CN108102237A - 一种耐热阻燃母粒及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及改性塑料领域，涉及高分子材料的阻燃改性，尤其是一种耐热阻燃母粒及其制备方法；其质量份组成如下：载体5～95份、溴系阻燃剂30～60份、阻燃协效剂5～20份、抗滴落剂0～2份、耐热剂0～50份、加工助剂0～5份、抗氧剂0～5份、光稳定剂0～5份；本发明提供的耐热阻燃母粒，适用于对维卡耐热温度要求较高的阻燃ABS和阻燃PC/ABS合金的制备生产，不需要对阻燃剂、阻燃协效剂、耐热剂等粉体进行分料、称量和预处理，改善了生产作业环境，提高了合格品产出率，提高生产效率，改善了材料的耐热、阻燃、力学性能和外观质量，应用前景广阔。

Description

一种耐热阻燃母粒及其制造方法
技术领域
本发明涉及改性塑料领域，涉及高分子材料的阻燃改性，尤其是一种耐热阻燃母粒及其制备方法。
背景技术
大多数应用于电子电气、家用电器、办公设备的高分子材料，有阻燃的特性要求。在一些发热部件周边的材料，比如空调压缩机、蓄电池外壳等，除了要求阻燃以外，还需要有较高的热变形温℃，以抵抗材料受热时导致的变形。
热变形温℃低是通用级ABS一大缺陷，限制了ABS的应用。提高ABS耐热性的方法一般有：添加共聚α-甲基苯乙烯、共聚N苯基马来酰亚胺，与PC等耐热高的树脂共混。其中以共聚N苯基马来酰亚胺的方法提高ABS维卡耐热温度的效果最显著。ABS耐热阻燃剂，常采用十溴二苯乙烷、溴化环氧树脂、溴代三嗪、溴化聚苯乙烯、溴化碳酸酯齐聚物等为代表的溴系阻燃剂，三氧化二锑、五氧化二锑、锑酸钠、硼酸锌、滑石粉、水滑石等为代表的阻燃协效剂，和聚四氟乙烯抗滴落剂，组成的阻燃体系，通过组伍配合添加到ABS树脂中，可以获得维卡耐热温度在100-120℃的阻燃ABS，添加到PC含量在40-70％的PC/ABS合金中，可以获得维卡耐热温度在110-130℃的阻燃PC/ABS合金。
现有的耐热阻燃ABS，采用先择相对高热变形温℃的阻燃剂，或者添加耐热剂，通过粉体、粒子等不同形状规则的物料的预混合，或直接或通过失重计量秤加入到同向平行双螺杆挤出机中，经过加热和挤压熔融塑化混合后造粒，得到耐热阻燃的ABS。这种制备方法的缺点，一是粉体在输送和预混过程中会造成生产环境污染、质量损失和分层，二是在成品中难以实现微观或介观水平的均质化，造成物性偏低和波动。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中的不足，提供一种耐热阻燃母粒及其制备方法，本发明生产的耐热阻燃母粒适用于对耐热和阻燃有高要求的ABS树脂和PC/ABS合金。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种耐热阻燃母粒，其质量份组成如下：
载体5～95份、
溴系阻燃剂30～60份、
阻燃协效剂5～20份、
抗滴落剂0～2份、
耐热剂0～50份、
加工助剂0～5份、
抗氧剂0～5份、
光稳定剂0～5份。
优选的，所述载体选自苯乙烯-丙烯腈树脂(AS)、ABS、MBS、乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)、乙烯-丙烯酸酯共聚物(EBA)、乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物(EMA)、马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE)中的一种或几种。
优选的，所述溴系阻燃剂选自十溴二苯乙烷、溴化环氧树脂、溴代三嗪、溴化聚苯乙烯、溴化碳酸酯齐聚物中的一种或几种。
优选的，所述阻燃协效剂选自三氧化二锑、五氧化二锑、锑酸钠、硼酸锌、滑石粉、水滑石中的一种或几种。
优选的，所述抗滴落剂选自聚四氟乙烯、PMMA或AS包覆的聚四氟乙烯中的一种。
优选的，所述耐热剂选自N-苯基马来酰亚胺-苯乙烯共聚物、α-甲基苯乙烯、苯乙烯-马来酸酐共聚物中的一种或几种。
优选的，所述加工助剂选用EBS、PETS、MgSt、E蜡、OP蜡中的一种。
优选的，所述抗氧剂选用受阻酚抗氧剂、亚磷酸酯抗氧剂中的至少一种，受阻酚抗氧剂选用抗氧剂1010或抗氧剂1076；
