CN108623963B - 一种智能坐便器专用料abs/pmma合金材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种智能坐便器专用料ABS/PMMA合金材料及其制备方法，其由丙烯腈‑丁二烯‑苯乙烯树脂：31～87.8份，聚甲基丙烯酸甲酯：5～40份，光稳定剂：2～5份，阻燃剂：5～20份，热稳定剂：0.1～2份，加工助剂：0.1～2份经混合、挤出制成。本发明制备的合金材料由于使用氧化铁XB5099与目前现有光稳剂进行复配，从而使材料具备优异的阻燃性能和耐光老化性能；由于选用了高光泽、流动性较强的ABS树脂基材，因而具备了较好的光泽度；本发明使用PMMA进行改性，由于PMMA本身的高光泽而且表面硬度较高，最终使得材料具备较高的光泽度、表面抗刮擦能力强。制件加工成型效率高、成本低，制件结构设计自由度高。

Description

一种智能坐便器专用料ABS/PMMA合金材料及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子合金材料技术领域，具体涉及一种阻燃、耐候、高光泽等优点的智能坐便洁身器专用料丙烯腈-丁二烯-苯乙烯/聚甲基丙烯酸甲酯合金材料及其制备方法。
背景技术
近几年智能坐便器得以广泛发展和应用，智能坐便器是在传统坐便器的基础上通过结构新型设计增加了加热装置、水管、电子元器件等设备而赋予其加热暖肤、自动水清洗、暖风烘干等功能，从而提高了人们生活品味。
目前市场主流的坐便器盖板、坐垫多以脲醛树脂和PP为主。脲醛树脂优点是质感好、色泽稳定、坚固，但其热固性材料的特点决定其制件的热压成型加工成本较高，其热压的加工方式决定了其制件本身结构设计不能太复杂。这种限制对于智能坐便器自身带有加热装置、水管、电路、电子元器件等诸多设备的需求显然是不足的。PP材料作为最早应用于坐便器上的材料，其较低的材料成本、高效、低成本的注塑成型方式等优点让其曾一度占有大额的市场份额。但近些年由于PP抗老化性能不佳的问题逐渐显现出来，并且PP材料表面硬度不高、抗刮擦能力不强以及表面光泽度不佳等给客户带来低廉的感觉，越来越多的企业开始尝试开发新型材料。
由于智能坐便器自身带有电源，必须考虑到短路燃火的风险、材料具备阻燃功能，这些都是目前市场上材料所没有。
自身非阻燃类热塑性塑料其要带有阻燃功能，势必通过添加成本高昂的阻燃剂来实现，随之而来是后面带来的一些不利因素例如是材料耐光老化性能下降等。这也是阻燃、耐候两个矛与盾之间需要解决的问题。
发明内容
为解决以上技术不足，本发明目的是提供一种阻燃、耐候且高光泽的智能坐便器专用料丙烯腈-丁二烯-苯乙烯/聚甲基丙烯酸甲酯合金材料及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种智能坐便器专用料ABS/PMMA合金材料，其由以下重量份的组分制成：
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂(ABS)：31～87.8份，
聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)：5～40份，
光稳定剂：2～5份，
阻燃剂：5～20份，
热稳定剂：0.1～2份，
加工助剂：0.1～2份。
进一步方案，所述的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂选自乳液接枝法生产获得丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物、丙烯腈-乙烯丙烯弹性体-苯乙烯接枝共聚物、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸三元共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物中的至少一种，其相对密度为1.05g/cm3、在220℃/10kg条件下熔体流动速率为48g/10min以上。
进一步方案，所述的聚甲基丙烯酸甲酯选自以丙烯酸与酯类聚合所得到的聚合物中的一种或几种的混合物。
进一步方案，所述的光稳剂是由氧化铁XB5099与二苯甲酮类光稳定剂、苯并三唑类光稳定剂、苯并三氮唑类光稳定剂、受阻胺类光稳定剂中的至少一种进行复配而成。
进一步方案，所述的阻燃剂选自溴化环氧树脂、十溴二苯乙烷、溴代三嗪类阻燃剂中的至少一种。
进一步方案，所述的热稳定剂选自受阻酚类、硫代酯类、亚磷酸酯类中的至少一种。
进一步方案，所述的加工助剂为润滑剂和防滴落剂，其中润滑剂选自选自固体石蜡、液体石蜡、低分子量聚乙烯、硬脂酸酰胺、甲撑双硬脂酸酰胺中一种或几种的混合物，防滴落剂选自含氟类聚合物。
