CN104130543A - 一种阻燃abs板材及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种阻燃ABS板材及其制作方法，包括以下成分：其中ABS树脂85～95份、阻燃母料5～15份、润滑剂1～5份、抗氧剂0.1～0.5份。板材制作方法，包括如下步骤：1）ABS树脂85～95份、阻燃母料5～15份、复合润滑剂1～5份、抗氧剂0.1～0.5份，混合后干燥，2）步骤1）干燥好的物料加入挤出机挤出，熔体经双层挤出分配器后，通过模头挤塑成板材；3）将步骤2）挤出的板材经三辊冷却定型。避免二次挤出带来的降解，保持ABS材料的物理性能，降低能耗。以母料形式与ABS混合，阻燃剂在ABS中分散程度较好，可降低综合成本，该生产工艺只需一套挤出设备，投资小。
Description
技术领域
本发明涉及板材制作的技术领域，具体指一种阻燃ABS板材及其制作方法。
背景技术
ABS板材延伸性好，综合力学性能优良，适合经吸塑成型后生产汽车内饰件，但ABS材料阻燃性差，随着汽车阻燃性能要求的提高，必须添加阻燃剂改善ABS板材的阻燃性能。已有技术中，阻燃ABS板材的生产是先将阻燃剂与ABS通过挤出共混造粒，然后将粒料干燥后通过双层复合挤出工艺制备得到板材，该工艺方法中，ABS原料经过二次高温挤出过程，ABS降解程度较高，难以保持ABS材料原有的优良力学性能，冲击强度和延伸率下降，导致ABS板材加工性能下降，不利于ABS板材吸塑成型生产内饰件，且该生产工艺有两次挤出过程，需两套挤出设备，设备投资较大，生产能耗较高。
发明内容
发明的目的是提供一种阻燃ABS板材及其制作方法。使得ABS板材阻燃性能优良、保持ABS材料原有的优良力学性能、冲击强度，而且加工性能好、生产能耗小且设备投资较少。
为了达到本发明的目的，本发明的技术方案是：该阻燃ABS板材，主要由以下重量份组成：ABS树脂85～95份、阻燃母料5～15份、复合润滑剂1～5份、抗氧剂0.1～0.5份。
所述的阻燃母料由载体树脂和阻燃剂组成。
所述的阻燃母料中载体树脂为ABS、CPE和EVA中的一种。
所述的阻燃母料中阻燃剂为十溴二苯醚和三氧化二锑其中的一种或两种组合。
所述的复合润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯或油酸其中的一种或两种组合。
所述的抗氧剂为 四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇脂和 三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯其中的一种或两种组合。
上述阻燃ABS板材制作方法，包括如下步骤：
1）将重量份ABS树脂85～95份、阻燃母料5～15份、复合润滑剂1～5份、抗氧剂0.1～0.5份，混合后干燥，干燥温度85±5℃;干燥时间不超过3h；
2）将步骤1）干燥好的物料加入单螺杆挤出机挤出，采用两台单螺杆挤出机（主、辅机）共挤工艺，从主、辅机头分别挤出的熔体经双层挤出分配器后，通过模头挤塑成板材，挤出加工工艺参数：螺杆转速为90～142 r/min，送料端温度170～220℃，第一压缩段温度190℃～225℃，第一计量段温度200℃～230℃，排气段温度200℃～250℃，第二压缩段温度220℃～235℃，第二计量段温度220℃～235℃，模头温度200℃～268℃；网前熔体压力≦25 Mpa；
3）将步骤2）中单螺杆挤出机挤出的板材经三辊冷却定型，通过恒温水控制三辊的温度，冷却定型工艺参数为：三辊及牵引线速0.9-4.1m/min；三辊中的上辊温度80～118℃，中辊温度：95～120℃，下辊温度：75～90℃；三辊恒温系统的冷却水温度不高于35℃；
4）冷却定型后的板材经牵引，按定长剪切，然后检验堆放。
三辊温度过高会使板料太软而离辊，形成细密的横纹；而温度过低则使板料边离，造成折边或辊痕；若三辊温度配合不当还会造成板材弯曲。辊间距会影响板材厚度，巾、上辊间距调节不当，会造成针孔或折边。当三辊线速不一致时，则会使板材出现波浪纹；若牵引过紧会使板材收缩率偏高。
本发明使用阻燃母料与ABS直接混合挤出工艺，制作得到的阻燃ABS板材有如下的优点：
（1） ABS只经过一次高温挤出过程，避免了ABS二次挤出后带来的降解，能保持ABS材料原有优良的物理性能，制备的阻燃ABS板材阻燃性、加工性能和力学性能综合优良。
