CN103756239A - 一种低挥发abs复合材料及其制备方法和应用 - Google Patents

一种低挥发abs复合材料及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明属于ABS材料技术领域，公开了一种力学性能好、低挥发的ABS复合材料及其制备方法和应用。该复合材料包含以下按质量百分数计的组分：ABS树脂50～98%；增韧剂0～30%；改性剂0.5～20%；抗氧剂0.3～1%；加工助剂0.1～1%。本发明的低挥发ABS复合材料通过添加改性剂，提高ABS的耐热温度，并捕捉ABS挥发链反应所产生的自由基，终止ABS挥发链反应，从而降低ABS的挥发性，无需添加吸附剂或抑制剂等助剂，即可制备得到低挥发的ABS复合材料，同时保留ABS树脂本身良好的力学性能、改善了制品表面效果，并可制备各种颜色要求的制品，广泛适用于各领域。

Description

一种低挥发ABS复合材料及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于ABS材料技术领域，特别涉及一种力学性能好、低挥发的ABS复合材料及其制备方法和应用。
背景技术
ABS塑料是一种性能优良的工程塑料，它是聚丙烯腈（A）、丁二烯（B）和苯乙烯（S）的三元共聚物，是20世纪40年代开发的热塑性工程塑料。ABS结构中引入丙烯腈保留了其刚性和耐热性，引入的丁二烯提高了其柔韧性和抗冲击性，引入的苯乙烯优化了其光泽和加工流动性。由于它优良的电性能、化学稳定性和抗冲击性能，被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。在ABS生产使用过程中，大都使用注塑、挤出和模压等各种加工成型方法。
虽然ABS以其卓越的性能成为目前使用最广泛的高分子材料之一，但由于ABS在高温下具有一定的挥发性，常用的ABS制品在加工成型过程中经常产生一些挥发物，挥发物累积附着在制品的表面，影响制品的外观和使用。因此，在加工过程中，经常需要终止生产来清洗模具，从而降低生产效率。
申请号为200810207592.9的专利公开了一种不积垢、低散发的苯乙烯基树脂组合物的制备方法，该专利通过加入白炭黑吸附积垢物从而实现目标效果。但是，由于白炭黑的加入对材料的韧性会造成影响，同时限制产品的颜色，不适合在市场上大量推广。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种力学性能好、低挥发的ABS复合材料。
本发明另一目的在于提供一种上述力学性能优异、低挥发的ABS复合材料的制备方法。
本发明再一目的在于提供上述力学性能优异、低挥发的ABS复合材料在电器元件、家电、汽车工业、包装材料和仪器仪表中的应用。
本发明的目的通过下述方案实现：
一种力学性能好、低挥发的ABS复合材料，包含以下按质量百分数计的组分：
ABS树脂：50～98%
增韧剂：0～30%
改性剂：0.5～20%
抗氧剂：0.3～1%
加工助剂：0.1～1%。
所述的ABS树脂为本体法ABS和乳液法ABS中的至少一种。
优选地，所述的ABS树脂指ABS GP-22。
所述的增韧剂为苯乙烯类增韧剂、ABS高胶粉类和氯化聚乙烯类增韧剂中的至少一种。
优选地，所述的增韧剂指ABS HR181。
所述的改性剂为N-苯基接枝马来酰亚胺、N-异丙基接枝马来酰亚胺和N-环己基接枝马来酰亚胺中的至少一种。
所述的抗氧剂为受阻酚类和亚磷酸酯类的至少一种。
优选地，所述的抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168中的至少一种。
所述的加工助剂为硬脂酸胺类润滑剂、白矿油和硅油中的至少一种。
优选地，所述的硬脂酸胺类润滑剂指乙烯基双硬脂酰胺（EBS）。
本发明所述力学性能好、低挥发的ABS复合材料还可包含耐候剂、润滑剂、耐热剂等其他助剂。
本发明还提供了一种上述力学性能好、低挥发的ABS复合材料的制备方法，包含以下具体步骤：
将ABS树脂、增韧剂、改性剂、抗氧剂和加工助剂按配比加入高速混合机中混合均匀，经喂料器喂入挤出机中，混炼、熔融挤出、拉条、冷却、切粒，得到力学性能好、低挥发的ABS复合材料。