本发明的另一个发明目的是提供上述一种智能坐便器专用料ABS/PMMA合金材料的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)将31～87.8份丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、5～40份聚甲基丙烯酸甲酯、2～5份光稳定剂、5～20份阻燃剂、0.1～2份热稳定剂和0.1～2份加工助剂进行混合均匀；
(2)将混合物料送入双螺杆挤出机中，在螺杆的输送和剪切作用下，物料充分熔化、复合，再经机头挤出、拉条、冷却、切粒；所述双螺杆挤出机一区螺杆温度为180～220℃；二区至机头的螺杆温度为190～260℃；螺杆转速在150～350r/min。
本发明材料的制件成型加工方式给制件的结构提供了较高的设计自由度，制件具备较优异的光泽度和优异的阻燃性能，耐光老化性大幅提高，极适用于高端的智能坐便器。本发明还通过对传统阻燃类耐候性能技术路线的创新，创造性的提高了阻燃类材料的耐候性能。
与现有技术相比，具备以下优点：
1.本发明制备的合金材料的制件结构设计自由度高，成型加工成本低、效率高。
2.本发明制备的合金材料由于使用氧化铁XB5099与目前现有光稳剂进行复配，从而使材料具备优异的阻燃性能和耐光老化性能；由于选用了高光泽、流动性较强的ABS树脂基材，因而具备了较好的光泽度；本发明使用PMMA进行改性，由于PMMA本身的高光泽而且表面硬度较高，最终使得材料具备较高的光泽度、表面抗刮擦能力强。
3.提供了适用于智能坐便器专用料的原料选用范围，提出清晰的选用技术路线，提高了材料开发成功率。
4.提供了阻燃类材料抗光老化性能的新型技术路线。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明进行进一步说明。
下述实施例中所用原料为：
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂(ABS)为韩国LG的HG-174。
聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为德国赢创的PMMA-7H。
光稳剂为美国洛克伍德的氧化铁XB5099与长春化工的UV-531按重量比为1:1000进行复配。
阻燃剂为中国台湾长春化工的FP-600(四苯基双酚-A-二磷酸酯)与国产博瑞达的CR-240K(溴化环氧树脂)按重量比为1:3进行复配。
热稳定剂是受阻酚类AO-50(长春化工的1076【3,5-二特丁基-4-羟基苯丙酸十八酯】)和亚磷酸酯类2112(长春化工的168【三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯】)按重量比为1：2进行复配。
加工助剂为国产市售的EBS与日本大金公司的FA-500H(PTFE【聚四氟乙烯】)按重量比为2.5:1进行复配。
本发明实施例所提供的高光泽阻燃智能坐便洁身器专用料物理性能测试标准见表1。
表1材料物理性能测试标准
Figure BDA0001254760760000031
Figure BDA0001254760760000041
实施例1
将31份LG的HG-174，40份的PMMA-7H，5份光稳剂，20份阻燃剂，2份热稳定剂，加工助剂2份经高速搅拌混合均匀，将上述混合物送入双螺杆挤出机中，在螺杆的输送和剪切作用下充分熔化、复合，再经机头口模挤出、拉条、冷却、切粒。
双螺杆挤出机各段螺杆温度一区控制在190℃，二区至机头的螺杆温度为200～235℃，螺杆转速为300r/min。
制备的材料按标准尺寸注塑成测试用的标准样条，性能测试结果如表2所示。
对比例1
将71份LG的HG-174，5份光稳剂，20份阻燃剂，2份热稳定剂，加工助剂2份经高速搅拌混合均匀，将上述混合物送入双螺杆挤出机中，在螺杆的输送和剪切作用下充分熔化、复合，再经机头口模挤出、拉条、冷却、切粒。
双螺杆挤出机各段螺杆温度一区控制在190℃，二区至机头的螺杆温度为200～235℃，螺杆转速为300r/min。
制备的材料按标准尺寸注塑成测试用的标准样条，性能测试结果如表2所示。
实施例2
将60份LG的HG-174，21.9份的PMMA-7H，3份光稳剂，13份阻燃剂，1.05份热稳定剂，加工助剂1.05份经高速搅拌混合均匀，将上述混合物送入双螺杆挤出机中，在螺杆的输送和剪切作用下充分熔化、复合，再经机头口模挤出、拉条、冷却、切粒。
双螺杆挤出机各段螺杆温度一区控制在190℃，二区至机头的螺杆温度为200～235℃，螺杆转速为300r/min。
制备的材料按标准尺寸注塑成测试用的标准样条，性能测试结果如表2所示。
对比例2
将60份LG的HG-174，21.9份的PMMA-7H，3份光稳剂(只使用长春化工的UV-531)，13份阻燃剂，1.05份热稳定剂，加工助剂1.05份经高速搅拌混合均匀，将上述混合物送入双螺杆挤出机中，在螺杆的输送和剪切作用下充分熔化、复合，再经机头口模挤出、拉条、冷却、切粒。
双螺杆挤出机各段螺杆温度一区控制在190℃，二区至机头的螺杆温度为200～235℃，螺杆转速为300r/min。
