CN104194302B - 一种abs缓燃级色母粒 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种ABS缓燃级色母粒，所述ABS缓燃级色母粒按重量百分比由以下组分组成：聚碳酸酯20～70％、色粉0.01～70％、分散剂2～20%、阻燃剂5～40%、协效剂0～50%；将本发明的色母粒用于ABS制品着色时，制品燃烧速率满足UL94HB，本发明的ABS缓燃级色母粒相容性好、分散优良、颜色均一、对制品力学性能影响小。

Description

一种ABS缓燃级色母粒

技术领域

本发明涉及塑料着色领域，具体涉及一种ABS缓燃级色母粒。

背景技术

ABS树脂是由丙烯腈、苯乙烯和丁二烯三个组分组成的热塑性塑料。它是在AS树脂的连续相中分散着聚丁二烯橡胶相的两相结构高分子材料。ABS树脂不仅具有韧性、硬度、刚性相均衡的优良力学性能，而且具有较好的耐化学药品性、尺寸稳定性、表面光泽度、耐低温性、着色性能和加工流动性等性能。作为目前产量最大、应用最广的五大通用工程塑料之一，被广泛地应用于汽车、器具、电子器件、家用电器、建筑等诸多领域。

随着人们安全意识的加强，对材料的燃烧性能要求更加严格，通常纯ABS树脂的燃烧性能符合UL94HB级标准，但当ABS树脂与着色剂、加工助剂等混合，实现其功能性时，其燃烧速率大幅提高。

为改善ABS的燃烧性能，专利ZL99122333.0发明了一种黑色缓燃母粒。它以主阻燃剂及辅助阻燃剂和其它助剂复配、以EVA及PE等树脂为载体而得到一种高效阻燃复合物。其中，主阻燃剂为有机卤素阻燃剂；辅助阻燃剂A为磷酸酯；辅助阻燃剂B为硼酸锌或三氧化二锑或其混合物。该发明制得的缓燃母粒在4～10%的添加量上对基体树脂的力学性能影响不大，性能下降不超过20%，具备高效的阻燃性及良好的流动性，且制品表面光洁、无肉眼显见的流痕等外观不良现象。

但该发明专利采用EVA及PE等树脂为载体，这类载体易于燃烧，为提高母粒的阻燃（缓燃）性能，需要大量的阻燃剂。同时EVA及PE与ABS树脂相容性不好，容易导致制品分层。因此，寻求一种阻燃性能好同时与ABS具有良好相容性的色母粒仍是本领域亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种ABS缓燃级色母粒，将该色母粒用于ABS制品着色时，制品燃烧速率满足UL94HB要求，本发明的ABS缓燃级色母粒相容性好、分散优良、颜色均一、对制品力学性能影响小。

本发明的目的是通过如下技术方案予以实现的：

一种ABS缓燃级色母粒，按重量百分比由以下组分组成：

聚碳酸酯20～70％、色粉0.01～70％、分散剂2～20%、阻燃剂5～40%、协效剂0～50%。

本发明选用聚碳酸酯作为ABS树脂的载体，这是因为当聚碳酸酯与较大添加量的熔点较低的分散剂、阻燃剂、协效剂并用时，其软化点大幅度降低，可明显提高色母的分散、分布性能；另外聚碳酸酯有大量含氧基团，与阻燃剂、协效剂并用时促进成炭，进而降低了制品的燃烧性能。

优选地，所述色粉为无机颜料、有机颜料或颜料中的一种或几种的混合物；进一步优选地，所述无机颜料、有机颜料或染料的耐温性能≥200℃；进一步优选地，所述色粉为耐温≥250℃的无机颜料。这类色粉在提供颜色的同时还能够不提高ABS制品的燃烧速率。

优选地，所述分散剂为硅树脂、硅烷偶联剂、硅油、氨基硅油、高温硫化硅橡胶、液体硅橡胶中的一种或几种。本发明中使用分散剂能够促进颜料在色母中的分散，还能够抑制ABS树脂燃烧；进一步优选地，所述硅烷偶联剂为乙烯基硅烷、氨基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷中的一种或几种。

优选地，所述阻燃剂为熔点低于150℃的磷酸酯和亚磷酸酯中的一种或几种。

优选地，所述协效剂为熔点低于150℃的氨基化合物、软化点80～105℃的线型酚醛树脂中的一种或几种的混合物。

优选地，所述熔点低于150℃的磷酸酯和亚磷酸酯为季戊四醇双亚磷酸二芳基酯、季戊四醇双亚磷酸二烷基酯、烷基磷酸酯、三芳基亚磷酸酯、芳基二磷酸酯、双酚A双（二苯基）磷酸酯、低聚磷酸酯中的一种或几种。进一步优选地，所述熔点低于150℃的氨基化合物为受阻胺类协效剂。该类助剂通过补获自由基、分解氢过氧化物和传递激发态分的能量等多种途径来抑制ABS降解反应。同时，上述软化点80～105℃的线型酚醛树脂可与磷酸酯、亚磷酸酯、有机硅等协同降低ABS树脂的燃烧性能。

