CN105400121A

CN105400121A - 阻燃abs树脂及其制备方法

Info

Publication number: CN105400121A
Application number: CN201510705986.7A
Authority: CN
Inventors: 孙辉; 丁龙龙; 刘冬丽; 王美晓; 王红霞; 马颖江; 谭新宪; 李涛
Original assignee: Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
Current assignee: Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
Priority date: 2015-10-26
Filing date: 2015-10-26
Publication date: 2016-03-16

Abstract

本发明公开了一种阻燃ABS树脂及其制备方法，其中，以重量份计，该阻燃ABS树脂包括：68～74份的ABS树脂，12～18份的阻燃剂，3～5份的协效阻燃剂，6～10份的增韧剂，0.4～0.6份的抗氧剂，0.4～0.6份的润滑剂，0.8～1.2份的填料。本发明公开的阻燃ABS树脂，通过优化各个组分的配比，能够在保证1.5mmV0等级阻燃的同时，提高阻燃ABS树脂的冲击性能和拉伸性能，从而提高阻燃ABS树脂的综合性能。

Description

阻燃ABS树脂及其制备方法

技术领域

本发明涉及ABS树脂制备技术领域，更具体地说，涉及一种阻燃ABS树脂及其制备方法。

背景技术

ABS(AcrylonitrileButadieneStyrene)树脂是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，具有较好的机械性能和耐化学腐蚀性，被广泛地应用于多领域，例如空调内机外壳、电视机外壳等家电方面的应用，汽车内饰、仪表等工业制品方面的应用。

目前，为了应用于阻燃制件，研发了阻燃ABS树脂。但是，阻燃ABS树脂的综合性能较差，各项性能不均衡，具体地，高冲击性能的阻燃ABS树脂的拉伸强度较低；高拉伸性能的阻燃ABS树脂的冲击强度较低；高冲击高拉伸性能的阻燃ABS树脂阻燃等级较低，无法满足1.5mmV0等级阻燃。目前所使用的阻燃ABS树脂的拉伸强度为40.81MPa、弯曲强度为64.71MPa、缺口冲击强度为18.24KJ/m2、断裂伸长率为14.05％、熔融指数为37.29g/10min、达到1.5mmV0等级阻燃、余焰时间为2.5s，该材料的冲击性能较低，拉伸性能较高。

综上所述，如何在保证1.5mmV0等级阻燃的同时，提高阻燃ABS树脂的冲击性能和拉伸性能，以提高阻燃ABS树脂的综合性能，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种阻燃ABS树脂，在保证1.5mmV0等级阻燃的同时，提高阻燃ABS树脂的冲击性能和拉伸性能，以提高阻燃ABS树脂的综合性能。本发明的另一目的是提供一种阻燃ABS树脂的制备方法。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种阻燃ABS树脂，以重量份计，包括：

68～74份的ABS树脂，

12～18份的阻燃剂，

3～5份的协效阻燃剂，

6～10份的增韧剂，

0.4～0.6份的抗氧剂，

0.4～0.6份的润滑剂，

0.8～1.2份的填料。

优选地，所述ABS树脂为单一树脂。

优选地，所述ABS树脂的拉伸强度大于45MPa，所述ABS树脂的冲击强度大于20KJ/m²。

优选地，所述ABS树脂由至少两种ABS树脂混合组成。

优选地，所述ABS树脂由两种ABS树脂混合组成，两种所述ABS树脂中，一种所述ABS树脂的拉伸强度大于45MPa，另一种所述ABS树脂的冲击强度大于20KJ/m²。

