CN104804365A

CN104804365A - 低散发自清洁型abs及其制备方法

Info

Publication number: CN104804365A
Application number: CN201510215757.7A
Authority: CN
Inventors: 毛迪; 周霆; 罗明华; 辛敏琦
Original assignee: Shanghai Kumho Sunny Plastics Co Ltd
Current assignee: Shanghai Kumho Sunny Plastics Co Ltd
Priority date: 2015-04-28
Filing date: 2015-04-28
Publication date: 2015-07-29
Anticipated expiration: 2035-04-28
Also published as: CN104804365B

Abstract

本发明公开了一种低散发自清洁型ABS及其制备方法，所述低散发自清洁型ABS包括以下组分及重量份：ABS80～95份，纳米级二氧化钛0.1～1份，增韧剂5～15份、扩散剂0.5～5份、抗氧剂0.1～1份、润滑剂0.1～1份。本发明的制备方法清洁、无毒，不会因为残留对材料造成二次污染；制得的ABS在保证优秀的低散发性的同时，材料的冲击性能基本保持，特别适合应用于对低温性能要求较高的汽车内外饰件，如仪表板、后视镜、扶手开关面板和行李支架等零部件。

Description

低散发自清洁型ABS及其制备方法

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，具体涉及一种低散发自清洁型ABS及其制备方法。

背景技术

ABS是非结晶性工程塑料，具有优良的抗冲击强度、耐热性、高刚性等性能，被广泛的用于汽车、电子、家电等领域。

随着人们生活质量的提高，汽车越来越多地走进了人们的生活，而健康意识的不断加强与汽车污染带来的危害成为了一对矛盾，汽车塑化产品释放出来的有害物质成为了危害人体健康的隐形杀手。新车的车内空气质量问题受到越来越多消费者的关注，新车所产生的气味是否会影响驾乘人员的健康成为了普通民众关注的热点。

ABS材料由于其优异的耐热性、韧性和耐疲劳强度和电镀性能，被广泛应用与汽车内外饰部件上，如仪表板、后视镜、扶手开关面板和行李支架等。作为汽车内饰用的材料，其散发性也直接关系到驾乘人员的身体健康。我国在2012年3月1日也颁布了《乘用车内空气质量评价指南》并开始实施。

发明内容

本发明目的在于提供一种低散发自清洁型ABS及其制备方法。本发明的方法简单易行，在ABS中添加纳米级二氧化钛和全氟烷基丙烯酸树脂，实现粒子的散发性降低50％，的降低挥发性的效果。一方面纳米级二氧化钛的吸附及光降解作用，使得小分子物质如，甲苯、乙苯、甲醛等物质能够被激发的纳米二氧化钛分解为二氧化碳和水。另一方面，由于具有高迁移性的全氟烷基丙烯酸树脂的存在，纳米二氧化钛能够快速迁移至材料表面。在高温光线照射的条件下，纳米级二氧化钛吸附，降解苯，甲苯，乙苯等小分子物质的能力进一步增强。采用纳米级二氧化钛作为吸附剂，一方面，由于二氧化钛无毒安全。另一方面，纳米二氧化钛在紫外线的照射下激活，光解附着于材料表面的VOC物质，从而减少汽车内的有害物质。为了使纳米二氧化钛能够迁移至材料表面，能够在挤出过程中均匀分散，避免自身团聚。预先将纳米二氧化钛与全氟烷基丙烯酸树脂在高速混合机中混合。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

第一方面，本发明涉及一种低散发自清洁型ABS，包括以下组分及重量份：

所述ABS分子量为80000～150000，包括质量百分比含量为5～30％的橡胶、10～30％的丙烯腈，40～70％的苯乙烯；

所述纳米级二氧化钛的粒径为15～40nm。

优选地，所述的增韧剂包括甲基丙烯酸甲酯/丁二烯/苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸类聚合物、乙烯-丙烯酸甲酯、乙烯-丙烯酸丁酯、乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物或乙烯-醋酸乙烯共聚物-功能化马来酸酐中的一种；

