CN105885338B

CN105885338B - 一种工业安全帽用abs阻燃母粒及其制备方法

Info

Publication number: CN105885338B
Application number: CN201610463987.XA
Authority: CN
Inventors: 甄伟民; 王少强; 李文东; 秦维超; 刘晓青; 杨锋弟
Original assignee: BEIJING HAIKE HUACHANG NEW MATERIAL TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: BEIJING HAIKE HUACHANG NEW MATERIAL TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2016-06-23
Filing date: 2016-06-23
Publication date: 2018-06-05
Anticipated expiration: 2036-06-23
Also published as: CN105885338A

Abstract

本发明公开了一种工业安全帽用ABS阻燃母粒及其制备方法，其中阻燃母粒包括以下重量份数的组分：高流动性ABS树脂，50～55份；阻燃剂，30～35份；阻燃协效剂，5～10份；加工助剂，4～5份；抗氧化剂，0.4～0.5份；光稳定剂，0.4～0.5份。本发明，阻燃母粒用量远低于现有工业安全帽中的阻燃母粒用量，故对材料其他性能影响小，尤其冲击性能，能满足国家标准，因此在保障产品具有优异力学性能的同时大幅降低制造成本，提高工作效率；此外，其工艺简单，实施容易，能耗低。

Description

一种工业安全帽用ABS阻燃母粒及其制备方法

技术领域

本发明涉及阻燃ABS制品的制备，具体涉及一种工业安全帽用ABS阻燃母粒及其制备方法。

背景技术

ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene，丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物)树脂是五大合成树脂之一，其抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能优良，还具有易加工、制品尺寸稳定、表面光泽性好等特点，容易涂装、着色，广泛应用于机械、汽车、电子电器、仪器仪表、纺织和建筑等工业领域，是一种用途极广的热塑性工程塑料。

但是，ABS树脂氧指数仅为18.3～20，属易燃材料，所以对于安全帽等产品必须添加阻燃剂来满足使用要求。目前市场上常见的阻燃改性手段是用溴类阻燃剂和三氧化二锑按一定比例复配，当制品满足了安全帽的阻燃标准，阻燃剂的添加量通常达到12％以上，因此会出现以下问题：

(1)制品虽满足了安全帽的阻燃标准，但其物理性能将会降低，尤其是冲击性能大幅度降低，不能满足相应的国家标准。

(2)由于阻燃剂的添加量比较大，若混料不均匀，容易造成阻燃剂的分布不均匀，从而出现阻燃剂的团聚现象，使制品的性能不统一。

(3)阻燃剂和ABS树脂相比价格较高，其添加量越多，产品成本也将会越高。

有鉴于此，急需提供一种制造成本低、工艺流程简单且性能优异的工业用阻燃ABS制品的制作方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有的阻燃ABS工业安全帽制品生产过程中，阻燃母粒的添加量大，对材料其他性能造成很大影响，尤其冲击性能急剧下降，不能满足产品的国家标准，不能保障产品优异的力学性能的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供了一种工业安全帽用ABS阻燃母粒，包括以下重量份数的组分：高流动性ABS树脂，50～55份；阻燃剂，30～35份；阻燃协效剂，5～10份；加工助剂，4～5份；抗氧化剂，0.4～0.5份；光稳定剂，0.4～0.5份。

在上述方案中，包括以下重量份数的组分：高流动性ABS树脂，50份；阻燃剂，35份；阻燃协效剂，8份；加工助剂，4份；抗氧化剂，0.5份；光稳定剂，0.5份。

在上述方案中，包括以下重量份数的组分：高流动性ABS树脂，52.2份；阻燃剂，30份；阻燃协效剂，10份；加工助剂，5份；抗氧化剂，0.4份；光稳定剂，0.4份。

在上述方案中，包括以下重量份数的组分：高流动性ABS树脂，55份；阻燃剂，33.2份；阻燃协效剂，5份；加工助剂，4份；抗氧化剂，0.4份；光稳定剂，0.4份。

在上述方案中，所述加工助剂为EBS或PE蜡或上述二者以任意比例的混合物。

在上述方案中，所述抗氧化剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂以重量份数1：2复配而成的混合物。

