CN103525034A

CN103525034A - 增韧阻燃abs/pbt合金材料

Info

Publication number: CN103525034A
Application number: CN201210224597.9A
Authority: CN
Inventors: 不公告发明人
Original assignee: Qingdao Xinzhan Plastic Co Ltd
Current assignee: Qingdao Xinzhan Plastic Co Ltd
Priority date: 2012-07-02
Filing date: 2012-07-02
Publication date: 2014-01-22

Abstract

本发明公开了一种增韧阻燃ABS/PBT合金材料，其组分按质量百分数配比为：ABS20%～50%、PBT20%～50%、相容剂2%～5%、聚合型阻燃剂8%～15%、三氧化二锑2%～10%、高分子弹性体5%～15%、抗氧剂0.2%～0.5%、润滑剂0.1%～1%。本发明的有益效果是，在ABS/PBT合金材料中加入适量的相容剂、聚合型阻燃剂、高分子弹性体和润滑剂，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，而且具有高阻燃特性，其综合性能优良，尺寸稳定，强度高，外观好，耐药品性强、成本低等特点。本发明所提供的制备方法简单，容易操作。

Description

增韧阻燃ABS/PBT合金材料

技术领域

本发明涉及一种高分子材料，具体地说是一种增韧阻燃ABS/PBT合金材料。

背景技术

ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种单体组成的三元接技共聚物，有着优良的物理力学性能、表面硬度、较高的强度，且有一定的耐热性，但缺点是耐候性较差，热变形温度较低，尤其是耐有机溶剂性能差，而且易燃烧。聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）是一类结晶型聚酯，具有良好的耐有机溶剂、耐化学药品性、自润滑性能和成型加工性能等，近年来在电子电气等工业领域中得到了广泛的应用。将ABS与PBT两者共混可形成性能的互补，然而由于ABS是一种非结晶型聚合物，而PBT 为结晶型聚酯，是典型的无定形/结晶聚合物共混，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，提供一种阻燃能效高、韧性好、水力性能强、耐药品性高和制备工艺简单的增韧阻燃ABS/PBT合金材料。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：增韧阻燃ABS/PBT合金材料，其组分按质量百分数配比为：ABS 20%～50%、PBT 20%～50%、相容剂2%～5%、聚合型阻燃剂8%～15%、三氧化二锑2%～10%、高分子弹性体5%～15%、抗氧剂0.2%～0.5%、润滑剂0.1%～1%。

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，其相对分子质量为3000～12000。

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。

所述的聚合型阻燃剂为聚2，6-二溴亚苯基醚。

所述的高分子弹性体为热塑性聚氨酯TPU。

所述的抗氧剂为酚类抗氧剂KY-1076或酚类抗氧剂KY-1076与亚磷酸酯抗氧剂JC-242的复配物。

所述的润滑剂为TAF、聚硅氧烷或硬酯酸钙。

上述的增韧阻燃ABS/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，聚合型阻燃剂在110℃～115℃下干燥30～45分钟；

（3）按重量配比称聚合型阻燃剂、三氧化二锑、高分子弹性体和润滑剂，并一起加入不低于1000rpm的高速混合机中混合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，即得增韧阻燃ABS/PBT合金材料。

由于ABS和PBT属热力学不相容材料，加入以甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-丙烯乙酯三元聚合物作为相容剂，不但能够极大地提高ABS和PBT的相容性，使相分散均匀、形态结构更稳定，而且还能显著提高ABS/PBT合金的室温冲击性能，相容剂中的甲基丙烯酸缩水甘油酯是增容的环氧官能团，甲基丙烯酸甲酯与ABS中的连续相SAN相容，同时在两相的界面上增容剂中的环氧单元与PBT中的羧基或羟基发生反应生成PBT-g-相容剂的接枝共聚物，这种共聚物在两组分间增强了其界面，降低了界面张力和起到了空间稳定的作用，从而达到了增容的目的。

本发明采用聚合型阻燃剂和三氧化二锑协效作用，对PBT/ABS合金材料进行阻燃改性，具有阻燃效能高、加工性好、电气性能优异和成本低等优点。

以热塑性聚氨酯TPU作为高分子弹性体对PBT/ABS合金材料进行增韧改性，热塑性聚氨酯TPU是一种多嵌段共聚物，硬段由二异氰酸酯与扩链剂反应生成，能提供有效的交联功能；软段由二异氰酸酯与聚乙二醇反应生成，能提供拉伸性和低温韧性，TPU既有橡胶的高弹性，又有良好的流动性，且TPU与ABS的相容性很好，对ABS/PBT合金材料的增韧强，对提高冲击强度和耐磨性具有显著的改进作用。