所述的挤出机优选单螺杆挤出机。
所述的熔融是在140～250℃下熔融。
上述力学性能好、低挥发的ABS复合材料在电器元件、家电、汽车工业、包装材料和仪器仪表中的应用。
本发明的机理为：
本发明的低挥发ABS复合材料通过添加改性剂，提高ABS的耐热温度，并捕捉ABS挥发链反应所产生的自由基，终止ABS挥发链反应，从而降低ABS的挥发性，制备得到低挥发的ABS复合材料。
本发明相对于现有技术，具有如下的优点及有益效果：
（1）本发明的低挥发ABS复合材料无需添加吸附剂或抑制剂等助剂，即可实现低挥发的效果；
（2）本发明的低挥发ABS复合材料在保留ABS树脂本身良好的力学性能的同时抑制了其挥发性，制备的制品表面效果得到了改善；
（3）本发明的低挥发ABS复合材料由于无需添加固定颜色的助剂，因此可制备各种颜色要求的制品，广泛适用于各领域。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1：一种力学性能好、低挥发的ABS复合材料的制备
把90wt%的ABS GP-22、5wt%的ABS HR181、4wt%的低挥发改性剂（电气化学MS-NB）、0.3wt%的抗氧剂1010、0.2wt%的抗氧剂168和0.5wt%的加工助剂（EBS）加入高速混合机中混合均匀，经喂料器喂入挤出机中，混炼、熔融挤出、拉条、冷却、切粒，得到力学性能好、低挥发的ABS复合材料。
挤出机熔融挤出的加工条件如下：一区温度150～200℃，二区温度190～240℃，三区温度190～240℃，四区温度190～240℃，五区温度190～250℃，六区温度190～260℃，七区温度190～250℃，八区温度200～240℃，九区温度200～240℃，主机转速250～360转/分钟。
实施例2：一种力学性能好、低挥发的ABS复合材料的制备
把85wt%的ABS GP-22、5wt%的ABS HR181、9wt%的低挥发改性剂（电气化学MS-NB）、0.2wt%的抗氧剂1010、0.2wt%的抗氧剂168和0.6wt%的加工助剂（EBS）加入高速混合机中混合均匀，经喂料器喂入挤出机中，混炼、熔融挤出、拉条、冷却、切粒，得到力学性能好、低挥发的ABS复合材料。
挤出机熔融挤出的加工条件如下：一区温度150～200℃，二区温度190～240℃，三区温度190～240℃，四区温度190～240℃，五区温度190～250℃，六区温度190～260℃，七区温度190～250℃，八区温度200～240℃，九区温度200～240℃，主机转速250～360转/分钟。
实施例3：一种力学性能好、低挥发的ABS复合材料的制备
把80wt%的ABS GP-22、10wt%的ABS HR181、9wt%的低挥发改性剂（电气化学MS-NB）、0.2wt%的抗氧剂1010、0.3wt%的抗氧剂168和0.5wt%的加工助剂（白矿油）加入高速混合机中混合均匀，经喂料器喂入挤出机中，混炼、熔融挤出、拉条、冷却、切粒，得到力学性能好、低挥发的ABS复合材料。
挤出机熔融挤出的加工条件如下：一区温度150～200℃，二区温度190～240℃，三区温度190～240℃，四区温度190～240℃，五区温度190～250℃，六区温度190～260℃，七区温度190～250℃，八区温度200～240℃，九区温度200～240℃，主机转速250～360转/分钟。
实施例4：一种力学性能好、低挥发的ABS复合材料的制备
把80wt%的ABS GP-22、12wt%的ABS HR181、7wt%的低挥发改性剂（电气化学MS-NB）0.3wt%的抗氧剂1010、0.3wt%的抗氧剂168和0.4wt%的加工助剂（硅油）加入高速混合机中混合均匀，经喂料器喂入挤出机中，混炼、熔融挤出、拉条、冷却、切粒，得到力学性能好、低挥发的ABS复合材料。
挤出机熔融挤出的加工条件如下：一区温度150～200℃，二区温度190～240℃，三区温度190～240℃，四区温度190～240℃，五区温度190～250℃，六区温度190～260℃，七区温度190～250℃，八区温度200～240℃，九区温度200～240℃，主机转速250～360转/分钟。