所述增韧剂的粒径为50～700nm；

所述增韧剂的胶含量为20～70％。

优选地，所述的扩散剂为全氟烷基丙烯酸树脂、改性聚四氟乙烯或全氟聚醚树脂中的一种。

优选地，所述的润滑剂包括硅酮粉、季戊四醇酯、乙撑双硬酯酰胺中的一种或几种。

优选地，所述的抗氧剂包括市售抗氧剂245、抗氧剂1076、抗氧剂168中的一种或几种。

第二方面，本发明提供一种所述低散发自清洁型ABS的制备方法，包括以下步骤：

S1、按照所述低散发自清洁型ABS的配方分别称取各组分；

S2、将S1步骤中称取的扩散剂与纳米级二氧化钛在高速混合机中预混合5～30min，得到混合物料；

S3、将步骤S2得到的混合物料与配方中的其余组分投置于双螺杆挤出机中，控制螺杆转速为180～600rpm，经过熔融挤出，造粒即得到产品。

优选地，步骤S2中，所述混合物料为纳米级二氧化钛均匀分散的悬浮液，所述混合物料在50℃条件下保存，预混合后的纳米级二氧化钛能够减少自身间的团聚。

优选地，步骤S3中，所述熔融的条件为180～250℃。

优选地，步骤S3中，所述的双螺杆挤出机包括10个温控区：温控1～2区的温度为180～250℃，温控3～4区的温度为180～250℃，温控5～6区的温度为180～250℃，温控7～8区的温度为180～250℃，温控9～10区的温度为180～250℃；所述控温区的压力为2～35MPa。

优选地，步骤S3中，所述双螺杆挤出机上设有两个抽真空处，一处位于输送料段的末端、熔融段的开始端，另一处位于计量段。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)本方法清洁、无毒，不会因为残留对材料造成二次污染，同时具有自清洁功能，有效降低清洁挤出机螺杆的次数和难度；

(2)制得的ABS在保证优秀的低散发性的同时，材料的耐候性，耐磨，耐化学品性提高，特别适合应用于对气味，耐磨要求较高的汽车内外饰件，如仪表板、储物盒、门把手和杯托等零部件。

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。

以下实施例满足如下条件的情况下均可实现本发明效果：

在本发明实施的过程中各组分在ABS80～95份、纳米级二氧化钛0.1～1份、增韧剂5～15份、扩散剂0.5～5份、抗氧剂0.1～1份、润滑剂0.1～1份的条件下均可实现本发明的技术效果。

以下实施例和对比例中，所使用的原料如下：

选用数均分子量为80000～150000g/mol的ABS，其包括质量百分比含量为5～30％的橡胶、10～30％的丙烯腈、40～70％的苯乙烯，具体是用韩国锦湖石油化学株式会社的ABS P/D150、ABS P/D190，高桥石化的ABS 8391、ABS 8434；

增韧剂的粒径为50～700nm，胶含量为10～30％，具体是用韩国锦湖石油化学株式会社的ABS P/D150、ABS P/D190；

扩散剂为大金公司生产的全氟烷基丙烯酸树脂A：TG1001；

抗氧剂为CIBA公司生产的抗氧剂245、抗氧剂1010、抗氧剂168；

纳米二氧化钛为德固赛生产的P25纳米二氧化钛。

对比例1

S01、称取ABS8434为95Kg，P/D150为5Kg，抗氧剂245为0.1Kg，抗氧剂168为0.2Kg，润滑剂PETS(季戊四醇硬脂酸酯)为0.5Kg(见表1)；

S02、将步骤S01得到的混合物投置于双螺杆挤出机中，控制螺杆转速为450rpm，真空度为0.09Mpa，经过熔融挤出，造粒即得到产品。

对比例2

S01、称取ABS8434为95Kg，P/D150为5Kg，抗氧剂245为0.1Kg，抗氧剂168为0.2Kg，扩散剂TG1001为0.6Kg，润滑剂PETS(季戊四醇硬脂酸酯)为0.5Kg(见表1)；

对比例3

S01、称取ABS8434为95Kg，P/D150为5Kg，抗氧剂245为0.1Kg，抗氧剂168为0.2Kg，纳米级二氧化钛P25为0.1Kg，润滑剂PETS(季戊四醇硬脂酸酯)为0.5Kg(见表1)；

实施例1

S11、称取ABS8434为95Kg，P/D150为5Kg，P25纳米二氧化钛为0.1Kg，抗氧剂245为0.1Kg，抗氧剂168为0.2Kg，扩散剂TG1001为0.6Kg，润滑剂PETS(季戊四醇硬脂酸酯)为0.5Kg(见表1)；

S12、将S01步骤中称取的纳米二氧化钛与扩散剂TG1001在中速混合器中混合20min，得到混合物料；

S13、将步骤S02得到的混合物与其余原料组分投置于双螺杆挤出机中，控制螺杆转速为450rpm，真空度为0.09Mpa，经过熔融挤出，造粒即得到产品。

实施例2

S11、称取ABS8434为90Kg，P/D150为10Kg，P25纳米二氧化钛为0.1Kg，抗氧剂245为0.1Kg，抗氧剂168为0.2Kg，扩散剂TG1001为0.6Kg，润滑剂PETS(季戊四醇硬脂酸酯)为0.5Kg(见表1)；

