CN103525001A

CN103525001A - 用于空调内外罩的材料及制备方法

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Publication number: CN103525001A
Application number: CN201310496535.8A
Authority: CN
Inventors: 郑敏; 陈广龙; 王爱国; 王龙; 詹斌
Original assignee: Qingdao Gon Science and Technology Co Ltd
Current assignee: Qingdao Gon Science and Technology Co Ltd
Priority date: 2013-10-22
Filing date: 2013-10-22
Publication date: 2014-01-22
Anticipated expiration: 2033-10-22
Also published as: CN103525001B

Abstract

本发明提供了一种用于空调内外罩的材料及制备方法，它可以解决现有技术存在的尺寸稳定性差，以及不能同时具备高效阻燃效果的问题。技术方案是，一种用于空调内外罩的材料，所述材料包括以下组分，按质量份计：ABS55-77份、ABS高胶粉3-7份、预处理玻璃纤维8-12份、三氧化二锑2-5份、溴代三嗪6-15份、十溴二苯乙烷4-6份、抗滴落剂0.2-0.3份、抗氧剂0.1-0.2份、扩散油0.1-0.3份、分散剂0.2-0.4份、热稳定剂0.2-0.5份。本发明通过增强共混熔融加工的方式制备所需的ABS5V级阻燃加入玻璃纤维，不仅达到了空调所要求阻燃要求，还改善了产品的尺寸稳定性以及降低了生产成本。

Description

用于空调内外罩的材料及制备方法

技术领域

本发明属于一种复合材料，具体地说，涉及一种用于空调内外罩的材料及制备方法。

背景技术

ABS（丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物）是一种集刚、硬、韧于一体的塑料材料的典型代表，它的突出性能表现为冲击性和尺寸稳定性。一般被广泛用于家用电器、汽车行业、机械零件、电子器件中。近年来，伴随人们生活质量的提高，对空间的合理安排，中央空调的需求也逐渐增多，随着我国经济的持续高速发展，今后几年我国对中央空调市场需求潜力较大。

ABS5V级阻燃加纤树脂的设计原理在于采用环保的溴系阻燃剂和环保三氧化二锑协同阻燃来达到阻燃效果，其次适当的加入玻璃纤维来进一步提高ABS的尺寸稳定性并且还能降低成本。通过共混、共聚、增强等手段调节材料的化学结构，从而达到阻燃效果以及尺寸稳定的效果。

近年来，人们对玻纤增强ABS以及阻燃ABS的研究不断深入。ABS是一种容易加工成型且价格便宜的一种树脂，其制品也会比其他制品有更高的利用价值。同时又具有突出的抗冲击强度，是家电行业、汽车行业、机械零件以及电子行业的重要原料，可明显提高制品的性能。

现有技术一，发明名称：一种绿色环保复合阻燃ABS树脂及其制备工艺，

中国申请号：200810060524.4。该现有技术公开了一种绿色环保复合阻燃ABS树脂，其组成为：75-98 重量份的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，1-10重量份聚硅硼氧烷阻燃剂，1-15重量份有机磷酸酯阻燃剂；它还公开了该复合阻燃ABS树脂的制备工艺：将上述重量份的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚硅硼氧烷阻燃剂、有机磷酸酯阻燃剂在高速混合机中46-60℃下预混后在双螺杆挤出机上熔融挤出造粒。通过熔融共混的方法制备出的该阻燃材料阻燃效率高，耐热性能优，机械性能稳定，无卤、低烟、无腐蚀性、对环境友好，可广泛用于电子电器、汽车工业领域。

现有技术二、发明名称：一种高强玻纤增强ABS复合材料及其制备方法

中国申请号：200910302555.0。该现有技术公开了一种高强玻纤增强ABS复合材料及其制备方法，它是由ABS、玻璃纤维和相容剂制备而成，其中，所述相容剂是由环氧树脂和苯乙烯-马来酸酐共聚物复配而成。与现有技术相比，它采用环氧树脂和苯乙烯-马来酸酐共聚物复配作为相容剂，具有很好的增容作用，玻璃纤维和ABS基体可以较好的粘结，所制得的玻纤增强ABS复合材料具有很好的强度、韧性、耐热性能、流动性能等，翘曲度得以理想解决，复合材料在注塑成型过程中不产生“浮纤”现象，具有很好的表面质量和良好的加工性能，并且，所提供的制备工艺简单，适合大规模推广应用。

上述现有技术方案提供了环保复合阻燃ABS以及玻纤增强ABS的制备方法，以上两个现有技术都具有一定的局限性，环保复合阻燃ABS仅仅达到了阻燃效果，但是由于尺寸稳定性差，对于装配严格的空调来说可能会有一定的局限性；而高强玻纤增强ABS相比较而言它未达到阻燃效果，未满足国家标准的规定，因而无法在中央空调中使用。

