI 10.5 8.3 6.5 4.8 3.5 2.2
SG 1.08 1.08 1.08 1.08 1.08 1.09
H.D.T 86 92 101 109 113 122
B.P.T 95 101 111 117 122 131
表3 实施例7-12测试的理化性能数据
测试项目 实施例7 实施例8 实施例9 实施例10 实施例11 实施例12
TS 38 39 39 40 41 42
EL 10 10 11 10 10 10
NIS 17 16 14 15 14 12
FS 65 68 70 72 75 76
FM 2210 2287 2390 2410 2407 2515
MFI 22.5 19.3 15.5 10.8 6.5 4.2
SG 1.18 1.18 1.18 1.18 1.18 1.18
H.D.T 85 91 96 102 109 115
B.P.T 96 102 109 111 117 125
UL941.5 / / / / / /
UL942.0 / / / / / /
UL942.5 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0
UL943.0 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0
表4 实施例13-18测试的理化性能数据
测试项目 实施例13 实施例14 实施例15 实施例16 实施例17 实施例18
TS 41 39 43 41 39 40
EL 10 11 11 10 11 10
NIS 14 15 17 15 14 16
FS 75 69 78 76 70 72
FM 2407 2243 2538 2476 2207 2421
MFI 6.5 25.3 25.5 15.8 17.5 24.2
SG 1.18 1.18 1.18 1.18 1.18 1.18
H.D.T 109 98 103 105 102 100
B.P.T 117 105 110 113 109 107
UL941.5 / / V-0 / / /
UL942.0 / / V-0 V-0 / /
UL942.5 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0
UL943.0 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0
表5 实施例19-24测试的理化性能数据
测试项目 实施例19 实施例20 实施例21 实施例22 实施例23 实施例24
TS 43 41 38 36 41 38
EL 10 10 11 10 10 11
NIS 16 14 12 8 13 15
FS 76 75 72 70 78 70
FM 2519 2407 2335 2175 2499 2338
MFI 5.9 6.5 7.9 10.9 4.8 8.3
SG 1.17 1.18 1.19 1.21 1.17 1.18
H.D.T 109 109 110 110 111 108
B.P.T 116 117 118 118 119 116
UL941.5 / / V-0 V-0 / V-0
UL942.0 / / V-0 V-0 / V-0
UL942.5 V-1 V-0 V-0 V-0 V-1 V-0
UL943.0 V-1 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0
表6 对比例1-6测试的理化性能数据
测试项目 对比例1 对比例2 对比例3 对比例4 对比例5 对比例6
TS 39 37 35 40 41 41
EL 10 10 10 10 10 10
NIS 8 5 3 10 14 14
FS 68 70 72 67 75 75
FM 2321 2587 2719 2318 2448 2549
MFI 2.5 2.9 3.4 3.0 3.3 3.9
SG 1.18 1.20 1.21 1.17 1.19 1.19
H.D.T 88 87 87 92 93 91
B.P.T 100 101 101 105 105 105
UL941.5 / / V-0 V-0 / V-0
UL942.0 / / V-0 V-0 / V-0
UL942.5 V-1 V-0 V-0 V-0 V-1 V-0
UL943.0 V-1 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0
从上述实施例及对比例的结果来看，本发明所制备的极高耐热阻燃ABS组合物，具有极高耐热性，最高热变形温度超过115度，球压痕温度超过125度，较现有技术至少提高15度；另外，在满足力学性能前提下，达到阻燃效果及稳定性更优，其各项力学性能均保持最佳平衡。

Claims (22)

1.一种极高耐热阻燃ABS组合物，其特征在于：按重量份数计，包括如下组分：
高耐热ABS母粒              100份 
环保溴系阻燃剂               10-25份 
阻燃协效剂                     5-10份
加工助剂                0.5-5份。
2.根据权利要求1所述的一种极高耐热阻燃ABS组合物，其特征在于：所述高耐热ABS母粒包括下列重量份的组份:
