CN102807728B - 一种阻燃abs/pvc/petg合金及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种阻燃ABS/PVC/PETG合金及其制备方法。所述阻燃ABS/PVC/PETG合金，包括下述重量份的组分：ABS树脂30-80份，PVC树脂40-60份，PETG树脂10-20份，增容剂1-5份，复合阻燃剂0.1-5份，进一步的，所述复合阻燃剂，由下述重量份的组分组成：十溴联苯醚20-50份、磷酸三(2-氯丙基)酯30-60份、三氧化二锑20-40份、硼酸锌5-10份。本发明阻燃性较优异，且制备工艺简单，产品成本低，产品的综合性能较优异。本发明的阻燃ABS/PVC/PETG合金，可以用注塑工艺轻易加工成各种形状的零件，特别适合于注塑为各种汽车内饰件。
Description
技术领域
本发明涉及一种合金材料及其制备方法，尤其涉及一种阻燃ABS/PVC/PETG合金及其制备方法。
背景技术
ABS树脂（丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物，ABS是Acrylonitrile ButadieneStyrene的首字母缩写）是一种强度高、韧性好、易于加工成型的热塑型高分子材料结构。
ABS树脂是丙烯腈、1，3-丁二烯和苯乙烯三种单体的接枝共聚物。它的分子式可以写为（C8H8·C4H6·C3H3N）x，但实际上往往是含丁二烯的接枝共聚物与丙烯腈-苯乙烯共聚物的混合物，其中，丙烯腈占15～35%，丁二烯占5～30%，苯乙烯占40～60%，乳液法ABS最常见的比例是A:B:S=22:17:61，而本体法ABS中B的比例往往较低，约为13%。
ABS是本世纪40年代发展起来的通用热塑性工程塑料，是一个综合力学性能十分优秀的塑料品种，不仅具有良好的刚性、硬度和加工流动性，而且具有高韧性特点，可以注塑、挤出或热成型。
大部分汽车部件都是用注塑成型方法加工的，ABS树脂的优点是抗冲性、隔音性、耐划痕性，耐热性更好，比PP更美观，特别适用于横向抗冲性和使用温度较为严格的部件。ABS树脂是汽车中使用仅次于聚氨脂和聚丙烯的第三大树脂。ABS树脂可用于车内和车外部外壳，方向盘、导油管及把手和按钮等小部件，车外部包括前散热器护栅和灯罩等。
ABS树脂容易加工，加工尺寸稳定性和表面光泽好，容易涂装、着色，还可以进行喷涂金属、电镀、焊接和粘接等二次加工性能，可广泛应用于电子电器领域，包括各种办公和消费性电子/电器，办公电器包括电子数据处理机、办公室设备。因此，近年来在电子电器市场，ABS树脂在要求高耐热的电子/电器市场中将保持其地位，耐高热的ABS树脂在与ABS/PC等工程塑料合金的竞争中具有明显的优势。
PVC树脂，又称聚氯乙烯树脂，是由氯乙烯通过自由基聚合而合成的。英文名称：PolyvinylChloride，化学结构式：（CH2-CHCl）n。PVC树脂是重要的有机合成材料之一，其产品具有良好的物理性能和化学性能，广泛用于工业、建筑、农业、日用生活、包装、电力、公用事业等领域。
PETG是一种透明塑料，是一种非结晶型共聚酯，PETG常用的共聚单体为1,4-环己烷二甲醇(CHDM)，全称为聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯。它是由对苯二甲酸(TPA)、乙二醇(EG)和1,4-环己烷二甲醇(CHDM)三种单体用酯交换法缩聚的产物，与PET比较多了1,4-环己烷二甲醇共聚单体，与PCT比多了乙二醇共聚单体，因此，PETG的性能和PET、PCT大不相同。PETG板材具有突出的韧性和高抗冲击强度，其抗冲击强度是改性聚丙烯酸酯类的3～10倍，并具有很宽的加工范围，高的机械强度和优异的柔性，比起PVC透明度高，光泽好，容易印刷并具有环保优势。
申请号为200910164266.9的专利中公开了一种ABS/PVC/PETG合金，具有较好的热性能、加工流动性和机械性能，表面光泽度、着色性也较好。结合了三种材料的优异特性，可广泛使用在汽车内部零件、事务机器、通信器材、家电用品及照明设备上。典型应用范围为手机外壳、计算机和商业机器壳体、电器设备、草坪园艺机器、汽车零件仪表板、内部装修以及车轮盖。
然而，ABS/PVC/PETG合金的阻燃性能并不佳。
发明内容
针对现有技术中存在的上述不足，本发明所要解决的技术问题之一提供一种阻燃ABS/PVC/PETG合金，具有良好的阻燃性能。
本发明所要解决的技术问题之二提供上述阻燃ABS/PVC/PETG合金的制备方法。
本发明目的是通过如下技术方案实现的：
一种阻燃ABS/PVC/PETG合金，包括下述重量份的组分：ABS树脂30-80份，PVC树脂40-60份，PETG树脂10-20份，增容剂1-5份，复合阻燃剂0.1-5份；优选的：ABS树脂30-80份，PVC树脂40-60份，PETG树脂10-20份，增容剂1-5份，复合阻燃剂0.5-2份。
进一步的，
所述增容剂为氯化聚乙烯和苯乙烯-马来酸酐共聚物中的一种或其混合物。
所述复合阻燃剂，由下述重量份的组分组成：十溴联苯醚20-50份、磷酸三(2-氯丙基)酯30-60份、三氧化二锑20-40份、硼酸锌5-10份。
将十溴联苯醚、磷酸三(2-氯丙基)酯、三氧化二锑和硼酸锌搅拌混合均匀，即可制得该阻燃剂。