在上述方案中，所述光稳定剂为紫外线吸收剂，所述阻燃剂为溴系阻燃剂。

在上述方案中，所述阻燃协效剂为三氧化二锑，或经铝酸酯类偶联剂处理的三氧化二锑，其中铝酸酯类偶联剂所占三氧化二锑的重量比为0.5-2.5％。

本发明还提供了一种工业安全帽用ABS阻燃母粒的制备方法，包括以下步骤：包括以下步骤：

步骤一、按照上述任一项所述的重量份数称取各种物料；

步骤二、将步骤一称取的各种物料加入高效混合机中充分混合；

步骤三、将混合后的物料加入双螺杆挤出机，经熔融挤出，获得阻燃母粒；

步骤四，将得到的阻燃母粒和低流动性ABS基体树脂材料在混料机中混匀，注塑成型获得阻燃ABS制品；

其中该阻燃母粒的取值范围为5％～9％。

在上述方法中，熔融挤出过程的温度为230～250℃，双螺杆挤出机的螺杆转速350～450转/分钟，喂料频率为12～24Hz，熔融过程的真空度为-0.08MPa。

本发明提供的工业安全帽用ABS阻燃母粒的制备方法，阻燃母粒用量远低于现有工业安全帽中的用量，故对材料其他性能影响小，尤其冲击性能，均能满足国家标准，因此在保障产品具有优异力学性能的同时大幅降低制造成本，提高工作效率；此外，其工艺简单，实施容易，能耗低，非常适合用于工业安全帽的规模化生产。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做出详细的说明。

本发明提供了一种工业安全帽用ABS阻燃母粒，包括以下重量份数比的组分：包括以下重量份数的组分：高流动性ABS树脂，50～55份；阻燃剂，30～35份；阻燃协效剂，5～10份；加工助剂，4～5份；抗氧化剂，0.4～0.5份；光稳定剂，0.4～0.5份，

其中所述高流动性ABS树脂采用与传统的ABS树脂相比，其熔融指数大于传统的ABS树脂的熔融指数的五倍以上。

其中，加工助剂为EBS(乙撑双硬脂酰胺)或PE蜡(聚乙烯蜡)或上述二者以任意比例的混合物，乙撑双硬脂酰胺无毒，对人体无副作用，常温下不溶于大多数溶剂，对酸碱和水介质稳定，能溶于热的氯化烃类和芳香烃类溶剂，聚乙烯蜡具有优良的耐寒性、耐热性、耐化学性和耐磨性，能够增加产品的光泽和加工性能。

抗氧化剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂以重量份数1：2复配而成的混合物。抗氧化剂能够有效阻止氧气的不良影响，防止或延缓物品氧化，提高物品的稳定性和延长贮存期。

光稳定剂为紫外线吸收剂，紫外线吸收剂能够屏蔽或吸收紫外线的能量，猝灭单线态氧及将氢过氧化物分解成非活性物质等功能，使高分子聚合物在光的辐射下，能排除或减缓光化学反应可能性，阻止或延迟光老化的过程，从而达到延长高分子聚合物制品使用寿命的目的。优选的，紫外线吸收剂为紫外线吸收剂BP12、紫外线吸收剂UV531、紫外线吸收剂UV-5411、紫外线吸收剂UV-327等的一种或几种的混合。

阻燃剂为溴系阻燃剂，具有良好的阻燃效果，而且无毒副作用产生。

阻燃协效剂为三氧化二锑，或经铝酸酯类偶联剂处理的三氧化二锑，其中铝酸酯类偶联剂所占三氧化二锑的重量比为0.5-2.5％。阻燃协效剂具有协效阻燃以及辅助抗滴落效果，绝缘效果好。

