CN104004288A - 超高光泽阻燃abs树脂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种超高光泽阻燃ABS树脂及其制备方法，所述ABS树脂包括如下重量份的配方组成：ABS橡胶粉20-60份、AS树脂40-80份、阻燃协效剂2-6份、溴系阻燃剂5-25份、热稳定剂0.1-1份、抗氧剂0.1-1份、润滑剂0.1-1份，所述的ABS橡胶粉、AS树脂均为低残单、低齐聚物含量的聚合物，所述ABS橡胶粉的粒径为0.2-1.2um，齐聚物和残留单体的含量小于100ppm，AS树脂的重均分子量为6-12W，齐聚物和残留单体的含量小于300ppm。本发明制得的阻燃ABS树脂具有非常高的表面光泽，并且具有平衡的韧性和流动性，特别适合于有高光和阻燃要求的家电行业。

Description

超高光泽阻燃ABS树脂及其制备方法
技术领域
本发明属于聚合物改性技术领域，具体涉及一种超高光泽阻燃ABS树脂及其制备方法。
背景技术
苯乙烯-丙烯腈-丁二烯共聚物(ABS)由于具有表面硬度高、抗冲击性能和耐热低温冲击性能好、耐蠕变性好、尺寸稳定性好、成型收缩率小、加工性能优良等优异性能，已经在家电行业和汽车行业上得到了及其广泛的应用。而在家电行业，一般都有UL94V0的阻燃要求。ABS树脂本身阻燃性能较差，为此，国内外采用多种手段来提高ABS的阻燃性能，其中以在ABS树脂里添加阻燃剂的方法最为成熟，也最为有效。由于阻燃剂具有一定的消光性，特别是锑系统阻燃剂，所以阻燃剂的添加，不仅会降低ABS树脂的物理机械性能，同时也会降低ABS树脂表面的光泽度。为提高阻燃ABS的光泽，常用的方法是选择小粒径的橡胶粉、高流动的SAN和表面光泽优异的聚甲基丙烯酸甲酯聚合物(PMMA)等，其中因PMMA属于非常易燃的树脂，添加量较多时还会影响材料的阻燃性能，且以上方法均会对冲材料韧性造成影响。
以上方法均未考虑到ABS本身由于存在大量的齐聚物和小分子残留单体，尤其是齐聚物(指分子量在1500以下和分子长度不超过5nm的聚合物)，其性质与高聚物相差很多在加工过程中，由于加工时间较长，极易析出附在制件表面，导致表面出现发雾现象，严重降低材料的表面光泽。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术存在的问题，提供一种具有齐聚物及残留单体含量低，热稳定性好、阻燃性能优异的超高光泽阻燃ABS树脂及其制备方法。使用该阻燃ABS树脂制得的TV前框、底座等制件，具有非常优异的表面光泽，满足了家电行业对高光的需求。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：一种超高光泽阻燃ABS树脂，包括如下重量份的配方组成：
所述的ABS橡胶粉、AS树脂均为低残单、低齐聚物含量的聚合物，所述ABS橡胶粉的粒径为0.2-1.2um，齐聚物和残留单体的含量小于100ppm，AS树脂的重均分子量为6-12W，齐聚物和残留单体的含量小于300ppm。
所述的阻燃协效剂为硼酸锌、三氧化二锑、五氧化二锑、锑酸钠和氧化钼中的一种或多种物质的混合物。
所述的溴系阻燃剂为四溴双酚A，十溴二苯乙烷、2，4，6-三溴三苯氧基-1，3，5-三嗪、亚乙基-(双四溴邻苯二甲酰亚胺)、溴化环氧、四溴邻苯二甲酸-(2-乙基己基)酯中的一种或多种。
所述的热稳定剂为稀土热稳定剂和有机锡类热稳定剂中的一种或两种的组合。
所述的抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂或受阻酚类抗氧剂。
所述的润滑剂为二甲基硅油润滑剂、硅酮粉、季戊四醇硬脂酸酯、聚乙烯蜡、乙撑双硬脂酰胺和硬脂酸镁中的一种或两种的组合。
上述一种超高光泽阻燃ABS树脂采用以下方法制得：
S1、按照权利要求1～6所述一种超高光泽阻燃ABS树脂配方分别称取各组分；
S2、将S1步骤中称取的ABS橡胶粉、AS树脂、阻燃协效剂、溴系阻燃剂、热稳定剂、抗氧剂和润滑剂放入高速搅拌机中搅拌5-30min后出料得到混合物；