优选地，所述阻燃剂选自十溴二苯乙烷、四溴双酚A、溴代三嗪中的一种或者多种。

优选地，所述协效阻燃剂选自三氧化二锑、亚磷酸二胺、季戊四醇中的一种或者多种。

优选地，所述增韧剂为增韧剂A，所述增韧剂A为SBS或MBS，或者所述增韧剂A由SBS和MBS混合组成。

优选地，所述增韧剂为增韧剂B，所述增韧剂B为高胶粉或者氯化聚乙烯，或者所述增韧剂B由高胶粉和氯化聚乙烯混合组成。

优选地，所述抗氧剂选自抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂1076中的一种或者多种。

优选地，所述润滑剂选自硬脂酸、硬脂酸盐、酰胺蜡、聚烯烃蜡类润滑剂中的一种或者多种。

优选地，所述填料为无机填料。

优选地，所述填料选自碳酸钙、滑石粉、云母中的一种或者多种。

优选地，所述填料的目数为600～2500目。

本发明提供的阻燃ABS树脂，经试验，较现有技术相比，通过优化各个组分的配比，能够在保证1.5mmV0等级阻燃的同时，提高阻燃ABS树脂的冲击性能和拉伸性能，从而提高阻燃ABS树脂的综合性能。

基于上述提供的阻燃ABS树脂，本发明还提供了一种阻燃ABS树脂的制备方法，阻燃ABS树脂的制备方法包括：

将68～74份的所述ABS树脂、12～18份的所述阻燃剂、3～5份的所述协效阻燃剂、6～10份的所述增韧剂、0.4～0.6份的所述抗氧剂、0.4～0.6份的所述润滑剂、0.8～1.2份的混合，混合后进行造粒，获得阻燃ABS树脂。

优选地，所述混合通过高混机混合，所述混合的时间为2～5min。

优选地，所述造粒通过双螺杆挤出机进行造粒，所述双螺杆挤出机的挤出加工温度为180～220℃。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种阻燃ABS树脂，以重量份计，该阻燃ABS树脂包括：

68～74份的ABS树脂，

12～18份的阻燃剂，

3～5份的协效阻燃剂，

6～10份的增韧剂，

0.4～0.6份的抗氧剂，

0.4～0.6份的润滑剂，

0.8～1.2份的填料。

本发明提供的阻燃ABS树脂，经试验(请参见后续实施例1～6和表1)，较现有技术相比，通过优化各个组分的配比，能够在保证1.5mmV0等级阻燃的同时，提高阻燃ABS树脂的冲击性能和拉伸性能，从而提高阻燃ABS树脂的综合性能。

以重量份计，本发明提供的阻燃ABS树脂包括68～74份的ABS树脂。ABS树脂可为单一树脂，也可由至少两种ABS树脂混合组成。需要说明的是，单一树脂，即为一种树脂；不同种的ABS树脂，力学性能不同。为了提高阻燃ABS树脂的强度和韧性，优先选择ABS树脂为高强度高韧性ABS树脂，具体地，ABS树脂的拉伸强度大于45MPa，ABS树脂的冲击强度大于20KJ/m²。当然，也可选择ABS树脂由高强度ABS树脂和高韧性ABS树脂混合组成。具体地，ABS树脂由两种ABS树脂混合组成，两种ABS树脂中，一种ABS树脂的拉伸强度大于45MPa，另一种ABS树脂的冲击强度大于20KJ/m²。

以重量份计，本发明提供的阻燃ABS树脂包括12～18份的阻燃剂。优选包括15～18份的阻燃剂。在本发明中，阻燃剂用于使阻燃ABS树脂具有阻燃效果，阻燃剂的份数越多，阻燃ABS树脂的阻燃性能越好，但是，阻燃剂过量会降低阻燃ABS树脂的冲击强度或者拉伸强度。阻燃剂优选自十溴二苯乙烷、四溴双酚A、溴代三嗪中的一种或者多种。可以理解的是，“多种”即为至少两种。

以重量份计，本发明提供的阻燃ABS树脂包括3～5份的协效阻燃剂。优选包括4份的协效阻燃剂。协效阻燃剂用于优化阻燃ABS树脂的物理性能、提高阻燃ABS树脂的阻燃效果。在本发明中，协效阻燃剂优选自三氧化二锑、亚磷酸二胺、季戊四醇中的一种或者多种。

