CN109206830A - 一种低气味耐热丙烯腈-丁二烯-苯乙烯材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种低气味耐热丙烯腈‑丁二烯‑苯乙烯材料及其制备方法,其由以下组分按重量百分比制备而成:丙烯腈‑丁二烯‑苯乙烯70%‑90%、耐热剂5%‑25%、增韧剂5%‑10%、脱挥溶剂1%‑5%、抗氧剂0.5%‑1%、润滑剂0.3%‑1%。本发明利用水的溶剂性能将ABS材料中有机小分子物质溶解,然后于通过真空、加热把有机小分子物质萃取出来,本发明的方法简单,廉价且效果好,相对于多孔吸附具有长效性、廉价、易操作和效果明显。
Description
技术领域
本发明属于工程塑料领域,具体涉及一种低气味耐热丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)材料及其制备方法。
背景技术
苯乙烯-丁二烯-丙烯腈(ABS)树脂由于其优异的综合性能,广泛应用于汽车内饰上,而目前新车的气味一般都来源于其内饰件的有机物挥发,不仅刺鼻而且对人体伤害很大。
我国为了更好的控制汽车车内的空气质量,制定了《乘用车内空气质量评价指南》,从2012年的推荐到2016年的强制执行,这就要求材料厂商提供更低气味的原材料。
目前降低气味的方法主要有:一用低气味和挥发性原材料替代那些难闻的添加剂;二用更低气味的主料;三加入气体吸附剂如活性炭、沸石等多孔结构;四加入含水母粒进行脱挥。
如专利CN101817953B是由多孔吸附助剂吸附气体,该物理吸附方法虽然初期能够有效的降低气味,但是对ABS树脂的性能影响较大,且随着时间推移,部分吸附的有机小分子会继续挥发出来,是个长期挥发过程。专利CN 103724921 A是采用含水母粒进行脱挥的,该方法简单对材料性能影响较小,但是含水母粒本身制造过程就是一个增加污染排放的过程,且价格昂贵。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题而提供一种低气味耐热丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)材料及其制备方法,使其具有优良的耐热性能和舒适的气味性。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的:
一种低气味耐热丙烯腈-丁二烯-苯乙烯材料,其由由以下组分按重量百分比制备而成:
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS):70%-90%
耐热剂:5%-25%
增韧剂:5%-10%
脱挥溶剂:1%-5%
抗氧剂:0.5%~1%
润滑剂:0.3%-1%。
进一步方案,所述的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯材料是由本体法合成的。
所述的耐热剂为N-苯基马来酰亚胺。
所述的增韧剂为核壳结构的甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯。
所述的脱挥溶剂为水。
所述的抗氧剂选自四[β-(3,5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯(抗氧剂1076)、三-(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯(抗氧剂168)中的至少一种。
所述的润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯。
本发明的另一个发明目的是提供上述一种低气味耐热丙烯腈-丁二烯-苯乙烯材料的制备方法,按配比将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、耐热剂、增韧剂、抗氧剂和润滑剂加入混合机中进行混合;然后将混合料从双螺杆挤出机的主喂料口中加入,将脱挥溶剂用液体加料装置从挤出机的侧喂料口和液体加料口分别加入,经共混、挤出得ABS材料;所述液体加料口至少有二个,其等间距地开设在挤出机的侧喂料口和真空口之间。
所述混合机为电动混合机,其混合至少3次,每次至少10秒。
所述双螺杆挤出机的挤出腔中真空度小于-0.06MPa。
本发明选用本体法合成的ABS树脂做为基料,这是因为本体法合成的ABS树脂本身的反应溶剂和小分子挥发物残留量较少。
本发明的双螺杆挤出机上面增加有多级液体加料口,将脱挥溶剂分别从侧喂料口和液体加料口加入挤出机中,从而保证脱挥溶剂均匀地加入到体系中,从而有效地与混合料进行混合,然后在真空和高温下,从而脱除掉材料中的水和小分子有机物,有效地降低了材料的气味。
本发明提供一种低气味耐热的ABS材料,因为采用的是水溶剂脱挥的方式除去ABS材料中残留的单体小分子,所以相对于多孔吸附具有长效性、廉价、易操作和效果明显,最后得到一种气味低、耐热的ABS材料。
本发明利用水的溶剂性能将ABS材料中有机小分子物质溶解,然后于通过真空、加热把有机小分子物质萃取出来,本发明的方法简单,廉价且效果好。
具体实施方式
以下各实施例中的双螺杆挤出机设有主喂料口、侧喂料口、真空口和液体加料口,所述液体加料口至少有两个,其等间距地开设在挤出机的侧喂料口和真空口之间。双螺杆挤出机的挤出腔中真空度小于-0.06MPa。
实施例1
将90kg的本体法ABS,5kg的甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯,5kg的N-苯基马来酰亚胺,0.5kg的β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯(抗氧剂1076)或三-(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯(抗氧剂168)混合物(混合比例1076:168为2:1),0.3kg季戊四醇硬脂酸酯,以电动式混料混合3次,每次10秒,然后将混合料从双螺杆挤出机的主喂料口中加入,在侧喂料口和液体加料口共加入1kg的脱挥溶剂水,然后在双螺杆挤出机中共混挤出(真空度要在-0.06MPa以下)。材料性能见表1。
实施例2
将85kg的本体法ABS,5kg的甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯,10kg的N-苯基马来酰亚胺,1kg的β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯(抗氧剂1076)或三-(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯(抗氧剂168)混合物(混合比例1076:168为2:1),1kg季戊四醇硬脂酸酯,以电动式混料混合3次,每次10秒,然后将混合料从双螺杆挤出机的主喂料口中加入,在侧喂料口和液体加料口共加入2kg的脱挥溶剂水,然后在双螺杆挤出机中共混挤出(真空度要在-0.06MPa以下)。材料性能见表1。
实施例3
