CN103524986A - 一种阻燃环保型增韧增强的abs和pbt合金材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种阻燃环保型增韧增强的ABS和PBT合金材料，其组分按质量百分数配比为：ABS20%～50%、PBT20%～50%、无卤阻燃剂18%～25%、高分子弹性体5%～15%、相容剂2%～5%、润滑剂0.2%～3%、抗氧剂0.2%～0.5%。本发明的有益效果是，在ABS和PBT合金材料中加入无卤阻燃剂、高分子弹性体和相容剂，不但很好地解决了ABS和PBT共混的相容性问题，使能够很好地兼具ABS和PBT两者的特性，ABS提高了PBT的冲击强度，PBT更好地改善ABS的加工性能和抗化学药品性能等，而且具有低烟、无毒、环保的高阻燃特性，其综合性能优良，尺寸稳定，强度高，外观好，成本低等。

Description

一种阻燃环保型增韧增强的ABS和PBT合金材料
技术领域
本发明涉及一种高分子材料，具体地说是一种阻燃环保型增韧增强的ABS和PBT合金材料。
背景技术
ABS树脂是在聚苯乙烯改性基础上发展起来的三元共聚物，因其价格较低、综合性能优良等特点，广泛应用于电子电气、汽车和建筑等行业。PBT是一种热塑性工程塑料，具有良好的拉伸性能，耐热、耐化学腐蚀，易于注塑成型，在电子电气、机械等领域应用广泛，然而PBT属于缺口敏感性材料，缺口冲击强度低，因而限制了PBT 的应用。将ABS和PBT两者共混具有互补性能，但是，两者的相容性较差，而且阻燃性能差。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种高韧性、高强度、高阻燃和符合环保要求的阻燃环保型增韧增强的ABS和PBT合金材料。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种阻燃环保型增韧增强的ABS和PBT合金材料，其组分按质量百分数配比为：ABS 20%～50%、PBT 20%～50%、无卤阻燃剂18%～25%、高分子弹性体5%～15%、相容剂2%～5%、润滑剂0.2%～3%、抗氧剂0.2%～0.5%。
所述的ABS为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物，其中，丙烯腈的质量分数为15%～35%。
所述的PBT为聚对苯二甲酸丁二醇酯，其相对分子量为3000～6000。
所述的无卤阻燃剂为有机磷系阻燃剂、有机硅系阻燃剂或氮系阻燃剂。
所述的高分子弹性体为NBR、TPU、SEBS或EPDM。
所述的相容剂为甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-丙烯乙酯三元聚合物（MGE）、ABS-g-MAH、PS的接枝物或SMA。
所述的润滑剂为聚硅氧烷、硬酯酸钙、EVA或TAF。
所述的抗氧剂为1010抗氧剂、1076抗氧剂、PKB系列复合抗氧剂或JC系列复合抗氧剂。
上述的一种阻燃环保型增韧增强的ABS和PBT合金材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将ABS在80℃～85℃下干燥2～4小时，含水率控制在0.05%以下，干燥后备用；
（2）将PBT在120℃～130℃下干燥4～6小时，无卤阻燃剂在110℃～115℃下干燥30～45分钟；
（3）按重量配比称无卤阻燃剂、高分子弹性体和润滑剂，并一起加入高速混合机中混合2～3分钟后，干燥备用；
（4）按重量配比称取干燥处理后的ABS和PBT，经混合均匀后，再加入按重量配比称取的相容剂和抗氧剂，然后在高速混合机中继续混合2～5分钟；
（5）将上述充分混合好的步骤（4）的混合物投入双螺杆挤出机的主喂料口，将步骤（3）的混合物投入双螺杆挤出机的侧喂料口，控制双螺杆挤出机的转速在180～600rpm，温度在200℃～250℃，通过双螺杆挤出机挤出并造粒，即得一种阻燃环保型增韧增强的ABS和PBT合金材料。
由于ABS和PBT属热力学不相容材料，相容剂的加入对ABS和PBT合金材料进行反应增容和共混增容后，不仅能有效地改善其性能，还能使材料的分散更均匀，相形态更稳定，更有利于成型加工。