以重量份计，本发明提供的阻燃ABS树脂包括6～10份的增韧剂。增韧剂有助于提高阻燃ABS树脂的强度和韧性。在本发明中，优选增韧剂为增韧剂A，该增韧剂A选自SBS、MBS中的一种或者两种，具体地，增韧剂A为SBS或MBS、或者增韧剂A由SBS和MBS混合组成。其中，MBS(Methylmethacrylate-Butadiene-Styrene)是甲基丙烯酸甲酯(M)，丁二烯(B)及苯乙烯(S)的三元共聚物；SBS为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。增韧剂A有助于提高阻燃ABS树脂的强度和韧性。但是，过多的增韧剂A虽然可以提高阻燃ABS树脂的冲击强度，但大幅度降低了相应的拉伸强度。当然，也可优选增韧剂为增韧剂B，该增韧剂B选自高胶粉、氯化聚乙烯中的一种或者两种，具体地，增韧剂B为高胶粉或者氯化聚乙烯、或者增韧剂B由高胶粉和氯化聚乙烯混合组成。增韧剂B可以在提高冲击强度的同时，也提高阻燃ABS树脂的拉伸强度。但是，过多的增韧剂B会降低阻燃ABS树脂的阻燃效果，无法达到1.5mmV0等级阻燃。因此，优选本发明提供的阻燃ABS树脂包括6～8份的增韧剂B。

以重量份计，本发明提供的阻燃ABS树脂包括0.4～0.6份的抗氧剂，优选包括0.5份的抗氧剂。在本发明中，抗氧剂有助于降低阻燃ABS树脂在高温高压条件下的降解。其中，抗氧剂优选自抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂1076中的一种或者多种。

以重量份计，本发明提供的阻燃ABS树脂包括0.4～0.6份的润滑剂，优选包括0.5份的润滑剂。在本发明中，润滑剂可以改善阻燃ABS树脂的挤出性能，提高阻燃ABS树脂的表面光滑度，降低设备能耗；同时也有助于阻燃剂在ABS树脂中的均匀分散度。其中，润滑剂优选自硬脂酸、硬脂酸盐、酰胺蜡、聚烯烃蜡类润滑剂中的一种或者多种。

以重量份计，本发明提供的阻燃ABS树脂包括0.8～1.2份的填料，优选本发明提供的阻燃ABS树脂包括1.0份的填料。在本发明中，填料用于加强阻燃剂在ABS树脂中的分散度。为了降低成本，优选填料为无机填料。进一步地，填料优选自碳酸钙、滑石粉、云母中的一种或者多种。当然，也可选择填料为有机填料。在本发明中，对于填料的目数，可根据实际需要进行选择。优选地，填料的目数为600～2500目。

相应地，本发明提供了一种阻燃ABS树脂的制备方法，包括：

以重量份计，将68～74份的ABS树脂、12～18份的阻燃剂、3～5份的协效阻燃剂、6～10份的增韧剂、0.4～0.6份的抗氧剂、0.4～0.6份的润滑剂、0.8～1.2份的填料混合，混合后进行造粒，获得阻燃ABS树脂。

在本发明中，ABS树脂、阻燃剂、协效阻燃剂、增韧剂、抗氧剂、润滑剂、填料的具体材料和类型，可根据上文所述进行选择，本文在此不再赘述。

本发明提供的阻燃ABS树脂的制备方法，经试验(请参见后续实施例1～6和表1)，较现有技术相比，通过优化各个组分的配比，能够在保证1.5mmV0等级阻燃的同时，提高阻燃ABS树脂的冲击性能和拉伸性能，从而提高阻燃ABS树脂的综合性能。

本发明提供的阻燃ABS树脂的制备方法，优选采用高混机混合68～74份的ABS树脂、12～18份的阻燃剂、3～5份的协效阻燃剂、6～10份的增韧剂、0.4～0.6份的抗氧剂、0.4～0.6份的润滑剂、0.8～1.2份的填料，可提高混合效率。优选混合时间为2min～5min，以保证混合效果。对于高混机的类型和混合时间，可根据实际需要进行选择，本发明不做限定。当然，也可选择普通的混合机进行混合，并不局限于上述限定。