所述亚磷酸酯抗氧剂选自三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、四(2， 4-二叔丁基苯基-4，4′-联苯基)双亚磷酸酯(PEPQ)、三(壬基苯基)亚磷酸酯(TNPP)、双十八烷基季戊四醇双亚磷酸酯、季戊四醇双亚磷酸二(2， 4-二特丁基苯基)酯中的一种。
优选的，所述光稳定剂选用苯并三唑、受阻胺紫外光吸收剂或紫外光屏蔽剂中的一种或几种。
制备一种耐热阻燃母粒的方法，所述方法包括以下步骤：
(1)母粒中间料的制备：将ABS高胶粉、苯乙烯-丙烯腈树脂、溴系阻燃剂、锑系阻燃剂、增韧剂、抗氧剂、加工助剂加入高速混合机进行混合均匀后，送入密炼机中150-160℃下密炼3-5分钟，然后倒入锥形双螺杆强制喂入单螺杆造粒机中，于160-180℃下挤出经机头磨面热切冷风吹送到储料罐收集，得到母粒中间料；
(2)高耐热阻燃ABS产品的制备：再将母粒按阻燃和耐热、抗冲性能要求，按配方比例和ABS、高胶粉以及抗冲改质剂混合均匀，送入双螺杆挤出机中，于240-260℃下挤出、拉条、水冷却、切粒，获得高耐热阻燃ABS产品。
采用本发明的技术方案的有益效果是：
本发明提供的耐热阻燃母粒，适用于耐热ABS和耐热阻燃PC/ABS合金的制备生产，不需要对阻燃剂、阻燃协效剂、耐热剂等粉体进行分料、称量和预处理，改善了生产作业环境，提高了合格品产出率，提高生产效率，改善了材料的耐热、阻燃、力学性能和外观质量，应用前景广阔。与现有技术相比，阻燃剂、阻燃协效剂和耐热改质剂在载体树脂中预分散制成一种母粒，母粒中阻燃剂和耐热剂含量高，母粒和ABS或PC/ABS 合金预混后经双螺杆造粒机造粒，阻燃剂和耐热剂在产品分散非常均匀，不会产生鱼眼，而且阻燃剂和阻燃协效剂的添加比例与传统的一步法工艺比较，可减少10％左右添加量，产品外观和阻燃性能更好，质量更稳定，经济成本更低，生产环境非常清洁。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步说明。
实施例1-8的耐热阻燃母粒的质量份组成见表1。
表1(耐热阻燃母粒实施例1-8的配方)
载体选自苯乙烯-丙烯腈树脂(AS)、ABS、MBS、乙烯-丙烯酸共聚物 (EAA)、乙烯-丙烯酸酯共聚物(EBA)、乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物(EMA)、马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE)
抗氧剂1076和抗氧剂1010也可以换做亚磷酸酯抗氧剂，选自三(2， 4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、四(2，4-二叔丁基苯基-4，4′-联苯基)双亚磷酸酯(PEPQ)、三(壬基苯基)亚磷酸酯(TNPP)、双十八烷基季戊四醇双亚磷酸酯、季戊四醇双亚磷酸二(2，4-二特丁基苯基)酯中的一种。
表2耐热阻燃ABS的实施配方
试验1 试验2 试验3 试验4 试验5 试验6 试验7 试验8
ABS 757K 68 60.5 60.5 53 68 60.5 60.5 53
抗冲改质剂MB 30 37.5 37.5 45 30 37.5 37.5 45
高胶粉60P 2 2 2 2 2 2 2 2
制备方法包括如下步骤：
将ABS高胶粉、苯乙烯-丙烯腈树脂、溴系阻燃剂、锑系阻燃剂、增韧剂、抗氧剂、加工助剂加入高速混合机进行混合均匀后，送入密炼机中150-160℃下密炼3-5分钟，然后倒入锥形双螺杆强制喂入单螺杆造粒机中，于160-180℃下挤出经机头磨面热切冷风吹送到储料罐收集，得到母粒中间料。再将母粒按阻燃和耐热、抗冲性能要求，按配方比例和ABS、高胶粉等抗冲改质剂混合均匀，送入双螺杆挤出机中，于240-260℃下挤出、拉条、水冷却、切粒，获得高耐热阻燃ABS产品。双螺杆挤出机长径比为32-40，螺杆转速300-500转/分钟。单螺杆D45，25L/D，转速 250RPM。
对实施例1-8中制得的耐热阻燃母粒进行性能检测，检测结果见表 3。
表3耐热阻燃ABS的性能结果(性能检测标准参见ASTM标准)