S3、将步骤S2得到的混合物经过双螺杆挤出机挤出造粒，挤出机的温度为180-220℃，严格真空度大于0.09Mpa，螺杆转速为180-600转/分。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：通过选用低齐聚物、低残单含量的ABS胶粉和AS树脂从控制原材料角度提高材料热稳定性，挤出过程中控制真空度大于0.09MPa以尽可能多的除去加工过程中产生的小分子单体，进一步从工艺角度提高材料热稳定性，以上两种方案可大大降低注塑过程中产生的齐聚物(如二聚体、三聚体等)和小分子(如苯乙烯、丙烯腈、苯、乙苯等)单体，明显解决制件表面发雾的情况，提高表面光泽。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
以下实施例中，所使用的原料如下：
ABS橡胶粉：韩国锦湖市售的ABS橡胶粉(P/D181)，齐聚物和残留单体的含量大于150ppm；齐聚物和残留单体的含量为90ppm的ABS橡胶粉(P/D-1)；齐聚物和残留单体的含量为50ppm的ABS橡胶粉(P/D-2)；齐聚物和残留单体的含量为20ppm的ABS橡胶粉(P/D-3)。
AS树脂：韩国锦湖市售的AS树脂(SAN326)，齐聚物和残留单体的含量大于400ppm；；齐聚物和残留单体的含量为290ppm的AS树脂(AS-1)；齐聚物和残留单体的含量为160ppm的AS树脂(AS-2)；齐聚物和残留单体的含量为120ppm的AS树脂(AS-3)。
阻燃协效剂：湖南华昌锑业提供的三氧化二锑：Sb203：，
溴系阻燃剂：韩国产的BATC245
热稳定剂：国产有机锡热稳定剂T-580
抗氧剂：采用Ciba的IG-1076
润滑剂：上海树脂厂提供的二甲基硅油润滑剂：T-0004。
实施例1
S11、称取(按重量份的组分，下同)
S12、将S11步骤中称取的ABS橡胶粉、AS树脂、阻燃协效剂、溴系阻燃剂、热稳定剂、抗氧剂和润滑剂放入高速搅拌机中搅拌5-30min后出料得到混合物；
S13、将步骤S12得到的混合物经过双螺杆挤出机挤出造粒，挤出机的温度为180-220℃，严格真空度大于0.09Mpa，螺杆转速为180-600转/分，通过输送、熔融、剪切挤出冷却造粒，即得到产品。
实施例2
S21、称取
S22、将S21步骤中称取的ABS橡胶粉、AS树脂、阻燃协效剂、溴系阻燃剂、热稳定剂、抗氧剂和润滑剂放入高速搅拌机中搅拌5-30min后出料得到混合物；
S23、将步骤S22得到的混合物经过双螺杆挤出机挤出造粒，挤出机的温度为180-220℃，严格真空度大于0.09Mpa，螺杆转速为180-600转/分，通过输送、熔融、剪切挤出冷却造粒，即得到产品。
实施例3
S31、称取
S32、将S31步骤中称取的ABS橡胶粉、AS树脂、阻燃协效剂、溴系阻燃剂、热稳定剂、抗氧剂和润滑剂放入高速搅拌机中搅拌5-30min后出料得到混合物；
S33、将步骤S32得到的混合物经过双螺杆挤出机挤出造粒，挤出机的温度为180-220℃，严格真空度大于0.09Mpa，螺杆转速为180-600转/分，通过输送、熔融、剪切挤出冷却造粒，即得到产品。
实施例4
S41、称取
S42、将S41步骤中称取的ABS橡胶粉、AS树脂、阻燃协效剂、溴系阻燃剂、热稳定剂、抗氧剂和润滑剂放入高速搅拌机中搅拌5-30min后出料得到混合物；
S43、将步骤S42得到的混合物经过双螺杆挤出机挤出造粒，挤出机的温度为180-220℃，严格真空度大于0.09Mpa，螺杆转速为180-600转/分，通过输送、熔融、剪切挤出冷却造粒，即得到产品。
实施例5
S51、称取
S52、将S41步骤中称取的ABS橡胶粉、AS树脂、阻燃协效剂、溴系阻燃剂、热稳定剂、抗氧剂和润滑剂放入高速搅拌机中搅拌5-30min后出料得到混合物；
S53、将步骤S42得到的混合物经过双螺杆挤出机挤出造粒，挤出机的温度为180-220℃，严格真空度大于0.09Mpa，螺杆转速为180-600转/分，通过输送、熔融、剪切挤出冷却造粒，即得到产品。
对比例1
S01、称取
S02、将S01步骤中称取的ABS橡胶粉、AS树脂、阻燃协效剂、溴系阻燃剂、热稳定剂、抗氧剂和润滑剂放入高速搅拌机中搅拌5-30min后出料得到混合物；
S03、将步骤S02得到的混合物经过双螺杆挤出机挤出造粒，挤出机的温度为180-220℃，螺杆转速为180-600转/分，通过输送、熔融、剪切挤出冷却造粒，即得到产品。
对比例2
S01、称取