发明内容

本发明提供了一种用于空调内外罩的材料及制备方法，它可以解决现有技术存在的尺寸稳定性差，以及不能同时具备高效阻燃效果的问题。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是，一种用于空调内外罩的材料，所述材料包括以下组分，按质量份计：ABS 55-77份、ABS高胶粉 3-7份、预处理玻璃纤维8-12份、三氧化二锑 2-5份、溴代三嗪6-15份、十溴二苯乙烷 4-6份、抗滴落剂 0.2-0.3份、抗氧剂0.1-0.2份、扩散油0.1-0.3份、分散剂0.2-0.4份、热稳定剂 0.2-0.5份。

在本发明的技术方案中，还具有以下附加技术特征：

所述抗滴落剂为抗滴落剂PTFE。

所述抗氧剂为抗氧剂1010、168、1076中的一种或几种。

所述热稳定剂为热稳定剂U3529、U2908、U3808中的一种或几种。

所述分散剂为乙烯基双硬脂酰胺，或硬脂酸锌。

所述扩散油型号为AK1000。

一种上述用于空调内外罩的材料制备方法，所述方法按照下述步骤进行：

（1）将ABS、ABS高胶粉、以及扩散油按照规定质量份数比加入到高速混合机混料进行初混，混合均匀后，加入三氧化二锑、溴代三嗪、十溴二苯乙烷、抗滴落剂、抗氧剂、分散剂、热稳定剂进行共混；

（2）玻璃纤维预处理方法为：以无水乙醇为溶剂，配制硅烷偶联剂溶液，无水乙醇与硅烷偶联剂的体积比为1:1，随后，将玻璃纤维放置在稀释好的硅烷偶联剂溶液中处理，玻璃纤维与硅烷偶联剂的质量之比为98:2，随后将其装于容器中放置在干燥烘箱内于110℃-130℃下干燥60-75分钟，至玻璃纤维干燥，冷却至常温备用；

（3）上述物料混合均匀后加入到双螺杆挤出机中,在挤出过程中加入规定质量份数的预处理玻璃纤维进行挤出。

硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH550，或硅烷偶联剂KH560中的至少一种。

双螺杆挤出机各区温度为一段170-185℃、二段180-190℃、三段190-215℃、机头215-220℃，挤出料条经过水槽冷却到室温，通过切粒机造粒。

本发明中的ABS高胶粉为苯乙烯-丙烯腈－丁二烯橡胶，核壳型聚合物，胶含量在55－70%。本发明中的ABS是丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物。

中央空调对其阻燃效果会有严格要求，其次就是装配尺寸。由于ABS（丙烯腈、丁二烯、苯乙烯的三元共聚物）树脂综合物理性能优异，具有良好的力学性能，它主要兼并了三种单体的赋予的优点，其中丙烯腈赋予ABS良好的刚性、硬度、耐油、耐腐蚀性、良好的耐着色性和电镀性；丁二烯具有ABS良好的韧性、耐冲击性和耐寒性；苯乙烯具有ABS良好的刚性、硬度、光泽性和加工流动性，容易加工成型，并且价格便宜，因此本发明主要采用ABS树脂，为了更好的运用到中央空调中，不仅通过加入阻燃剂使材料达到5V级，还在此基础上加入适当的玻璃纤维使其尺寸更加稳定，在基本保证其原综合性能的基础上，不仅要解决ABS的阻燃性能还进一步改进了尺寸稳定性，通过对组成的设计来制备ABS5V加入玻璃纤维。

可见，在本发明的技术方案中，加入玻璃纤维大大限制了基体分子链的热运动，且对基体分子链的位阻作用使其尺寸更加稳定。

本发明通过增强共混熔融加工的方式制备所需的ABS 5V级阻燃加入玻璃纤维，不仅达到了空调所要求阻燃，还改善了产品的尺寸稳定性以及降低了生产成本。

附图说明

图1是本发明一种用于空调内外罩的材料制备方法的流程图。

具体实施方式

实施例1，单位：kg

一种用于空调内外罩的材料，所述材料包括以下组分，按质量份计：ABS 77份、ABS高胶粉3份、预处理玻璃纤维8份、三氧化二锑2份、溴代三嗪6份、十溴二苯乙烷4份、PTFE0.2份、抗氧剂1076 0.2份、扩散油0.1份、分散剂EBS 0.2份、热稳定剂U3529 0.3份。

实施例2，单位：kg

一种用于空调内外罩的材料，所述材料包括以下组分，按质量份计：

ABS66份、ABS高胶粉5份、预处理玻璃纤维10份、三氧化二锑4份、溴代三嗪10份、十溴二苯乙烷5份、PTFE0.2份、抗氧剂168 0.2份、扩散油0.2份、分散剂采用硬脂酸锌 0.2份、热稳定剂U2908 0.3份。

