CN109651756A - 一种高柔韧性abs - Google Patents

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刘均科
尚辉永
杜彤彤
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Abstract

本发明涉及一种高柔韧性ABS，其组分及重量份数为：ABS 40‑60份；高胶粉10‑20份；TPU 10‑20份；甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯5‑15份；柠檬酸类增塑剂10‑20份；离子液体增塑剂2‑6份；润滑剂0.5‑2份；抗氧剂1.5‑7份。本发明制得的环保型高柔韧性ABS材料的力学性能为：弯曲强度26MPa，弯曲模量1029MPa；缺口冲击强度25kJ/m2；拉伸强度24MPa，断裂伸长率50％。反映柔软性的拉伸强度大幅度下降，只有改性前数值的约50％；断裂伸长率提高了近1倍；反映材料韧性的缺口冲击强度提高了约40％。满足卫生食品级要求。

Description

一种高柔韧性ABS
技术领域
本发明属于高分子材料领域，一种高柔韧性ABS。
背景技术
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)是一种性能优良的合成树脂。其良好的力学性能(描述其刚性的弯曲强度一般为60MPa-68MPa，弯曲模量1800-2300MPa；反映其韧性的缺口冲击强度在16kJ/m2-20kJ/m2之间，拉伸强度48MPa，断裂伸长率28％)、适中的价格和材料的卫生安全性使其广泛应用于家用电器、汽车、电动自行车和众多日用品领域。但是，对于韧性有更高要求，尤其对柔软性有要求的场合，比如医疗器械、胃管和输液袋、儿童玩具和人造指甲等，普通的ABS难以满足要求，其他通用塑料如聚乙烯(PE)刚性不足；聚丙烯(PP)易老化；聚氯乙烯(PVC)含氯有卤素、高抗冲聚苯乙烯(HIPS)，韧性不够；工程塑料如尼龙(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸丁二醇酯(PBT)等刚性高，都不适合作为基材。
为了提高ABS的韧性，通常情况下是提高丁二烯的含量，或者添加高胶粉和热塑性聚氨酯TPU，韧性可以大幅度提高，但柔性受到限制。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种满足卫生安全性要求的高柔韧性的ABS。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是：
一种高柔韧性ABS，其组分及重量份数为：ABS 40-60份；高胶粉10-20份；TPU 10-20份；甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯5-15份；柠檬酸类增塑剂10-20份；离子液体增塑剂2-6份；润滑剂0.5-1.5份；抗氧剂0.5-1份。
而且，所述的柠檬酸类增塑剂为乙酰基柠檬酸三丁酯、乙酰基柠檬酸三辛酯、乙酰基柠檬酸三丁己酯、乙酰基柠檬酸三壬酯、乙酰基柠檬酸二辛/癸酯、乙酰基柠檬酸二丁/辛酯、柠檬酸三丁酯、柠檬酸三辛酯、柠檬酸三壬酯、柠檬酸三丁己酯、柠檬酸二辛/癸酯中的一种或两种以上的混合物。优选乙酰基柠檬酸三丁酯。
而且，所述的离子液体增塑剂为1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-已基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐中的一种或两种的混合物。优选1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐。
而且，所述的润滑剂为EBS。
而且，所述的抗氧剂为抗氧剂1076与抗氧剂168复配使用，其中抗氧剂1076占0.5-1.5份，抗氧剂168占0.5-1份。
本发明的优点和积极效果是：
1、本发明发现了可用于ABS的增塑剂，乙酰基柠檬酸三丁酯和1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐，使得产品在使用寿命、运动流失等方面显示出优异的效果，制得的ABS既有良好的韧性，又有很好的柔软性，且能满足卫生安全性要求。并且克服了大多数增塑剂在产品加工过程中易挥发的缺点。
2、本发明采用乙酰基柠檬酸三丁酯和1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐复配作为增塑剂用于ABS，1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐是离子液体，能促进乙酰基柠檬酸三丁酯与ABS交联，提高乙酰基柠檬酸三丁酯与ABS的相容性的作用，使分子链间的相互作用力减弱，分子变得柔顺，材料的玻璃化温度降低。增塑剂与ABS的相容性良好，使材料的韧性得以保持。
3、本发明制得的环保型高柔韧性ABS材料的力学性能为：弯曲强度26MPa弯曲模量1029MPa；缺口冲击强度25kJ/m2；拉伸强度24MPa，断裂伸长率50％。反映柔软性的拉伸强度大幅度下降，只有改性前数值的约50％；断裂伸长率提高了近1倍；反映材料韧性的缺口冲击强度提高了约40％。满足卫生食品级要求。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
实施例1
一种高柔韧性ABS，其组分及重量份数为：
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯：(ABS)50份
高胶粉：15份
热塑性聚氨酯(TPU)15份
甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)接枝聚丙烯：10份
乙酰基柠檬酸三丁酯15份
1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐4份
乙撑双硬脂酸酰胺(EBS)0.8份
β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯(抗氧剂1076)：0.5份
三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯(抗氧剂168)：0.6份
将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)聚合物、高胶粉、热塑性聚氨酯(TPU)、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)接枝聚丙烯按配比混合放入高速混合机中3分钟，再加入增塑剂、抗氧剂和润滑剂搅拌5分钟，使原料得到充分的混合。将混合后的原料放入双螺杆挤塑机料斗。