ABS类树脂                   100份
 耐热改性剂                 12-45份
抗氧剂                       0.1-1份
光稳定剂                   0.1-1份
加工助剂   0.5-5份。
3.根据权利要求2所述的一种极高耐热阻燃ABS组合物，其特征在于：所述ABS类树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物ABS、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸三元共聚物ASA或甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物MBS。
4.根据权利要求3所述的一种极高耐热阻燃ABS组合物，其特征在于：所述ABS类树脂为本体法制备的ABS树脂和乳液法制备的ABS树脂中的一种或几种复配物。
5.根据权利要求2所述的一种极高耐热阻燃ABS组合物，其特征在于：所述耐热改性剂为N-异丙基马来酰亚胺、N-环已基马来酰亚胺、聚（N-n-十八烷基马来酰亚胺）、N-苯基马来酰亚胺和聚（N-n-丁基马来酰亚胺）中的一种或几种的混合物。
6.根据权利要求2所述的一种极高耐热阻燃ABS组合物，其特征在于：所述抗氧剂是由受阻酚类主抗氧剂和亚磷酸酯类辅抗氧剂组成。
7.根据权利要求2所述的一种极高耐热阻燃ABS组合物，其特征在于：所述光稳定剂为二苯甲酮类、苯并三唑类、三嗪类、聚代丙烯晴类、草酰胺类和受阻胺类中的一种或几种的混合物。
8.根据权利要求2所述的一种极高耐热阻燃ABS组合物，其特征在于：所述加工助剂为硬脂酰胺类润滑剂、硅油和白矿油中的一种或几种的混合物。
9.根据权利要求2所述的一种极高耐热阻燃ABS组合物，其特征在于：所述高耐热ABS母粒还包括增韧剂或分散剂中的一种或几种的混合物。
10.根据权利要求9所述的一种极高耐热阻燃ABS组合物，其特征在于：所述增韧剂为苯乙烯类增韧剂、氯化聚乙烯类增韧剂和ABS高胶粉中的一种或几种的混合物。
11.根据权利要求9所述的一种极高耐热阻燃ABS组合物，其特征在于：所述分散剂为硬脂酸类分散剂中的一种或几种的混合物。
12.根据权利要求1所述的一种极高耐热阻燃ABS组合物，其特征在于：所述环保溴系阻燃剂为十溴二苯乙烷、溴化环氧和聚合型阻燃剂FR-Emerald 1000中的一种或几种的混合物。
13.根据权利要求1所述的一种极高耐热阻燃ABS组合物，其特征在于：所述阻燃协效剂是由三氧化二锑、无机粉体和超高分子量聚硅氧烷组成的复配物，该复配物中三氧化二锑的重量百分含量为20-80%。
14.根据权利要求13所述的一种极高耐热阻燃ABS组合物，其特征在于：所述无机粉体为滑石粉、钛白粉、立德粉、碳酸镁、硫酸钡、云石粉、云母粉、天然硅石、硅灰石粉、高岭土和长石粉中的一种或几种的混合物。
15.根据权利要求13所述的一种超高耐热阻燃ABS组合物，其特征在于：所述超高分子量聚硅氧烷为带甲基聚硅氧烷、带苯基聚硅氧烷、带乙烯基聚硅氧烷、带酰胺基聚硅氧烷、带环氧基聚硅氧烷、带异丁基聚硅氧烷、带苯乙烯基聚硅氧烷和带环状结构聚硅氧烷中的一种或几种的混合物。
16.根据权利要求15所述的一种超高耐热阻燃ABS组合物，其特征在于：所述超高分子量聚硅氧烷的分子量≥3万，在温度为25℃时，其粘度≥500mPa·s。
17.根据权利要求1所述的一种极高耐热阻燃ABS组合物，其特征在于：所述的加工助剂为硬脂酰胺类润滑剂、硅油和白矿油中的一种或几种的混合物。
18.权利要求1~17任一项所述的极高耐热阻燃ABS组合物的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
a、制备高耐热ABS母粒：将ABS类树脂 100份；耐热改性剂 12-45份；抗氧剂 0.1-1份；光稳定剂0.1-1份；加工助剂0.5-5份加入高速混合机中混合得到预混物，将预混物投入双螺杆挤出机进行挤出造粒，即得高耐热ABS母粒；
b、将上述高耐热ABS母粒进行干燥，然后将高耐热ABS母粒100份；环保溴系阻燃剂  
10-25份；阻燃协效剂  5-10份；加工助剂 0.5-5份加入高速混合机中进行预混，将上述预混物投入双螺杆挤出机进行挤出造粒，得到极高耐热阻燃ABS组合物。
19.根据权利要求18所述的极高耐热阻燃ABS组合物的制备方法，其特征在于：步骤a中双螺杆挤出机筒温度控制在240℃-270℃，主机转速500-1500r/min，喂料转速200-800 r/min。
20.根据权利要求18所述的极高耐热阻燃ABS组合物的制备方法，其特征在于：步骤b中双螺杆挤出机筒温度控制在180℃-210℃，主机转速500-1500r/min，喂料转速200 -800r/min。
21.根据权利要求18所述的极高耐热阻燃ABS组合物的制备方法，其特征在于：步骤a和步骤b中所述高速混合机在200-800r/min的转速下混合2-10min，再在500-1500r/min的转速下混合1-5min。
22.极高耐热阻燃ABS组合物在制备电机、吹风机、电源盒、微波炉、电饭煲、排插中的应用。
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