制备的材料按标准尺寸注塑成测试用的标准样条，性能测试结果如表2所示。
实施例3
将87.8份LG的HG-174，5份的PMMA-7H，2份光稳剂，5份阻燃剂，0.1份热稳定剂，加工助剂0.1份经高速搅拌混合均匀，将上述混合物送入双螺杆挤出机中，在螺杆的输送和剪切作用下充分熔化、复合，再经机头口模挤出、拉条、冷却、切粒。
双螺杆挤出机各段螺杆温度一区控制在190℃，二区至机头的螺杆温度为200～235℃，螺杆转速为300r/min。
制备的材料按标准尺寸注塑成测试用的标准样条，性能测试结果如表2所示。
对比例3
将87.8份高桥石化的本体法制造的ABS 3453，5份的PMMA-7H，2份光稳剂，5份阻燃剂，0.1份热稳定剂，加工助剂0.1份经高速搅拌混合均匀，将上述混合物送入双螺杆挤出机中，在螺杆的输送和剪切作用下充分熔化、复合，再经机头口模挤出、拉条、冷却、切粒。
双螺杆挤出机各段螺杆温度一区控制在190℃，二区至机头的螺杆温度为200～235℃，螺杆转速为300r/min。
制备的材料按标准尺寸注塑成测试用的标准样条，性能测试结果如表2所示。
表2材料性能测试结果
Figure BDA0001254760760000051
Figure BDA0001254760760000061
通过以上实施例制备的阻燃、耐候、高光泽智能坐便洁身器专用料的阻燃效率、抗光老化和光泽度等性能得到明显提升。由表2中实施例1、对比例1看出该发明使用PMMA后，智能坐便洁身器的抗光老化性能显著提高，产品的表面光泽度也得到提升，外光更光亮，提升了产品档次。比较实施例2、对比例2看出，本发明使用复配的光稳定剂对材料的抗光老化能力有较大作用。通过比较实施例3、对比例3，使用本发明中技术路线提出的材料的表面光泽度明显优于对比例中通用ABS的。通过实施1、2、3对比，本发明中提出的阻燃剂能明显提高材料的阻燃性能。
通过实施例1、2、3中阻燃剂20份、13份、5份，最终结果依次是1.6mm-V0阻燃、3.2mm-V0阻燃以及HB，说明本发明中阻燃效果。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种智能坐便器专用料ABS/PMMA合金材料，其特征在于：由以下重量份的组分制成：
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂：31～87.8份，
聚甲基丙烯酸甲酯：5～40份，
光稳定剂：2～5份，
阻燃剂：5～20份，
抗氧剂：0.1～2份，
加工助剂：0.1～2份；
所述的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂选自乳液接枝法生产获得丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物，其相对密度为1.05g/cm3、在220℃/10kg条件下熔体流动速率为48g/10min以上；
所述的光稳剂是由氧化铁XB5099与UV-531按重量比为1:1000复配而成；
所述的抗氧剂选自受阻酚类、硫代酯类、亚磷酸酯类中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的一种智能坐便器专用料ABS/PMMA合金材料，其特征在于：所述的聚甲基丙烯酸甲酯选自以丙烯酸与酯类聚合所得到的聚合物中的一种或几种的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种智能坐便器专用料ABS/PMMA合金材料，其特征在于：所述的阻燃剂选自溴化环氧树脂、十溴二苯乙烷、溴代三嗪类阻燃剂中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种智能坐便器专用料ABS/PMMA合金材料，其特征在于：所述的加工助剂为润滑剂和防滴落剂，其中润滑剂选自固体石蜡、液体石蜡、低分子量聚乙烯、硬脂酸酰胺、甲撑双硬脂酸酰胺中一种或几种的混合物，防滴落剂选自含氟类聚合物。
5.如权利要求1-4任一项所述的一种智能坐便器专用料ABS/PMMA合金材料的制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
（1）将31～87.8份丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、5～40份聚甲基丙烯酸甲酯、2～5份光稳定剂、5～20份阻燃剂、0.1～2份抗氧剂和0.1～2份加工助剂进行混合均匀；
（2）将混合物料送入双螺杆挤出机中，在螺杆的输送和剪切作用下，物料充分熔化、复合，再经机头挤出、拉条、冷却、切粒；所述双螺杆挤出机一区螺杆温度为180～220℃；二区至机头的螺杆温度为190～260℃；螺杆转速在150～350r/min。
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