（2） 只采用一次挤出工艺，可降低生产能耗。
（3） 阻燃剂以阻燃母料形式与ABS混合，阻燃剂在ABS中分散程度较好，在达到同等阻燃要求前提下，比阻燃剂直接加入ABS方法所需阻燃剂量要少，可降低综合成本。
（4） 该生产工艺只一套板材挤出设备即可，无须另行购置造粒挤出设备，设备投资较小。
经过试验检测，板材各项性能指标如表1：
表1 阻燃ABS板材综合性能表
备注：板材厚度3.7mm。
附图说明
图1是阻燃ABS板材挤出工艺流程图。
具体实施方式
参考图1，该阻燃ABS板材，主要由以下重量份组成：其中ABS树脂85～95份、阻燃母料5～15份、复合润滑剂1～5份、抗氧剂0.1～0.5份。
所述的阻燃母料由载体树脂和阻燃剂组成。
所述的阻燃母料中载体树脂为ABS、CPE和EVA中的一种。
所述的阻燃母料中阻燃剂为十溴二苯醚和三氧化二锑其中的一种或两种组合。
所述的润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯或油酸其中的一种或两种组合。
所述的抗氧剂为 四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇脂和 三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯其中的一种或两种组合。
上述阻燃ABS板材制作方法，包括如下步骤：
1）将以下重量份：ABS树脂85～95份、阻燃母料5～15份、复合润滑剂1～5份、抗氧剂0.1～0.5份，混合后干燥，干燥温度85±5℃;干燥时间不超过3h；
2）将步骤1）干燥好的物料加入单螺杆挤出机挤出，采用两台单螺杆挤出机（主、辅机）共挤工艺，从主、辅机头分别挤出的熔体经双层挤出分配器后，通过模头挤塑成板材，挤出加工工艺参数：螺杆转速为90～142 r/min，送料端温度170～220℃，第一压缩段温度190℃～225℃，第一计量段温度200℃～230℃，排气段温度200℃～250℃，第二压缩段温度220℃～235℃，第二计量段温度220℃～235℃，模头温度200℃～268℃；网前熔体压力≦25 Mpa；
3）将步骤2）中单螺杆挤出机挤出的板材经三辊冷却定型，通过恒温水控制三辊的温度，冷却定型工艺参数为：三辊及牵引线速0.9-4.1m/min；三辊中的上辊温度80～118℃，中辊温度：95～120℃，下辊温度：75～90℃；三辊恒温系统的冷却水温度不高于35℃；
4）冷却定型后的板材经牵引，按定长剪切，然后检验堆放。
三辊温度过高会使板料太软而离辊，形成细密的横纹；而温度过低则使板料边离，造成折边或辊痕；若三辊温度配合不当还会造成板材弯曲。辊间距会影响板材厚度，巾、上辊间距调节不当，会造成针孔或折边。当三辊线速不一致时，则会使板材出现波浪纹；若牵引过紧会使板材收缩率偏高。
实施例1：
称取镇江奇美生产的D-120ABS树脂95份、阻燃母料5份、润滑剂2份、抗氧剂0.2份混合配成混料。混料加入高速混合机中，搅拌均匀。
混料在85℃下干燥3个小时，使混料中水分的含量控制在0.1%以内，然后投入单螺杆挤出机，投料过程保证料斗不空，以防空气直接进入干燥循环系统，影响干燥回风速度。挤出加工工艺为：螺杆转速为98 r/min，送料端温度180℃，第一压缩段温度200℃，第一计量段温度205℃，排气段温度205℃，第二压缩段温度220℃，第二计量段温度222℃，模头温度205℃；网前熔体压力≦25 Mpa。
将单螺杆挤出机挤出的板材经三辊冷却定型，通过恒温水控制三辊的温度，冷却定型工艺参数为：三辊及牵引线速1.2m/min；三辊中的上辊温度85℃，中辊温度：98℃，下辊温度：78℃；三辊恒温系统的冷却水温度不高于35℃。三辊温度过高会使板料太软而离辊，形成细密的横纹；而温度过低则使板料边离，造成折边或辊痕；若三辊温度配合不当还会造成板材弯曲。辊间距会影响板材厚度，巾、上辊间距调节不当，会造成针孔或折边。当三辊线速不一致时，则会使板材出现波浪纹；若牵引过紧会使板材收缩率偏高。
冷却定型后的板材经牵引，按定长剪切，然后检验堆放。板材常温下放置48h后，检测其力学性能和燃烧性能见表1。
实施例2：
称取镇江奇美生产的D-120ABS树脂90份、阻燃母料10份、润滑剂2份、抗氧剂0.2份混合配成混料。混料加入高速混合机中，搅拌均匀。