加入高分子弹性体与相容剂相组合，能够有效地改善ABS和PBT的组分间的溶混性，对ABS和PBT合金增韧达到协同增韧的效果，可以显著地提ABS和PBT合金材料的冲击性能，同时还可减少在拉伸强度等方面的损失，从而起到优化材料的综合性能，降低成本。高分子弹性体在保持材料的维卡软化点达到标准要求时，能够提高材料的韧性，又不明显影响材料的其它性能指标。
本发明采用无卤阻燃剂对ABS和PBT合金材料进行阻燃改性，具有安全、抑烟、无毒、价廉等优点。
加入润滑剂，用于提高ABS和PBT合金材料的加工流动性，降低摩擦系数，提高滑爽性，改善表面光泽。
本发明的有益效果是，在ABS和PBT合金材料中加入无卤阻燃剂、高分子弹性体和相容剂，不但很好地解决了ABS和PBT共混的相容性问题，使能够很好地兼具ABS和PBT两者的特性，ABS提高了PBT的冲击强度，PBT更好地改善ABS的加工性能和抗化学药品性能等，而且具有低烟、无毒、环保的高阻燃特性，其综合性能优良，尺寸稳定，强度高，外观好，成本低等。本发明所提供的制备方法简单，容易操作。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1：
一种阻燃环保型增韧增强的ABS和PBT合金材料，其组分按质量百分数配比为：ABS 35%、PBT 35%、有机磷系阻燃剂18%、NBR 8%、甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-丙烯乙酯三元聚合物3%、聚硅氧烷0.5%、PKB系列复合抗氧剂0.5%，其中，ABS中的丙烯腈的质量分数为15%～35%，PBT的相对分子量为3000～6000。
制备方法：（1）将ABS在80℃～85℃下干燥2～4小时，含水率控制在0.05%以下，干燥后备用；（2）将PBT在120℃～130℃下干燥4～6小时，有机磷系阻燃剂在110℃～115℃下干燥30～45分钟；（3）按重量配比称有机磷系阻燃剂、NBR和聚硅氧烷，并一起加入高速混合机中混合2～3分钟后，干燥备用；（4）按重量配比称取干燥处理后的ABS和PBT，经混合均匀后，再加入按重量配比称取的甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-丙烯乙酯三元聚合物和PKB系列复合抗氧剂，然后在高速混合机中继续混合2～5分钟；（5）将上述充分混合好的步骤（4）的混合物投入双螺杆挤出机的主喂料口，将步骤（3）的混合物投入双螺杆挤出机的侧喂料口，控制双螺杆挤出机的转速在180～600rpm，温度在200℃～250℃，通过双螺杆挤出机挤出并造粒，即得一种阻燃环保型增韧增强的ABS和PBT合金材料。
实施例2：
一种阻燃环保型增韧增强的ABS和PBT合金材料，其组分按质量百分数配比为：ABS 20%、PBT 38%、有机磷系阻燃剂25%、TPU 10%、ABS-g-MAH 5%、硬酯酸钙1.5%、1010抗氧剂0.5%，其中，ABS中的丙烯腈的质量分数为15%～35%，PBT的相对分子量为3000～6000。
制备方法：（1）将ABS在80℃～85℃下干燥2～4小时，含水率控制在0.05%以下，干燥后备用；（2）将PBT在120℃～130℃下干燥4～6小时，有机磷系阻燃剂在110℃～115℃下干燥30～45分钟；（3）按重量配比称有机磷系阻燃剂、TPU和硬酯酸钙，并一起加入高速混合机中混合2～3分钟后，干燥备用；（4）按重量配比称取干燥处理后的ABS和PBT，经混合均匀后，再加入按重量配比称取的ABS-g-MAH和1010抗氧剂，然后在高速混合机中继续混合2～5分钟；（5）将上述充分混合好的步骤（4）的混合物投入双螺杆挤出机的主喂料口，将步骤（3）的混合物投入双螺杆挤出机的侧喂料口，控制双螺杆挤出机的转速在180～600rpm，温度在200℃～250℃，通过双螺杆挤出机挤出并造粒，即得一种阻燃环保型增韧增强的ABS和PBT合金材料。
实施例3：