本发明提供的阻燃ABS树脂的制备方法，通过挤出机进行造粒，优选造粒通过双螺杆挤出机进行造粒。进一步地，双螺杆挤出机的挤出加工温度为180℃～220℃。当然，也可选择其他类型的挤出机进行造粒，例如单螺杆挤出机，也可根据实际需要设定挤出加工温度，并不局限于上述限定。

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的阻燃ABS树脂、阻燃ABS树脂的制备方法进行具体地描述。

实施例1

称取ABS树脂72份、阻燃剂12份、协效阻燃剂4份、增韧剂B10份、抗氧剂0.4份、润滑剂0.6份、填料1份，并将其加入高混机，混合2～5min，然后经过双螺杆挤出机进行造粒，挤出加工温度为180～220℃，最后获得阻燃ABS树脂。

实施例2

称取ABS树脂74份、阻燃剂15份、协效阻燃剂3份、增韧剂B6份、抗氧剂0.5份、润滑剂0.5份、填料1份，并将其加入高混机，混合2～5min，然后经过双螺杆挤出机进行造粒，挤出加工温度为180～220℃，最后获得阻燃ABS树脂。

实施例3

称取ABS树脂69份、阻燃剂15份、协效阻燃剂4份、增韧剂A10份、抗氧剂0.4份、润滑剂0.4份、填料1.2份，并将其加入高混机，混合2～5min，然后经过双螺杆挤出机进行造粒，挤出加工温度为180～220℃，最后获得阻燃ABS树脂。

实施例4

称取ABS树脂72份、阻燃剂15份、协效阻燃剂3份、增韧剂B8份、抗氧剂0.6份、润滑剂0.4份、填料1份，并将其加入高混机，混合2～5min，然后经过双螺杆挤出机进行造粒，挤出加工温度为180～220℃，最后获得阻燃ABS树脂。

实施例5

称取ABS树脂68份、阻燃剂18份、协效阻燃剂4份、增韧剂A8份、抗氧剂0.6份、润滑剂0.6份、填料0.8份，并将其加入高混机，混合2～5min，然后经过双螺杆挤出机进行造粒，挤出加工温度为180～220℃，最后获得阻燃ABS树脂。

实施例6

称取ABS树脂69份、阻燃剂18份、协效阻燃剂5份、增韧剂A6份、抗氧剂0.6份、润滑剂0.5份、填料0.9份，并将其加入高混机，混合2～5min，然后经过双螺杆挤出机进行造粒，挤出加工温度为180～220℃，最后获得阻燃ABS树脂。

将实施例1～6得到的粒子在185～220℃的注塑机中注塑成型为样条，每个实施例得到的样条包括：拉伸样条、弯曲样条、冲击样条、阻燃样条，其中，拉伸样条的长度为150±2mm、宽度为10±0.2mm、厚度为4±0.2mm，弯曲样条的长度为80±2mm、宽度为10±0.2mm、厚度为4±0.2mm，冲击样条的长度为80±2mm、宽度为10±0.2mm、厚度为4±0.2mm、缺口剩余宽度为8±0.2mm，阻燃样条的长度为125±5mm、宽度为13±0.5mm、厚度为1.5±0.1mm。按国标标准GB/T1040、GB/T9341、GB/T1843、GB/T2408、GB/T2918对样条进行性能测试。样条在测试前先在(23±2)℃，湿度(50±10)％的环境中放置88h。实施例1～6的测试结果见表1：

表1测试结果

由表1可知，本发明提供的阻燃ABS树脂以及本发明提供的阻燃ABS树脂的制备方法，通过优化各个组分的配比，能够在保证1.5mmV0等级阻燃的同时，提高阻燃ABS树脂的冲击性能和拉伸性能，以提高阻燃ABS树脂的综合性能。另外，阻燃剂和协助阻燃剂存在一个最佳添加量。少量的阻燃剂无法达到V0等级阻燃，过量的阻燃剂会使其冲击强度或拉伸强度大幅度降低；协效阻燃剂增加能提高阻燃性能，4份协效阻燃剂就可以达到最佳的阻燃效果；过多的增韧剂A虽然可以提高产品的冲击强度，但相应的拉伸强度大幅度降低；增韧剂B可以在提高冲击强度的同时，也能提高产品的拉伸强度，但过多的增韧剂B将无法达到V0等级阻燃；实施例2、实施例4获得的阻燃ABS树脂，可以得到高强度高冲击性能，且能满足1.5mmV0等级阻燃。