S02、将S01步骤中称取的ABS橡胶粉、AS树脂、阻燃协效剂、溴系阻燃剂、热稳定剂、抗氧剂和润滑剂放入高速搅拌机中搅拌5-30min后出料得到混合物；
S03、将步骤S02得到的混合物经过双螺杆挤出机挤出造粒，挤出机的温度为180-220℃，螺杆转速为180-600转/分，通过输送、熔融、剪切挤出冷却造粒，即得到产品。
各实施例和对比例制备的树脂按ASTM标准注塑成标准的各种力学性能测试样条进行测试，如表1所示：
表1物理性能及测试方法对应表
物理性能 测试方法
IZOD缺口冲击强度(3.2mm) ASTM D256
阻燃性能1.6mm UL94
光泽度(60) ASTM D2457
各实施例和对比例制备的树脂注塑高光板，观察所得制件的表面，用★表示表面的表面光泽，★越多表示目测表面光泽度越高。
表2实施例与对比例性能和外观比较
从表2：实施例1-5，对比例1-2结果表明，通过选用低齐聚物、低残单含量的ABS胶粉和AS树脂和挤出过程中控制真空度大于0.09MPa方案制备的阻燃ABS树脂与普通的ABS树脂相比，性能相当，但具有更高的表面光泽。
实施例6
S61、称取(按重量份的组分，下同)
S62、将S61步骤中称取的ABS橡胶粉、AS树脂、阻燃协效剂、溴系阻燃剂、热稳定剂、抗氧剂和润滑剂放入高速搅拌机中搅拌5-30min后出料得到混合物；
S63、将步骤S62得到的混合物经过双螺杆挤出机挤出造粒，挤出机的温度为180-220℃，严格真空度大于0.09Mpa，螺杆转速为180-600转/分，通过输送、熔融、剪切挤出冷却造粒，即得到产品。
实施例7
S71、称取(按重量份的组分，下同)
S72、将S71步骤中称取的ABS橡胶粉、AS树脂、阻燃协效剂、溴系阻燃剂、热稳定剂、抗氧剂和润滑剂放入高速搅拌机中搅拌5-30min后出料得到混合物；
S73、将步骤S72得到的混合物经过双螺杆挤出机挤出造粒，挤出机的温度为180-220℃，严格真空度大于0.09Mpa，螺杆转速为180-600转/分，通过输送、熔融、剪切挤出冷却造粒，即得到产品。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (7)

1.一种超高光泽阻燃ABS树脂，其特征在于：包括如下重量份的配方组成：
所述的ABS橡胶粉、AS树脂均为低残单、低齐聚物含量的聚合物，所述ABS橡胶粉的粒径为0.2-1.2um，齐聚物和残留单体的含量小于100ppm，AS树脂的重均分子量为6-12W，齐聚物和残留单体的含量小于300ppm。
2.根据权利要求1所述的超高光泽阻燃ABS树脂，其特征在于：所述的阻燃协效剂为硼酸锌、三氧化二锑、五氧化二锑、锑酸钠和氧化钼中的一种或多种物质的混合物。
3.根据权利要求1所述的超高光泽阻燃ABS树脂，其特征在于：所述的溴系阻燃剂为四溴双酚A，十溴二苯乙烷、2，4，6-三溴三苯氧基-1，3，5-三嗪、亚乙基-(双四溴邻苯二甲酰亚胺)、溴化环氧、四溴邻苯二甲酸-(2-乙基己基)酯中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的超高光泽阻燃ABS树脂，其特征在于：所述的热稳定剂为稀土热稳定剂和有机锡类热稳定剂中的一种或两种的组合。
5.根据权利要求1所述的超高光泽阻燃ABS树脂，其特征在于：所述的抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂或受阻酚类抗氧剂。
6.根据权利要求1所述的超高光泽阻燃ABS树脂，其特征在于：所述的润滑剂为二甲基硅油润滑剂、硅酮粉、季戊四醇硬脂酸酯、聚乙烯蜡、乙撑双硬脂酰胺和硬脂酸镁中的一种或两种的组合。
7.一种超高光泽阻燃ABS树脂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、按照权利要求1～6所述一种超高光泽阻燃ABS树脂配方分别称取各组分
S2、将S1步骤中称取的ABS橡胶粉、AS树脂、阻燃协效剂、溴系阻燃剂、热稳定剂、抗氧剂和润滑剂放入高速搅拌机中搅拌5-30min后出料得到混合物；
S3、将步骤S2得到的混合物经过双螺杆挤出机挤出造粒，挤出机的温度为180-220℃，严格真空度大于0.09Mpa，螺杆转速为180-600转/分。
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