本发明还提供了上述阻燃ABS/PVC/PETG合金的制备方法：按配比称取各组分，混合均匀后，熔融混炼、挤出造粒，即获得所述阻燃ABS/PVC/PETG合金。
具体的，可以为按配比称取各组分，在高速混合机中，室温下控制转速在300-400转/分钟，混合5-10分钟，取出后转入螺杆挤出机中，在160-180℃温度下挤出造粒，即获得所述阻燃ABS/PVC/PETG合金。
显然，在本发明中为提高产品的其他性能，还可以适应性地添加其他助剂，如稳定剂、抗氧剂和着色剂等。
具体的，在本发明中：
氯化聚乙烯，英文名：chlorinated polyethylene，CPE，CAS号：63231-66-3。与其它高分子材料具有良好的相容性。
苯乙烯-马来酸酐共聚物（S—MA共聚物），是通过苯乙烯单体与少量的马来酸酐单体反应制得的。热变形温度都超过260°F。在注塑成型时，即使温度超过550°F时，这种聚合物的性能仍然相当稳定。
十溴联苯醚，英文名称：Decabromodiphenyl，CAS号：1163-19-5，分子式：C12Br10O，相对分子量959.17。对HIPS、ABS、LDPE、橡胶、PBT等都具有一定的阻燃效果。
磷酸三(2-氯丙基)酯，又称阻燃剂TCPP，英文名：Tris（2-clorisopropyl）Phosphate，CAS No：13674-84-5。
三氧化二锑，英文名称：Antimony(III)oxide，Diantimonytrioxide，化学式Sb2O3，相对分子量291.50，CAS号：37640-57-6。是应用较早的阻燃剂，单独使用时用量要大，阻燃效果差。
硼酸锌，英文名称：zinc borate，CAS号：12513-27-8。是一种环保型的非卤素阻燃剂。
发明人通过大量实验得出，将十溴联苯醚、磷酸三(2-氯丙基)酯、三氧化二锑和硼酸锌四种组分进行合理复配使用，阻燃效果明显，具有协同阻燃效果，特别针对ABS/PVC/PETG合金的阻燃效果更加优异，拉升强度、弯曲强度、弯曲模量和冲击强度均较满足要求，其机理还有待发明人进一步研究探讨。
本产品的阻燃性较优异，且制备工艺简单，产品成本低，产品的综合性能较优异。
本发明的阻燃ABS/PVC/PETG合金，可以用注塑工艺轻易加工成各种形状的零件，可用于制成汽车用车内和车外部外壳，方向盘、导油管及把手和按钮等小部件，车外部包括前散热器护栅和灯罩等。
具体的，可以用于生产的汽车内饰件如下：预拉伸盖、预拉伸盖螺盖、中间扶手上盖下板、压条、地图带压条、中间扶手支撑塑料件、椅背板、大膝部空间椅背板、后排扶手通道、门焊饰条、嵌饰板骨架、门上装骨架等。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
按照表1中对应实施例1数据称取各原料。
将各组分加入到高速混合机中，室温下控制转速在300-400转/分钟，混合5-10分钟，转入螺杆挤出机中，在160-180℃温度下挤出造粒，即获得所述阻燃ABS/PVC/PETG合金。
表1：阻燃ABS/PVC/PETG合金配方表单位：公斤
实施例2
按照表1中对应实施例2数据称取各原料。采用实施例1所述的方法制备所述阻燃ABS/PVC/PETG合金。
实施例3
按照表1中对应实施例3数据称取各原料。采用实施例1所述的方法制备所述阻燃ABS/PVC/PETG合金。
实施例4
按照表1中对应实施例4数据称取各原料。采用实施例1所述的方法制备所述阻燃ABS/PVC/PETG合金。
实施例5
按照表1中对应实施例5数据称取各原料。采用实施例1所述的方法制备所述阻燃ABS/PVC/PETG合金。
对比例1
按照表1中对应的对比例1数据称取各组分，采用实施例1所述方法，即获得所述阻燃ABS/PVC/PETG合金。
对比例2
按照表1中对应的对比例2数据称取各组分，采用实施例1所述方法，即获得所述阻燃ABS/PVC/PETG合金。
对比例3
按照表1中对应的对比例3数据称取各组分，采用实施例1所述方法，即获得所述阻燃ABS/PVC/PETG合金。
测试例
对实施例1～5和对比例1～3的ABS/PVC/PETG合金常规性能和阻燃性能进行测试。
表2：ABS/PVC/PETG合金性能测试表
由测试数据可以明显的得出，将十溴联苯醚、磷酸三(2-氯丙基)酯、三氧化二锑和硼酸锌四种组分进行合理复配使用，阻燃效果明显，具有协同阻燃效果，氧指数明显提高，烟密度明显下降，特别针对ABS/PVC/PETG合金的阻燃效果更加优异。同时阻燃ABS/PVC/PETG合金保持了良好的拉伸强度、冲击强度和弯曲强度。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
Claims (2)
1.一种阻燃ABS/PVC/PETG合金，其特征在于，包括下述重量份的组分：ABS树脂30-80份，PVC树脂40-60份，PETG树脂10-20份，增容剂1-5份，复合阻燃剂0.1-5份；
所述复合阻燃剂，由下述重量份的组分组成：十溴联苯醚20-50份、磷酸三(2-氯丙基)酯30-60份、三氧化二锑20-40份、硼酸锌5-10份。
2.如权利要求1所述的阻燃ABS/PVC/PETG合金的制备方法：按配比称取各组分，混合均匀后，熔融混炼、挤出造粒，即获得所述阻燃ABS/PVC/PETG合金。
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