本发明提供的阻燃ABS树脂、由本发明提供的阻燃ABS树脂的制备方法获得的阻燃ABS树脂，在提高拉伸强度和冲击强度的同时，能满足1.5mmV0等级阻燃ABS，可以在通用注塑机上注塑出大型制件，注塑成型的阻燃ABS制件可以应用于大部分电器安全类部件。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种阻燃ABS树脂，其特征在于，以重量份计，包括：

68～74份的ABS树脂，

12～18份的阻燃剂，

3～5份的协效阻燃剂，

6～10份的增韧剂，

0.4～0.6份的抗氧剂，

0.4～0.6份的润滑剂，

0.8～1.2份的填料。

2.根据权利要求1所述的阻燃ABS树脂，其特征在于，所述ABS树脂为单一树脂。

3.根据权利要求2所述的阻燃ABS树脂，其特征在于，所述ABS树脂的拉伸强度大于45MPa，所述ABS树脂的冲击强度大于20KJ/m²。

4.根据权利要求1所述的阻燃ABS树脂，其特征在于，所述ABS树脂由至少两种ABS树脂混合组成。

5.根据权利要求4所述的阻燃ABS树脂，其特征在于，所述ABS树脂由两种ABS树脂混合组成，两种所述ABS树脂中，一种所述ABS树脂的拉伸强度大于45MPa，另一种所述ABS树脂的冲击强度大于20KJ/m²。

6.根据权利要求1所述的阻燃ABS树脂，其特征在于，所述阻燃剂选自十溴二苯乙烷、四溴双酚A、溴代三嗪中的一种或者多种。

7.根据权利要求1所述的阻燃ABS树脂，其特征在于，所述协效阻燃剂选自三氧化二锑、亚磷酸二胺、季戊四醇中的一种或者多种。

8.根据权利要求1所述的阻燃ABS树脂，其特征在于，所述增韧剂为增韧剂A，所述增韧剂A为SBS或MBS，或者所述增韧剂A由SBS和MBS混合组成。

9.根据权利要求1所述的阻燃ABS树脂，其特征在于，所述增韧剂为增韧剂B，所述增韧剂B为高胶粉或者氯化聚乙烯，或者所述增韧剂B由高胶粉和氯化聚乙烯混合组成。

10.根据权利要求1所述的阻燃ABS树脂，其特征在于，所述抗氧剂选自抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂1076中的一种或者多种。

11.根据权利要求1所述的阻燃ABS树脂，其特征在于，所述润滑剂选自硬脂酸、硬脂酸盐、酰胺蜡、聚烯烃蜡类润滑剂中的一种或者多种。

12.根据权利要求1所述的阻燃ABS树脂，其特征在于，所述填料为无机填料。

13.根据权利要求12所述的阻燃ABS树脂，其特征在于，所述填料选自碳酸钙、滑石粉、云母中的一种或者多种。

14.根据权利要求12所述的阻燃ABS树脂，其特征在于，所述填料的目数为600～2500目。

15.一种如权利要求1-14中任意一项所述的阻燃ABS树脂的制备方法，其特征在于，包括：

将68～74份的所述ABS树脂、12～18份的所述阻燃剂、3～5份的所述协效阻燃剂、6～10份的所述增韧剂、0.4～0.6份的所述抗氧剂、0.4～0.6份的所述润滑剂、0.8～1.2份的所述填料混合，混合后进行造粒，获得阻燃ABS树脂。

16.根据权利要求15所述的制备方法，其特征在于，所述混合通过高混机混合，所述混合的时间为2～5min。

17.根据权利要求15所述的制备方法，其特征在于，所述造粒通过双螺杆挤出机进行造粒，所述双螺杆挤出机的挤出加工温度为180～220℃。