CN110128775A - 一种高耐候高耐温abs缓燃色母粒 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高耐候高耐温ABS缓燃色母粒，属于塑料着色技术领域。所述的ABS缓燃色母粒按重量由以下组分组成：聚酰胺10％～35％、ABS 10％～70％、色粉0.001～75％、耐候剂1％～20％、阻燃剂2％～30％、抗氧剂0.05％～3％、分散剂0％～10％。本发明的色母粒具有高耐温、在注塑大的制品时，制品颜色均一，不出现黄纹和黄变等问题；同时用于ABS制品着色时，制品的燃烧速率不但满足UL94HB要求，制品还能满足阻燃剂无卤，制品在313nm紫外辐射96H，色差变化(ΔE)≤8。本发明的ABS缓燃色母粒与ABS相容性好，颜色分散优良、对制品的冲击强度影响小。

Description

一种高耐候高耐温ABS缓燃色母粒
技术领域
本发明属于塑料着色技术领域，特别涉及一种高耐候高耐温ABS缓燃色母粒。
背景技术
ABS树脂是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，目前ABS的生产方法有共聚法、乳液接枝法和共混法三大类。通过调节三种单体的配比，可制备性能不同、牌号各异的树脂。ABS树脂无毒、无味，不仅且具有韧性、硬度、刚性均衡的优良力学性能，还具有较好的耐化学性能、尺寸稳定性、表面光泽度、耐低温性、着色性能等性能。作为目前产量最大、应用最广的五大通用工程塑料之一，被广泛应用于汽车、器具、电子器件、家用电器等诸多领域。但随着ABS应用面越来越广，其缺陷导致的产品安全问题越来越多，比如纯ABS耐候性差，注塑件未加入耐候剂等助剂放置一段时间后会出现黄变；纯ABS树脂的燃烧性能符合UL94HB级标准，但当将着色剂、分散剂、耐候剂和抗氧剂等加入到纯ABS中，实现ABS着色和提高耐候等性能时，其水平燃烧速率大幅提高，不能满足UL94HB的要求；纯ABS在大于240℃注塑，特别是用大型注塑机注塑零部件时，注塑件容易出现黄纹等问题。
专利ZL99122333.0发明了一种黑色缓燃母粒，其以有机卤素阻燃剂为主阻燃剂及磷酸酯、硼酸锌等为辅助阻燃剂和其它助剂复配，以EVA及PE等树脂为载体而得到一种高效阻燃复合物。该发明制得的缓燃母粒在4～10％的添加量上对基体ABS树脂的力学性能影响不大，具备高效的阻燃性及良好的流动性，且制品表面光洁、无肉眼显现的流痕等外观不良问题，但该发明采用EVA及PE等树脂作为载体，载体易于燃烧，为提高母粒的阻燃性能，需添加大量含卤阻燃剂，影响色母的注塑耐热性和注塑件的耐候性，且载体与ABS相容性欠佳，导致色母添加量大于4％时，容易出现分层等问题。
专利CN 104194302 A发明了一种ABS缓燃级色母粒，其中以熔点低于150℃的磷酸酯、亚磷酸酯等为阻燃剂，以氨基化合物或软化点80～105℃的线性酚醛树脂作为阻燃协效剂，有机硅类化合物为分散剂，以PC作为色母载体而得到一种ABS缓燃色母粒。该发明制得的缓燃色母粒与ABS基体材料相容性好，具备高效的阻燃性能及流动性，制品不出现分层，且制品表面光洁，无流痕等外观不良现象。但该发明专利采用PC树脂为载体，氨基化合物或线性酚醛树脂作为阻燃协效剂，该类载体和阻燃协效剂在紫外光照射下容易黄变，耐候性极差；阻燃协效剂在大于230℃加工下，容易黄变，导致注塑件的色差较难控制，特别是注塑大的空调外壳等塑料件，较易出现黄纹等。因此，寻求一种无卤阻燃剂复配的阻燃性能良好，与ABS相容性好，具有抗紫外黄变及耐高温的色母粒仍是本领域急需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种高耐候高耐温ABS缓燃色母粒，将该色母粒用于ABS制品着色时，制品的阻燃性能不但能满足UL94HB相关要求，且制品具有优良的抗紫外黄变性能以及制品颜色可控，颜色均匀，力学性能优良等。