S13、将步骤S02得到的混合物与其余原料组分投置于双螺杆挤出机中，控制螺杆转速为450rpm，经过熔融挤出，造粒即得到产品。

实施例3

S11、称取ABS8334为80Kg，P/D150为15Kg，P25纳米二氧化钛为0.1Kg，抗氧剂245为0.1Kg，抗氧剂168为0.2Kg，扩散剂TG1001为0.6Kg，润滑剂PETS(季戊四醇硬脂酸酯)为0.5Kg(见表1)；

实施例4

S11、称取ABS8434为95Kg，P/D150为5Kg，P25纳米二氧化钛为0.1Kg，抗氧剂245为0.1Kg，抗氧剂168为0.2Kg，扩散剂TG1001为0.6Kg，硅酮粉为0.5Kg(见表1)；

表1

将以上实施例、对比例制备的低散发性的ABS粒子的散发性如表1所示：

其中，乙苯、苯乙烯利用VCS 1027 2759方法测试；

其中，总碳含量利用PV 3341方法测试；

表2

	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	对比例1	对比例2	对比例3
								乙苯(ug/g)	0.4	0.6	1.4	0.5	9.5	10.1	12.6
苯乙烯(ug/g)	1.9	2.1	2.7	1.7	3.7	4.2	14.2
								TVOC(ugC/g)	10.7	11.1	11.6	10.6	18.5	34.3	74.4

由表2可知：通过实例和对比例可以发现，纳米二氧化钛对于ABS的散发性有着较大影响。在没有扩散剂TG1001的扩散作用下，纳米二氧化钛无法迁移至表面，会残存在ABS制件内部，加剧ABS的氧化降解，致使TVOC显著增加。

具有Anatase或者Rutile结构的二氧化钛在具有一定能量的光子激发下，能使分子轨道中的电子离开价带跃迁至导带。从而在材料价带形成光生空穴[e+]，在导带形成光生电子[e-],在体相二氧化钛中由于二氧化钛颗粒很大，光生电子在到达导带开始向颗粒表面活动的过程中很容易与光生空穴复合，从而从宏观上我们无法观察到光子激发的效果。但是纳米的二氧化钛颗粒由于尺寸很小，所以电子比较容易扩散到晶体表面，导致原本不带电的晶体表面的2个不同部分出现了极性相反的2个微区-光生电子和光生空穴。由于光生电子和光生空穴都有很强的能量，远远高出一般有机污染物的分子链的强度，所以可以轻易将有机污染物分解成最原始的状态。另一方面，由于全氟烷基丙烯酸树脂的高迁移性，将预混后的纳米二氧化钛带到材料表面，不仅有效预防了纳米二氧化钛对ABS的降解，又能够吸附并降解环境中的有害物质因此，通过该方法，可以得到低散发，自清洁型的ABS。

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

1.一种低散发自清洁型ABS，其特征在于，包括以下组分及重量份：

其中，所述扩散剂为全氟烷基丙烯酸树脂、改性聚四氟乙烯或全氟聚醚树脂中的一种。

2.根据权利要求1所述的低散发自清洁型ABS，其特征在于，所述ABS分子量为80000～150000，包括质量百分比含量为5～30％的橡胶、10～30％的丙烯腈，40～70％的苯乙烯。

3.根据权利要求1所述的低散发自清洁型ABS，其特征在于，所述纳米级二氧化钛的粒径为15～40nm。

4.根据权利要求1所述的低散发自清洁型ABS，其特征在于，所述的增韧剂包括甲基丙烯酸甲酯/丁二烯/苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸类聚合物、乙烯-丙烯酸甲酯、乙烯-丙烯酸丁酯、乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物或乙烯-醋酸乙烯共聚物-功能化马来酸酐中的一种。

5.根据权利要求1或4所述的低散发自清洁型ABS，其特征在于，所述增韧剂的粒径为50～700nm；所述增韧剂的胶含量为20～70％。

6.根据权利要求1所述的低散发自清洁型ABS，其特征在于，所述的润滑剂包括硅酮粉、季戊四醇酯、乙撑双硬酯酰胺中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的低散发自清洁型ABS，其特征在于，所述的抗氧剂包括市售抗氧剂245、抗氧剂1076、抗氧剂168中的一种或几种。

8.一种权利要求1～7任一项所述低散发自清洁型ABS的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、按照所述低散发自清洁型ABS的配方分别称取各组分；

9.根据权利要求8所述低散发自清洁型ABS的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述熔融的条件为180～250℃。

10.根据权利要求8所述低散发自清洁型ABS的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述的双螺杆挤出机包括10个温控区：温控1～2区的温度为180～250℃，温控3～4区的温度为180～250℃，温控5～6区的温度为180～250℃，温控7～8区的温度为180～250℃，温控9～10区的温度为180～250℃；所述控温区的压力为2～35MPa；所述双螺杆挤出机上设有两个抽真空处，一处位于输送料段的末端、熔融段的开始端，另一处位于计量段。