实施例5：对比实施例
把98wt%的ABS GP-22、1wt%的低挥发改性剂（电气化学MS-NB）、0.3wt%的抗氧剂1010、0.3wt%的抗氧剂168和0.4wt%的加工助剂（EBS）加入高速混合机中混合均匀，经喂料器喂入挤出机中，混炼、熔融挤出、拉条、冷却、切粒，得到对比ABS复合材料。
挤出机熔融挤出的加工条件如下：一区温度150～200℃，二区温度190～240℃，三区温度190～240℃，四区温度190～240℃，五区温度190～250℃，六区温度190～260℃，七区温度190～250℃，八区温度200～240℃，九区温度200～240℃，主机转速250～360转/分钟。
实施例6：力学性能好、低挥发的ABS复合材料的性能测试
对实施例1～6制备得到的ABS复合材料进行性能测试，把ABS复合材料按标准尺寸注塑成测试用的标准样条再进行测试，测试标准：拉伸强度ASTMD638；断裂伸长率ASTM D638；弯曲强度ASTM D790；弯曲模量ASTM D790；悬臂梁缺口冲击强度ASTM D256；耐挥发性目测；测试结果见表1。
由表1可见，本发明制备得到力学性能好、低挥发的ABS复合材料，该复合材料既保留了ABS树脂本身良好的力学性能，又降低了其挥发性，制备得到的产品表面效果得到改善。
表1ABS复合材料的性能指标
注：X-较差；O-较好；OO-良好。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种低挥发ABS复合材料，其特征在于包含以下按质量百分数计的组分：
ABS树脂：50～98%
增韧剂：0～30%
改性剂：0.5～20%
抗氧剂：0.3～1%
加工助剂：0.1～1%。
2.根据权利要求1所述的低挥发ABS复合材料，其特征在于：所述的ABS树脂为本体法ABS和乳液法ABS中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的低挥发ABS复合材料，其特征在于：所述的增韧剂为苯乙烯类增韧剂、ABS高胶粉类和氯化聚乙烯类增韧剂中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的低挥发ABS复合材料，其特征在于：所述的改性剂为N-苯基接枝马来酰亚胺、N-异丙基接枝马来酰亚胺和N-环己基接枝马来酰亚胺中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的低挥发ABS复合材料，其特征在于：所述的抗氧剂为受阻酚类和亚磷酸酯类的至少一种；所述的加工助剂为硬脂酸胺类润滑剂、白矿油和硅油中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的低挥发ABS复合材料，其特征在于：所述的ABS树脂指ABS GP-22；所述的增韧剂指ABS HR181；所述的抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168中的至少一种；所述的加工助剂指乙烯基双硬脂酰胺。
7.根据权利要求1所述的低挥发ABS复合材料，其特征在于：所述力学性能好、低挥发的ABS复合材料包含耐候剂、润滑剂、耐热剂。
8.一种根据权利要求1～7任一项所述的低挥发ABS复合材料的制备方法，其特征在于包含以下具体步骤：
将ABS树脂、增韧剂、改性剂、抗氧剂和加工助剂按配比加入高速混合机中混合均匀，经喂料器喂入挤出机中，混炼、熔融挤出、拉条、冷却、切粒，得到力学性能好、低挥发的ABS复合材料。
9.根据权利要求8所述的低挥发ABS复合材料的制备方法，其特征在于：所述的挤出机指单螺杆挤出机；所述的熔融是在140～250℃下熔融。
10.根据权利要求1～7任一项所述的低挥发ABS复合材料在电器元件、家电、汽车工业、包装材料和仪器仪表中的应用。
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Application publication date: 20140430