将80kg的本体法ABS,10kg的甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯,10kg的N-苯基马来酰亚胺,0.8kg的β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯(抗氧剂1076)或三-(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯(抗氧剂168)混合物(混合比例1076:168为2:1),0.8kg季戊四醇硬脂酸酯,以电动式混料混合3次,每次10秒,然后将混合料从双螺杆挤出机的主喂料口中加入,在侧喂料口和液体加料口共加入3kg的脱挥溶剂水,然后在在双螺杆挤出机中共混挤出(真空度要在-0.06MPa以下)。材料性能见表1。
实施例4:
将70kg的本体法ABS,8kg的甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯,22kg的N-苯基马来酰亚胺,1kg的β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯(抗氧剂1076)或三-(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯(抗氧剂168)混合物(混合比例1076:168为2:1),1kg季戊四醇硬脂酸酯,以电动式混料混合3次,每次10秒,然后将混合料从双螺杆挤出机的主喂料口中加入,在侧喂料口和液体加料口共加入3kg的脱挥溶剂,然后在在双螺杆挤出机中共混挤出(真空度要在-0.06MPa以下)。材料性能见表1。
实施例5:
将70kg的本体法ABS,5kg的甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯,25kg的N-苯基马来酰亚胺,0.8kg的β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯(抗氧剂1076)或三-(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯(抗氧剂168)混合物(混合比例1076:168为2:1),0.8kg季戊四醇硬脂酸酯,以电动式混料混合5次,每次15秒,然后将混合料从双螺杆挤出机的主喂料口中加入,在侧喂料口和液体加料口加入共5kg的脱挥溶剂,然后在在双螺杆挤出机中共混挤出(真空度要在-0.06MPa以下)。材料性能见表1。
对比例:
将70kg的本体法ABS,8kg的甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯,22kg的N-苯基马来酰亚胺,0.8kg的β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯(抗氧剂1076)或三-(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯(抗氧剂168)混合物(混合比例1076:168为2:1),0.8kg季戊四醇硬脂酸酯,以电动式混料混合3次,每次10秒,然后通过双螺杆挤出机中共混挤出(真空度要在-0.06MPa以下)。材料性能见表1。
将上述实施例1-5和对比例制备的ABS材料分别检测其熔指、简支梁缺口冲击强度和气味,性能测试如下表1所示。
其中气味测试方法与判定如下:
测试方法:
将20g±2g的试样置于容量为1升的密封瓶中,经80℃±2℃下2h加热,然后冷却至60℃,由5人组成的小组对其气味进行评分,取平均值。所有方案的气味评判标准分为1至6级,同时也会出现介于两种评判等级之间的情况。
判断标准:
表1:材料测试性能
由表1的材料性能测试结果可知:
1、脱挥溶剂的加入能够有效的改善塑料的气味;
2、脱挥溶剂对塑料性能基本无影响;
3、脱挥溶剂随着量的增加,气味降低,达到一定比例,脱挥溶剂基本上饱和;
4、耐热剂的增加能提高材料的耐热性能,且力学性能下降不多。
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 (10)
1.一种低气味耐热丙烯腈-丁二烯-苯乙烯材料,其特征在于:其由以下组分按重量百分比制备而成:
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS):70%-90%
耐热剂:5%-25%
增韧剂:5%-10%
脱挥溶剂:1%-5%
抗氧剂:0.5%-1%
润滑剂:0.3%-1%。
2.根据权利要求1所述的一种低气味耐热丙烯腈-丁二烯-苯乙烯材料,其特征在于:所述的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯材料是由本体法合成的。
3.根据权利要求1所述的一种低气味耐热丙烯腈-丁二烯-苯乙烯材料,其特征在于:所述的耐热剂为N-苯基马来酰亚胺。
4.根据权利要求1所述的一种低气味耐热丙烯腈-丁二烯-苯乙烯材料,其特征在于:所述的增韧剂为核壳结构的甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯。
5.根据权利要求1所述的一种低气味耐热丙烯腈-丁二烯-苯乙烯材料,其特征在于:所述的脱挥溶剂为水。
6.根据权利要求1所述的一种低气味耐热丙烯腈-丁二烯-苯乙烯材料,其特征在于:所述的抗氧剂选自四[β-(3,5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯(抗氧剂1076)、三-(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯(抗氧剂168)中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的一种低气味耐热丙烯腈-丁二烯-苯乙烯材料,其特征在于:所述的润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯。
8.如权利要求1所述的一种低气味耐热丙烯腈-丁二烯-苯乙烯材料的制备方法,其特征在于:按配比将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、耐热剂、增韧剂、抗氧剂和润滑剂加入混合机中进行混合;然后将混合料从双螺杆挤出机的主喂料口中加入,将脱挥溶剂用液体加料装置从挤出机的侧喂料口和液体加料口分别加入,经共混、挤出得ABS材料;所述液体加料口至少有二个,其等间距地开设在挤出机的侧喂料口和真空口之间。
9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于:所述混合机为电动混合机,其混合至少3次,每次至少10秒。
10.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于:所述双螺杆挤出机的挤出腔中真空度小于-0.06MPa。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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