混料在85℃下干燥3个小时，使混料中水分的含量控制在0.1%以内，然后投入单螺杆挤出机，投料过程保证料斗不空，以防空气直接进入干燥循环系统，影响干燥回风速度。挤出加工工艺为：螺杆转速为122 r/min，送料端温度200℃，第一压缩段温度200℃，第一计量段温度210℃，排气段温度210℃，第二压缩段温度210℃，第二计量段温度225℃，模头温度225℃；网前熔体压力≦25 Mpa。
将单螺杆挤出机挤出的板材经三辊冷却定型，通过恒温水控制三辊的温度，冷却定型工艺参数为：三辊及牵引线速2.1m/min；三辊中的上辊温度100℃，中辊温度：110℃，下辊温度：80℃；三辊恒温系统的冷却水温度不高于35℃。
冷却定型后的板材经牵引，按定长剪切，然后检验堆放。板材常温下放置48h后，检测其力学性能和燃烧性能见表1。
实施例3：
称取镇江奇美生产的D-120ABS树脂85份、阻燃母料15份、润滑剂2份、抗氧剂0.2份混合配成混料。混料加入高速混合机中，搅拌均匀。
混料在85℃下干燥3个小时，使混料中水分的含量控制在0.1%以内，然后投入单螺杆挤出机，投料过程保证料斗不空，以防空气直接进入干燥循环系统，影响干燥回风速度。挤出加工工艺为：螺杆转速为140 r/min，送料端温度210℃，第一压缩段温度220℃，第一计量段温度210℃，排气段温度230℃，第二压缩段温度230℃，第二计量段温度230℃，模头温度258℃；网前熔体压力≦25 Mpa。
将单螺杆挤出机挤出的板材经三辊冷却定型，通过恒温水控制三辊的温度，冷却定型工艺参数为：三辊及牵引线速4.0 m/min；三辊中的上辊温度115℃，中辊温度： 110℃，下辊温度：88℃；三辊恒温系统的冷却水温度不高于35℃。
冷却定型后的板材经牵引，按定长剪切，然后检验堆放。板材常温下放置48h后，检测其力学性能和燃烧性能见表1。
Claims (7)
1.一种阻燃ABS板材，其特征在于，主要由以下重量份组成： ABS树脂85~95份、阻燃母料5~15份、复合润滑剂1~5份、抗氧剂0.1~0.5份。
2.如权利要求1所述的阻燃ABS板材，其特征在于，所述的阻燃母料由载体树脂和阻燃剂组成。
3.如权利要求2所述的阻燃ABS板材，其特征在于，所述的阻燃母料中载体树脂为ABS、CPE和EVA其中的一种。
4.如权利要求2所述的阻燃ABS板材，其特征在于，所述的阻燃母料中阻燃剂为十溴二苯醚和三氧化二锑其中的一种或两种组合。
5.如权利要求1所述的阻燃ABS板材， 其特征在于， 所述的润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯或油酸其中的一种或两种组合。
6.如权利要求1所述的阻燃ABS板材，其特征在于， 所述的抗氧剂为 四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇脂和 三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯其中的一种或两种组合。
7.一种阻燃ABS板材制作方法，其特征在于包括如下步骤：
1）将重量份ABS树脂85～95份、阻燃母料5～15份、复合润滑剂1～5份、抗氧剂0.1～0.5份，混合后干燥，干燥温度85±5℃;干燥时间不超过3h；
2）将步骤1）干燥好的物料加入单螺杆挤出机挤出，采用两台单螺杆挤出机（主、辅机）共挤工艺，从主、辅机头分别挤出的熔体经双层挤出分配器后，通过模头挤塑成板材，挤出加工工艺参数：螺杆转速为90~142r/min，送料端温度170~220℃，第一压缩段温度190℃~225℃，第一计量段温度200℃~230℃，排气段温度200℃~250℃，第二压缩段温度220℃~235℃，第二计量段温度220℃~235℃，模头温度200℃~268℃；网前熔体压力≤25 Mpa;
3）将步骤2）中单螺杆挤出机挤出的板材经三辊冷却定型，通过恒温水控制三辊的温度，冷却定型工艺参数为：三辊及牵引线速0.9-4.1m/min；三辊中的上辊温度80～118℃，中辊温度：95～120℃，下辊温度：75～90℃；三辊恒温系统的冷却水温度不高于35℃；
4）冷却定型后的板材经牵引，按定长剪切，然后检验堆放。
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