一种阻燃环保型增韧增强的ABS和PBT合金材料，其组分按质量百分数配比为：ABS 50%、PBT 20%、有机硅系阻燃剂18%、EPDM 6%、PS的接枝物5%、硬酯酸钙0.5%、JC系列复合抗氧剂0.5%，其中，ABS中的丙烯腈的质量分数为15%～35%，PBT的相对分子量为3000～6000。
制备方法：（1）将ABS在80℃～85℃下干燥2～4小时，含水率控制在0.05%以下，干燥后备用；（2）将PBT在120℃～130℃下干燥4～6小时，有机硅系阻燃剂在110℃～115℃下干燥30～45分钟；（3）按重量配比称有机硅系阻燃剂、EPDM和硬酯酸钙，并一起加入高速混合机中混合2～3分钟后，干燥备用；（4）按重量配比称取干燥处理后的ABS和PBT，经混合均匀后，再加入按重量配比称取的PS的接枝物和JC系列复合抗氧剂，然后在高速混合机中继续混合2～5分钟；（5）将上述充分混合好的步骤（4）的混合物投入双螺杆挤出机的主喂料口，将步骤（3）的混合物投入双螺杆挤出机的侧喂料口，控制双螺杆挤出机的转速在180～600rpm，温度在200℃～250℃，通过双螺杆挤出机挤出并造粒，即得一种阻燃环保型增韧增强的ABS和PBT合金材料。

Claims (9)

1.一种阻燃环保型增韧增强的ABS和PBT合金材料，其特征在于，其组分按质量百分数配比为：ABS 20%～50%、PBT 20%～50%、无卤阻燃剂18%～25%、高分子弹性体5%～15%、相容剂2%～5%、润滑剂0.2%～3%、抗氧剂0.2%～0.5%。
2.根据权利要求1所述的一种阻燃环保型增韧增强的ABS和PBT合金材料，其特征在于，所述的ABS为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物，其中，丙烯腈的质量分数为15%～35%。
3.根据权利要求1所述的一种阻燃环保型增韧增强的ABS和PBT合金材料，其特征在于，所述的PBT为聚对苯二甲酸丁二醇酯，其相对分子量为3000～6000。
4.根据权利要求1所述的一种阻燃环保型增韧增强的ABS和PBT合金材料，其特征在于，所述的无卤阻燃剂为有机磷系阻燃剂、有机硅系阻燃剂或氮系阻燃剂。
5.根据权利要求1所述的一种阻燃环保型增韧增强的ABS和PBT合金材料，其特征在于，所述的高分子弹性体为NBR、TPU、SEBS或EPDM。
6.根据权利要求1所述的一种阻燃环保型增韧增强的ABS和PBT合金材料，其特征在于，所述的相容剂为甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-丙烯乙酯三元聚合物（MGE）、ABS-g-MAH、PS的接枝物或SMA。
7.根据权利要求1所述的一种阻燃环保型增韧增强的ABS和PBT合金材料，其特征在于，所述的润滑剂为聚硅氧烷、硬酯酸钙、EVA或TAF。
8.根据权利要求1所述的一种阻燃环保型增韧增强的ABS和PBT合金材料，其特征在于，所述的抗氧剂为1010抗氧剂、1076抗氧剂、PKB系列复合抗氧剂或JC系列复合抗氧剂。
9.根据权利要求1所述的一种阻燃环保型增韧增强的ABS和PBT合金材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将ABS在80℃～85℃下干燥2～4小时，含水率控制在0.05%以下，干燥后备用；
（2）将PBT在120℃～130℃下干燥4～6小时，无卤阻燃剂在110℃～115℃下干燥30～45分钟；
（3）按重量配比称无卤阻燃剂、高分子弹性体和润滑剂，并一起加入高速混合机中混合2～3分钟后，干燥备用；
（4）按重量配比称取干燥处理后的ABS和PBT，经混合均匀后，再加入按重量配比称取的相容剂和抗氧剂，然后在高速混合机中继续混合2～5分钟；
（5）将上述充分混合好的步骤（4）的混合物投入双螺杆挤出机的主喂料口，将步骤（3）的混合物投入双螺杆挤出机的侧喂料口，控制双螺杆挤出机的转速在180～600rpm，温度在200℃～250℃，通过双螺杆挤出机挤出并造粒，即得一种阻燃环保型增韧增强的ABS和PBT合金材料。
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