抗氧剂用于提高ABS/PBT合金材料的稳定性能。

润滑剂用于提高ABS/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/PBT合金材料中加入适量的相容剂、聚合型阻燃剂、高分子弹性体和润滑剂，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，而且具有高阻燃特性，其综合性能优良，尺寸稳定，强度高，外观好，耐药品性强、成本低等特点。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：

一种增韧阻燃ABS/PBT合金材料，其组分按质量百分数配比为：ABS 35%、PBT 35%、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4%、聚2，6-二溴亚苯基醚10%、三氧化二锑5%、热塑性聚氨酯TPU 10%、酚类抗氧剂KY-1076 0.5%、硬酯酸钙0.5%，其中，ABS中的丙烯腈的质量分数为15%～35%，PBT的相对分子质量为3000～12000。

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，聚2，6-二溴亚苯基醚在110℃～115℃下干燥30～45分钟；（3）按重量配比称聚2，6-二溴亚苯基醚、三氧化二锑、热塑性聚氨酯TPU和硬酯酸钙，并一起加入不低于1000rpm的高速混合机中混合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酚类抗氧剂KY-1076，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，即得增韧阻燃ABS/PBT合金材料。

实施例2：

一种增韧阻燃ABS/PBT合金材料，其组分按质量百分数配比为：ABS 20%、PBT 38%、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5%、聚2，6-二溴亚苯基醚15%、三氧化二锑7.5%、热塑性聚氨酯TPU 13%、酚类抗氧剂KY-1076与亚磷酸酯抗氧剂JC-242的复配物0.5%、聚硅氧烷1%，其中，ABS中的丙烯腈的质量分数为15%～35%，PBT的相对分子质量为3000～12000。

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，聚2，6-二溴亚苯基醚在110℃～115℃下干燥30～45分钟；（3）按重量配比称聚2，6-二溴亚苯基醚、三氧化二锑、热塑性聚氨酯TPU和聚硅氧烷，并一起加入不低于1000rpm的高速混合机中混合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酚类抗氧剂KY-1076与亚磷酸酯抗氧剂JC-242的复配物，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，即得增韧阻燃ABS/PBT合金材料。

实施例3：

一种增韧阻燃ABS/PBT合金材料，其组分按质量百分数配比为：ABS 27%、PBT 50%、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5%、聚2，6-二溴亚苯基醚8%、三氧化二锑4%、热塑性聚氨酯TPU 5%、酚类抗氧剂KY-1076与亚磷酸酯抗氧剂JC-242的复配物0.3%、TAF 0.7%，其中，ABS中的丙烯腈的质量分数为15%～35%，PBT的相对分子质量为3000～12000。

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，聚2，6-二溴亚苯基醚在110℃～115℃下干燥30～45分钟；（3）按重量配比称聚2，6-二溴亚苯基醚、三氧化二锑、热塑性聚氨酯TPU和TAF，并一起加入不低于1000rpm的高速混合机中混合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酚类抗氧剂KY-1076与亚磷酸酯抗氧剂JC-242的复配物，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，即得增韧阻燃ABS/PBT合金材料。

Claims

1.一种增韧阻燃ABS/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%、相容剂2%～5%、聚合型阻燃剂8%～15%、三氧化二锑2%～10%、高分子弹性体5%～15%、抗氧剂0.2%～0.5%、润滑剂0.1%～1%。

2.根据权利要求1所述的增韧阻燃ABS/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所述的增韧阻燃ABS/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，其相对分子质量为3000～12000。

4.根据权利要求1所述的增韧阻燃ABS/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。

5.根据权利要求1所述的增韧阻燃ABS/PBT合金材料，其特征在于，所述的聚合型阻燃剂为聚2，6-二溴亚苯基醚。

6.根据权利要求1所述的增韧阻燃ABS/PBT合金材料，其特征在于，所述的高分子弹性体为热塑性聚氨酯TPU。

7.根据权利要求1所述的增韧阻燃ABS/PBT合金材料，其特征在于，所述的抗氧剂为酚类抗氧剂KY-1076或酚类抗氧剂KY-1076与亚磷酸酯抗氧剂JC-242的复配物。

8.根据权利要求1所述的增韧阻燃ABS/PBT合金材料，其特征在于，所述的润滑剂为TAF、聚硅氧烷或硬酯酸钙。

9.根据权利要求1所述的增韧阻燃ABS/PBT合金材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：