实施例3，单位：kg

ABS63份、ABS高胶粉6份、预处理玻璃纤维10份、三氧化二锑5份、溴代三嗪12份、十溴二苯乙烷4份、PTFE0.2份、抗氧剂1010 0.2份、扩散油0.2份、分散剂EBS 0.3份、热稳定剂U3808 0.3份。

实施例4，单位：kg

ABS 57份、ABS高胶粉 7份、预处理玻璃纤维 10份、三氧化二锑5份、溴代三嗪15份、十溴二苯乙烷6份、PTFE0.2份、抗氧剂168 0.2份、扩散油 0.3份、分散剂为EBS 0.4、热稳定剂U2908 0.3份。

实施例5，单位：kg

ABS 55份、ABS高胶粉7份、预处理玻璃纤维12份、三氧化二锑5份、溴代三嗪15份、十溴二苯乙烷6份、PTFE0.2份、抗氧剂1076 0.2份、扩散油0.3份、分散剂EBS 0.4份、热稳定剂U3529 0.3份。

上述实施例1-5中的EBS为乙烯基双硬脂酰胺，所述扩散油型号为AK1000。

参见图1，上述实施例1-5的制备方法步骤如下：

（1）、将ABS、ABS高胶粉、以及扩散油按照规定质量份数比加入到高速混合机混料进行初混，混合均匀后，加入三氧化二锑、溴代三嗪、十溴二苯乙烷、抗滴落剂、抗氧剂、分散剂、热稳定剂进行共混；

（3）、上述物料混合均匀后加入到双螺杆挤出机中,在挤出过程中加入规定质量份数的预处理玻璃纤维进行挤出。

在上述方法中，硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH550，或硅烷偶联剂KH560中的至少一种。

上述实施例1-5实验数据如下表：

实施例	悬臂梁缺口冲击强度/(J/m)	拉伸强度/MPa	断裂伸长率/%	弯曲强度/Mpa	燃烧性能
						1	65	45	4.4	60	V2
2	75	48	3.5	66	V1
						3	95	55	3.6	75	V0
4	110	60	3.3	80	5V
						5	110	60	3.2	85	5V

相关测试标准：拉伸强度 ASTM/D638，断裂伸长率 ASTM/D638，弯曲强度ASTM/D790，悬臂梁缺口冲击强度 ASTM/D256，燃烧性能：UL94。

通过上表充分表明，本发明的材料具有优良的性能参数,例如，本发明中的实施例5的实验数据值明显优于现有制品相应的数据参数。

本发明中添加物质与原材料相容，先通过物理共混的方式在高混机中混料，之后通过挤出过程中将ABS、ABS高胶粉与溴系阻燃剂和三氧化二锑通过化学改性以及热稳定剂来达到阻燃5V的效果，通过玻璃纤维增强再利用分散剂提高材料的加工性能，使材料达到阻燃、尺寸稳定性的产品要求，并且改善材料的加工工艺，使阻燃ABS5V加玻璃纤维的制备方法更加并得到更广泛的应用，而且材料的性能变化不大。本发明的复合材料主要是采用共混增强的方法制备，可以利用双螺杆挤出机的生产线生产，并且玻璃纤维的加入不仅改善了尺寸稳定性还大大降低了生产成本。

Claims

1.一种用于空调内外罩的材料，其特征在于，所述材料包括以下组分，按质量份计：ABS 55-77份、ABS高胶粉 3-7份、预处理玻璃纤维8-12份、三氧化二锑 2-5份、溴代三嗪6-15份、十溴二苯乙烷 4-6份、抗滴落剂 0.2-0.3份、抗氧剂0.1-0.2份、扩散油0.1-0.3份、分散剂0.2-0.4份、热稳定剂 0.2-0.5份。

2.根据权利要求1所述的一种用于空调内外罩的材料，其特征在于，所述抗滴落剂为抗滴落剂PTFE。

3.根据权利要求1所述的一种用于空调内外罩的材料，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂1010、168、1076中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的一种用于空调内外罩的材料，其特征在于，所述热稳定剂为热稳定剂U3529、U2908、U3808中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的一种用于空调内外罩的材料，其特征在于，所述分散剂为乙烯基双硬脂酰胺，或硬脂酸锌。

6.根据权利要求1所述的一种用于空调内外罩的材料，其特征在于，所述扩散油型号为AK1000。

7.一种权利要求1所述的用于空调内外罩的材料制备方法，其特征在于，所述方法按照下述步骤进行：

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH550，或硅烷偶联剂KH560中的至少一种。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：双螺杆挤出机各区温度为一段170-185℃、二段180-190℃、三段190-215℃、机头215-220℃，挤出料条经过水槽冷却到室温，通过切粒机造粒。