本发明提供的耐热阻燃母粒，适用于耐热ABS和耐热阻燃PC/ABS合金的制备生产，不需要对阻燃剂、阻燃协效剂、耐热剂等粉体进行分料、称量和预处理，改善了生产作业环境，提高了合格品产出率，提高生产效率，改善了材料的耐热、阻燃、力学性能和外观质量，应用前景广阔。与现有技术相比，阻燃剂、阻燃协效剂和耐热改质剂在载体树脂中预分散制成一种母粒，母粒中阻燃剂和耐热剂含量高，母粒和ABS或PC/ABS 合金预混后经双螺杆造粒机造粒，阻燃剂和耐热剂在产品分散非常均匀，不会产生鱼眼，而且阻燃剂和阻燃协效剂的添加比例与传统的一步法工艺比较，可减少10％左右添加量，产品外观和阻燃性能更好，质量更稳定，经济成本更低，生产环境非常清洁。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种耐热阻燃母粒，其特征在于：其质量份组成如下：
载体5～95份、
溴系阻燃剂30～60份、
阻燃协效剂5～20份、
抗滴落剂0～2份、
耐热剂0～50份、
加工助剂0～5份、
抗氧剂0～5份、
光稳定剂0～5份。
2.根据权利要求1所述的一种耐热阻燃母粒，其特征在于：所述载体选自苯乙烯-丙烯腈树脂(AS)、ABS、MBS、乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)、乙烯-丙烯酸酯共聚物(EBA)、乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物(EMA)、马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE)中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的一种耐热阻燃母粒，其特征在于：所述溴系阻燃剂选自十溴二苯乙烷、溴化环氧树脂、溴代三嗪、溴化聚苯乙烯、溴化碳酸酯齐聚物中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种耐热阻燃母粒，其特征在于：所述阻燃协效剂选自三氧化二锑、五氧化二锑、锑酸钠、硼酸锌、滑石粉、水滑石中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种耐热阻燃母粒，其特征在于：所述抗滴落剂选自聚四氟乙烯、PMMA或AS包覆的聚四氟乙烯中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种耐热阻燃母粒，其特征在于：所述耐热剂选自N-苯基马来酰亚胺-苯乙烯共聚物、α-甲基苯乙烯、苯乙烯-马来酸酐共聚物中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的一种耐热阻燃母粒，其特征在于：所述加工助剂选用EBS、PETS、MgSt、E蜡、OP蜡中的一种。
8.根据权利要求1所述的一种耐热阻燃母粒，其特征在于：所述抗氧剂选用受阻酚抗氧剂、亚磷酸酯抗氧剂中的至少一种，受阻酚抗氧剂选用抗氧剂1010或抗氧剂1076；
所述亚磷酸酯抗氧剂选自三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、四(2，4-二叔丁基苯基-4，4′-联苯基)双亚磷酸酯(PEPQ)、三(壬基苯基)亚磷酸酯(TNPP)、双十八烷基季戊四醇双亚磷酸酯、季戊四醇双亚磷酸二(2，4-二特丁基苯基)酯中的一种。
9.根据权利要求1所述的一种耐热阻燃母粒，其特征在于：所述光稳定剂选用苯并三唑、受阻胺紫外光吸收剂或紫外光屏蔽剂中的一种或几种。
10.制备如权利要求1-9中任一项所述的一种耐热阻燃母粒的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)母粒中间料的制备：将ABS高胶粉、苯乙烯-丙烯腈树脂、溴系阻燃剂、锑系阻燃剂、增韧剂、抗氧剂、加工助剂加入高速混合机进行混合均匀后，送入密炼机中150-160℃下密炼3-5分钟，然后倒入锥形双螺杆强制喂入单螺杆造粒机中，于160-180℃下挤出经机头磨面热切冷风吹送到储料罐收集，得到母粒中间料；
(2)高耐热阻燃ABS产品的制备：再将母粒按阻燃和耐热、抗冲性能要求，按配方比例和ABS、高胶粉以及抗冲改质剂混合均匀，送入双螺杆挤出机中，于240-260℃下挤出、拉条、水冷却、切粒，获得高耐热阻燃ABS产品。
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