本发明提供的ABS缓燃级色母粒可以采用双螺杆挤出机造粒等常规的母粒造粒技术制备。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明选用聚碳酸酯作为色母粒的基材，并通过添加分散剂、阻燃剂及协效阻燃剂共同制备得到ABS缓燃级色母粒，将该色母粒用于ABS制品着色时，制品的燃烧速率满足UL94HB，本发明的ABS缓燃级色母粒相容性好、分散优良、颜色均一、对制品力学性能影响小。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的解释说明，但具体实施例并不对本发明作任何限定。除非特别说明，实施例中所涉及的材料、方法均为本领域常用的材料和方法。

实施例1

在常温常压下，将如下组分和重量百分数：钛白粉20%，硅油1%，氨基硅油1%，季戊四醇双亚磷酸双十八烷基酯5%，软化点105℃的线性酚醛树脂10%，双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯0.5%，磷酸酯RDP5%，磷酸酯PX2205%，PC52.5%，在高速混合机中进行高速混合10分钟，采用双螺杆挤出机进行熔融共混，挤出、切粒、干燥、包装，制得缓燃级色母粒。

实施例2

在常温常压下，将如下组分和重量百分数：颜料红10%，炭黑0.2%，有机硅树脂SFR10010%，软化点90℃的线性酚醛树脂10%，PC69.8%；在高速混合机中进行高速混合4分钟，采用双螺杆挤出机进行熔融共混，挤出、切粒、干燥、包装，制得缓燃级色母粒。

实施例3

在常温常压下，将如下组分和重量百分数：酞菁蓝3%，溶剂黑0.01%，磷酸酯BDP10%，磷酸酯RDP10%，磷酸酯SPD10%；硅油3%，PC63.99%在混合机中低速混合2分钟，采用双螺杆挤出机进行熔融共混，冷却、破碎、再经单螺杆挤出、切粒、干燥、包装，制得缓燃级色母粒。

对比例1

在常温常压下，将如下组分和重量百分数：钛白粉20%，硅油1%，氨基硅油1%，季戊四醇双亚磷酸双十八烷基酯5%，软化点105℃的线性酚醛树脂10%，双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯0.5%，磷酸酯RDP5%，磷酸酯PX2205%，ABS52.5%，在高速混合机中进行高速混合10分钟，采用双螺杆挤出机进行熔融共混，挤出、切粒、干燥、包装，制得缓燃级色母粒。

对比例2

在常温常压下，将如下组分和重量百分数：ABS86％，酞菁蓝3%，EVA蜡5％，EBS3％，聚乙烯蜡3%。在高速混合机中进行高速混合4分钟，采用双螺杆挤出机进行熔融共混，挤出、切粒、干燥、包装，制得对比例色母粒。

对比例3

在常温常压下，将如下组分和重量：三溴苯酚28%，氯代环戊烷13%，磷酸三丁酯2%，锑白13%，马来酸二正辛酯2%，炭黑1%，HDPE28%，EVA13%在高速混合机中高速混合4分钟，采用双螺杆挤出机进行熔融共混，挤出、切粒、干燥、包装，制得对比例色母粒。

将实施例1～3和对比例1～2制备的色母粒，在ABS塑料中添加4phr注塑色板、燃烧样条和冲击样条，具体对比结果如表1所示。

表1各实施例与对比例的着色效果评价

。

从上述比较可知，采用本发明的ABS缓燃级色母粒用于ABS制品着色时，分散性优于对比例，颜色均一；制品的燃烧速率明显低于对比例，且满足UL94HB级标准(＜40mm/min)，同时对制品的冲击性能影响小于10%，具有较好的应用前景。

Claims (9)

1.一种ABS缓燃级色母粒，其特征在于，所述ABS缓燃级色母粒按重量百分比由如下组分组成：聚碳酸酯20～70％、色粉0.01～70％、分散剂2～20%、阻燃剂5～40%、协效剂0～50%；所述阻燃剂为熔点低于150℃的磷酸酯、亚磷酸酯中的一种或几种。

2.根据权利要求1所述的ABS缓燃级色母粒，其特征在于，所述色粉为无机颜料、有机颜料或染料中的一种或几种的混合物。

3.根据权利要求1所述的ABS缓燃级色母粒，其特征在于，所述分散剂为硅树脂、硅烷偶联剂、硅油、高温硫化硅橡胶、液体硅橡胶中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的ABS缓燃级色母粒，其特征在于，所述协效剂为熔点低于150℃的氨基化合物、软化点80～105℃的线型酚醛树脂中的一种或几种的混合物。

5.根据权利要求2所述的ABS缓燃级色母粒，其特征在于，所述无机颜料、有机颜料或染料的耐温性能≥200℃。

6.根据权利要求1或2所述的ABS缓燃级色母粒，其特征在于，所述色粉为耐温≥250℃的无机颜料。

7.根据权利要求3所述的ABS缓燃级色母粒，其特征在于，所述硅烷偶联剂为乙烯基硅烷、氨基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷中的一种或几种。

8.根据权利要求1所述的ABS缓燃级色母粒，其特征在于，所述熔点低于150℃的磷酸酯和亚磷酸酯为季戊四醇双亚磷酸二芳基酯、季戊四醇双亚磷酸二烷基酯、烷基磷酸酯、三芳基亚磷酸酯、低聚磷酸酯中的一种或几种。

9.根据权利要求4所述的ABS缓燃级色母粒，其特征在于，所述熔点低于150℃的氨基化合物为受阻胺类协效剂。