CN104497431A

CN104497431A - 一种低燃烧速率的色母粒

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Publication number: CN104497431A
Application number: CN201410701823.7A
Authority: CN
Inventors: 林康艺
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-11-28
Filing date: 2014-11-28
Publication date: 2015-04-08

Abstract

本发明涉及一种低燃烧速率的色母粒，按重量百分比由如下组分组成：苯乙烯共聚物20～70％、色粉0.01～70％、分散剂 1%～20%、协效剂0～50%、填料0～40％；其中所述色粉为无机颜料、有机颜料或染料中的一种或几种，所述无机颜料、有机颜料或染料的耐温性能≥200℃；本发明提供的色母粒应用于ABS制品的着色时，ABS制品的燃烧速率达到UL94 HB的标准，且分散性能优良、无色点、色纹；本发明可根据需要，制备不同颜色的母粒；同时，该色母粒对制品的力学性能影响较小。

Description

一种低燃烧速率的色母粒

技术领域

本发明涉及塑料着色领域，具体地说，涉及一种低燃烧速率的色母粒。

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等树脂为载体而得的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，而 EVA及PE与ABS树脂相容性不好，容易导致制品分层。

专利CN200910198336. 2提供了一种低L值的阻燃ABS改性树脂及其制备方法。该发明采用高效的卤—锑—硼—PTFE阻燃协同体系，母粒法的加工工艺，在保证阻燃性的基础上，降低了阻燃剂用量，尤其是锑系阻燃剂的用量，从而降低了其对黑度的影响；该发明同时采用大粒径的锑系阻燃剂与硼酸锌的复配体系，进一步降低了其对阻燃ABS黑度的影响；采用高效的炭黑分散润滑体系，大大增加其着色力，从而制备更高黑度的阻燃ABS改性树脂。但是，该发明是一种改性树脂，仍采用了大量的阻燃剂，并且该发明仅能应用于黑色制品。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术色母粒提高制品燃烧速率的不足，提供一种低燃烧速率的色母粒，该母粒应用于ABS制品着色时，可制备不同颜色的母粒，并且分散优良、颜色均一、对制品力学性能影响小。

本发明的上述目的通过如下技术方案予以实现：

一种低燃烧速率的色母粒，按重量百分比由如下组分组成：苯乙烯共聚物20～70％、色粉0.01～70％、分散剂 1%～20%、协效剂0～50%、填料0～40％；

其中所述苯乙烯共聚物为丙烯腈-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-压克力橡胶-丙烯腈共聚物中的一种或几种；所述色粉为无机颜料、有机颜料或染料中的一种或几种，所述无机颜料、有机颜料或染料的耐温性能≥200℃；所述分散剂为有机硅、熔点低于150℃的磷酸酯、亚磷酸酯中的一种或几种；所述协效剂为含氟聚合物、熔点低于150℃的氨基化合物、软化点80～105℃的线性酚醛树脂中的一种或几种；所述填料为氢氧化镁、蒙脱土、氢氧化铝中的一种或几种。

优选的，所述色粉耐温性能≥250℃，进一步优选的，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。

优选的，所述有机硅为硅烷偶联剂（乙烯基硅烷、氨基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷）、硅油、氨基硅油、高温硫化硅橡胶、液体硅橡胶、硅树脂等；所述熔点低于150℃的磷酸酯、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、低聚磷酸酯等。该类助剂能够促进颜料在色母中的分散，还能够抑制ABS树脂燃烧。

优选的，所述含氟聚合物为PPA、PTFE；这类助剂能够减少ABS燃烧时的低落现象；所述熔点低于150℃氨基化合物为受阻胺，该类助剂通过捕获自由基、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；所述软化点80～105℃的线性酚醛树脂，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。

优选的，所述填料的粒径为2500～10000目，进一步优选为8000～10000目。所述填料受热分解时释放出结晶水的强吸热反应，吸热量很大，可起到冷却聚合物的作用，同时反应产生的水蒸气可以稀释可燃气体，抑制燃烧的蔓延，且新生的耐火金属氧化物具有较高的活性，它会催化聚合物的热氧交联反应，在聚合物表面形成一层炭化膜，炭化膜会减弱燃烧时的传热、传质效应，从而起到阻燃的作用。

本发明所提供的低燃烧速率的色母粒可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：本发明提供的低燃烧速率的色母粒应用于ABS制品的着色时，ABS制品的燃烧速率达到UL94 HB的标准，且分散性能优良、无色点、色纹；本发明可根据需要，制备不同颜色的母粒；同时，该色母粒对制品的力学性能影响较小。

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，按重量百分比由如下组分组成：钛白粉10%，硅油1%，氨基硅油 1%，含氟聚合物PTFE 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%，8000目氢氧化镁 10%，双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯0.5%，磷酸酯RDP 5%，磷酸酯PX220 5%，ABS 35%，ASA 16.5%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，制得低燃烧速率的色母粒。

实施例2

在常温常压下，按重量百分比由如下组分组成：颜料红10%，炭黑 0.2%，有机硅树脂SFR100 10%，软化点90℃的线性酚醛树脂 10%，AS 39.8%,ASA 30%；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，制得低燃烧速率的色母粒。

实施例3

在常温常压下，按重量百分比由如下组分组成：酞菁蓝3%，溶剂黑 0.01%，磷酸酯BDP 10%，磷酸酯RDP 10%，磷酸酯SPD 10%；硅油3%，ABS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，制得低燃烧速率的色母粒。

对比例1

在常温常压下，按重量百分比由如下组分组成：ABS 86％，酞菁蓝3%， EVA蜡5％，EBS 3％，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2

在常温常压下，按重量百分比由如下组分组成：三溴苯酚2000g，氯代环戊烷1000g，磷酸三丁酯100g，锑白900g，马来酸二正辛酯100g，炭黑1g，HDPE 2000g，EVA 1000g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。

将实施例和比较例制备的色母粒，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 采用不同载体着色效果评价

从上述比较可知，采用本发明的低燃烧速率的色母粒用于ABS制品着色时，分散性优于对比例，制品的燃烧速率明显低于对比例，燃烧速率满足UL94HB级标准(＜40mm/min)。同时对制品的冲击性能影响小于10%。

Claims

1.一种低燃烧速率的色母粒，其特征在于按重量百分比由如下组分组成：苯乙烯共聚物20～70％、色粉0.01～70％、分散剂 1%～20%、协效剂0～50%、填料0～40％；

2.根据权利要求1所述的低燃烧速率的色母粒，其特征在于所述色粉耐温性能≥250℃。

3.根据权利要求2所述的低燃烧速率的色母粒，其特征在于所述色粉为耐温≥250℃的无机颜料。

4.根据权利要求1所述的低燃烧速率的色母粒，其特征在于所述有机硅为硅烷偶联剂、硅油、氨基硅油、高温硫化硅橡胶、液体硅橡胶、硅树脂；所述熔点低于150℃的磷酸酯、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。

5.根据权利要求4所述的低燃烧速率的色母粒，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。

6.根据权利要求1所述的低燃烧速率的色母粒，其特征在于所述含氟聚合物为PPA、PTFE；所述熔点低于150℃氨基化合物为受阻胺。

7.根据权利要求1所述的低燃烧速率的色母粒，其特征在于所述填料的粒径为2500～10000目。

8.根据权利要求7所述的低燃烧速率的色母粒，其特征在于所述填料的粒径为8000～10000目。