双螺杆挤塑机的温度设置范围在190℃-210℃之间。主机转速范围在250r/min-350r/min。
实施例2
一种高柔韧性ABS，其组分及重量份数为：
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯：(ABS)40份
高胶粉：10份
热塑性聚氨酯(TPU)10份
甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)接枝聚丙烯：5份
乙酰基柠檬酸三辛酯10份
1-已基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐2份
乙撑双硬脂酸酰胺(EBS)0.5份
β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯(抗氧剂1076)：0.8份
三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯(抗氧剂168)：0.5份
制备方法同实施例1。
实施例3
一种高柔韧性ABS，其组分及重量份数为：
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯：(ABS)60份
高胶粉：20份
热塑性聚氨酯(TPU)20份
甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)接枝聚丙烯：15份
柠檬酸三壬酯20份
1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐6份
乙撑双硬脂酸酰胺(EBS)0.5份
β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯(抗氧剂1076)：0.8份
三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯(抗氧剂168)：0.6份
制备方法同实施例1。
对比例1
一种高柔韧性ABS，其组分及重量份数为：
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯：(ABS)50份
高胶粉：15份
热塑性聚氨酯(TPU)15份
甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)接枝聚丙烯：10份
乙酰基柠檬酸三丁酯15份
乙撑双硬脂酸酰胺(EBS)0.6份
β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯(抗氧剂1076)：0.7份
三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯(抗氧剂168)：0.6份
制备方法同实施例1。
对比例2
一种高柔韧性ABS，其组分及重量份数为：
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯：(ABS)50份
高胶粉：15份
热塑性聚氨酯(TPU)15份
甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)接枝聚丙烯：10份
1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐4份
乙撑双硬脂酸酰胺(EBS)0.9份
β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯(抗氧剂1076)：0.7份
三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯(抗氧剂168)：0.6份
对比例3
一种高柔韧性ABS，其组分及重量份数为：
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯：(ABS)50份
高胶粉：15份
热塑性聚氨酯(TPU)15份
甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)接枝聚丙烯：10份
乙撑双硬脂酸酰胺(EBS)0.9份
β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯(抗氧剂1076)：0.7份
三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯(抗氧剂168)：0.6份
制备方法同实施例1。
本发明的产品按国家和FDA标准进行检测。所依据的国家/FDA标准为：
1、拉伸性能：根据GB/T 1040检测拉伸强度，弹性模量和断裂伸长率(拉伸速率为50mm/min)
2、冲击强度：根据GB/T 1843检测悬臂梁缺口冲击强度
3、弯曲强度和弯曲模量：根据GB/T 1042检测弯曲强度和弯曲模量(弯曲速率为2mm/min)
4、聚合物用增塑剂FDA标准：21CFR178.3740
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种高柔韧性ABS，其组分及重量份数为：
ABS 40-60份
高胶粉 10-20份
TPU 10-20份
甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯 5-15份
柠檬酸类增塑剂 10-20份
离子液体增塑剂 2-6份
润滑剂 0.5-1.5份
抗氧剂 0.5-1.5份。
2.根据权利要求1所述的高柔韧性ABS，其特征在于：所述的润滑剂为EBS。
3.根据权利要求1所述的高柔韧性ABS，其特征在于：所述的抗氧剂为抗氧剂1076与抗氧剂168复配使用，其中抗氧剂1076占1-4份，抗氧剂168占0.5-3份。
4.根据权利要求1所述的高柔韧性ABS，其特征在于：所述的柠檬酸类增塑剂为乙酰基柠檬酸三丁酯、乙酰基柠檬酸三辛酯、乙酰基柠檬酸三丁己酯、乙酰基柠檬酸三壬酯、乙酰基柠檬酸二辛/癸酯、乙酰基柠檬酸二丁/辛酯、柠檬酸三丁酯、柠檬酸三辛酯、柠檬酸三壬酯、柠檬酸三丁己酯、柠檬酸二辛/癸酯中的一种或两种以上的混合物。
5.根据权利要求1所述的高柔韧性ABS，其特征在于：所述的离子液体增塑剂为1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-已基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐中的一种或两种的混合物。
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