本发明包括以下优选实施例：

具体实施例一：

包括以下重量份数的组分：高流动性ABS树脂，50份；阻燃剂，35份；阻燃协效剂，8份；加工助剂，4份；抗氧化剂，0.5份；光稳定剂，0.5份。

具体实施例二：

包括以下重量份数的组分：高流动性ABS树脂，52.2份；阻燃剂，30份；阻燃协效剂，10份；加工助剂，5份；抗氧化剂，0.4份；光稳定剂，0.4份。

具体实施例三：

包括以下重量份数的组分：高流动性ABS树脂，55份；阻燃剂，33.2份；阻燃协效剂，5份；加工助剂，4份；抗氧化剂，0.4份；光稳定剂，0.4份。

在此基础上，本发明还提供了一种工业安全帽用ABS阻燃母粒的制备方法，包括以下步骤：

按照上述方案中给出的重量份数称取各种物料；

将称取的各组分加入高效混合机混合搅拌均匀；

将搅拌得到的混合物加入双螺杆挤出机中，在230～250℃的温度条件下熔融挤出，获得阻燃母粒；

将得到的阻燃母粒和低流动性ABS基体树脂材料在混料机中混匀，注塑成型获得阻燃ABS制品；

其中该阻燃母粒的取值范围为5％～9％。

优选的，双螺杆挤出机的螺杆转速350～450转/分钟，喂料频率为12～24Hz，熔融过程的真空度为-0.08MPa。

本发明的原理为：阻燃母粒与基体材料(低流动性ABS基体树脂材料)有一定的相容性，但熔融指数存在一定的差异(阻燃母粒的熔融指数高于基体材料的熔融指数，即高流动性树脂与低流动性树脂的熔融指数相差在5倍以上)，在成型过程中，由于阻燃母粒与基体材料的流动速度不同产生迁移作用，熔融指数高的阻燃母粒极易向制品表面迁移，同时携带各种助剂，包覆在制品表面，形成相应的阻燃层从而实现产品的功能化。

本发明方法中，阻燃母粒用量远低于现有工业安全帽中的用量，故对材料其他性能影响不大，尤其冲击性能，均能满足国家标准，因此在保障产品具有优异力学性能的同时大幅降低制造成本，提高工作效率；此外，其工艺简单，实施容易，能耗低，非常适合用于工业安全帽的规模化生产。具体测试结果如下表：

表1、ABS基体材料添加普通的阻燃母粒及分别添加本发明的阻燃母粒6％、8％和12％的力学性能对比表。

表中点燃时间：火焰垂直点燃样品，10s后离开火焰，若自熄，则重新点燃，逐渐缩短样品从点燃到离开火焰的时间，直至样品离开火焰后不熄灭为止，并记录所用时间，样品点燃时间越短，其阻燃效果越好。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下作出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种工业安全帽用ABS阻燃制品，其特征在于，由低流动性ABS基体树脂材料和阻燃母粒制成，所述阻燃母粒包覆在所述低流动性ABS基体树脂材料的表面上，所述阻燃母粒由以下重量份数的组分制备而成：高流动性ABS树脂，50～55份；阻燃剂，30～35份；阻燃协效剂，5～10份；加工助剂，4～5份；抗氧化剂，0.4～0.5份；光稳定剂，0.4～0.5份。

2.如权利要求1所述的一种工业安全帽用ABS阻燃制品，其特征在于，所述阻燃母粒由以下重量份数的组分制备而成：高流动性ABS树脂，50份；阻燃剂，35份；阻燃协效剂，8份；加工助剂，4份；抗氧化剂，0.5份；光稳定剂，0.5份。

3.如权利要求1所述的一种工业安全帽用ABS阻燃制品，其特征在于，所述阻燃母粒由以下重量份数的组分制备而成：高流动性ABS树脂，52.2份；阻燃剂，30份；阻燃协效剂，10份；加工助剂，5份；抗氧化剂，0.4份；光稳定剂，0.4份。

4.如权利要求1所述的一种工业安全帽用ABS阻燃制品，其特征在于，所述阻燃母粒由以下重量份数的组分制备而成：高流动性ABS树脂，55份；阻燃剂，33.2份；阻燃协效剂，5份；加工助剂，4份；抗氧化剂，0.4份；光稳定剂，0.4份。

5.如权利要求1所述的一种工业安全帽用ABS阻燃制品，其特征在于，所述加工助剂为EBS(乙撑双硬脂酰胺)或PE蜡(聚乙烯蜡)或上述二者以任意比例的混合物。

6.如权利要求1所述的一种工业安全帽用ABS阻燃制品，其特征在于，所述抗氧化剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂以重量份数1：2复配而成的混合物。

7.如权利要求1所述的一种工业安全帽用ABS阻燃制品，其特征在于，所述光稳定剂为紫外线吸收剂，所述阻燃剂为溴系阻燃剂。

8.如权利要求1所述的一种工业安全帽用ABS阻燃制品，其特征在于，所述阻燃协效剂为三氧化二锑，或经铝酸酯类偶联剂处理的三氧化二锑，其中铝酸酯类偶联剂所占三氧化二锑的重量比为0.5-2.5％。

9.一种工业安全帽用ABS阻燃制品的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、按照权利要求1-8任一项所述的重量份数称取各种物料；

其中该阻燃母粒的重量份数取值范围为5％～9％。

10.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于，熔融挤出过程的温度为230～250℃，双螺杆挤出机的螺杆转速350～450转/分钟，喂料频率为12～24Hz，熔融过程的真空度为-0.08MPa。