本发明的目的是通过如下技术方案予以实现的：
一种高耐候高耐温ABS缓燃色母粒，按重量由以下组分组成：聚酰胺10％～35％、ABS 10％～70％、色粉0.001～75％、耐候剂1％～20％、阻燃剂2％～30％、抗氧剂0.05％～3％、分散剂0％～10％。
优选的，所述的高耐候高耐温ABS缓燃色母粒，按重量由以下组分组成：聚酰胺10％～35％、ABS 20％～70％、色粉2～35％、耐候剂8％～9％、阻燃剂15％～20％、抗氧剂1％、分散剂3％～5％。
本发明选用聚酰胺和ABS混合物作为ABS色母的载体，这是因为聚酰胺含有大量的含氧基团和氨基，与无卤磷系阻燃剂并用时能起到协同阻燃的目的，且通过添加抗氧剂，能有效解决聚酰胺在高温注塑产生黄纹的风险。
优选地，所述聚酰胺为熔点低于180℃且大于130℃的共聚聚酰胺、尼龙6、尼龙12、尼龙11、尼龙1212、尼龙1012、尼龙666、尼龙612中的一种或多种；进一步为提高体系的氧含量等，进一步优选熔点低于180℃且大于130℃的共聚聚酰胺、尼龙6、尼龙666和尼龙612，其与阻燃剂的协同阻燃效果更优。
优选地，所述色粉为无机颜料、有机颜料等颜料进行复配，优选耐温大于250℃的无机颜料和有机颜料进行复配，进一步优选耐温大于250℃的无机颜料，无机颜料具有着色功能的同时，对制品的阻燃性能影响最小。
优选地，所述耐候剂为受阻胺光稳定剂、苯并三唑类紫外吸收剂、三嗪类紫外吸收剂中的一种或多种的混合物，优选受阻胺类光稳定剂、三嗪类紫外吸收剂中的一种或多种；所述受阻胺类光稳定剂，苯并三唑类紫外吸收剂和三嗪类紫外吸收剂含有大量氮，其在合适的添加量的情况下，能与聚酰胺一起起到优良的协同效应，其不但能显著提高制品的耐紫外黄变性能，还可显著提高制品的阻燃性能。
优选地，所述阻燃剂为无卤阻燃剂，优选9、10-二氢-9氧杂-10磷杂菲-10-氧化物、10-(2,5-二羟基苯基)-10氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、[(6-氧-(6H)-二苯并-(CE)(1,2)-氧磷杂已环-6-酮)甲基]-丁二酸、三聚氰胺尿氰酸盐、多聚磷酸铵、三聚氰胺多聚磷酸盐、三聚氰胺、磷酸酯类阻燃剂等中的一种或多种，进一步优选[(6-氧-(6H)-二苯并-(CE)(1,2)-氧磷杂已环-6-酮)甲基]-丁二酸、三聚氰胺尿氰酸盐、多聚磷酸铵、三聚氰胺多聚磷酸盐、磷酸酯类阻燃剂中的一种或多种，该阻燃剂更能有效与聚酰胺、耐候剂形成协同效应，提高制品的阻燃性能和耐候性能，满足客户对该两种性能都需要的色母产品的需求。
优选地，所述抗氧剂为无机磷酸盐类抗氧剂BRUGGOLEN H10、胺类抗氧剂和特殊的协同稳定剂的混合物H20、受阻酚抗氧剂和膦酸盐的增效混合物BRUGGOLEN H161中的一种或多种，该类抗氧剂不但能显著提高色母的抗黄变性能，其与无卤磷系阻燃剂具有一定的协同效应，不会因其为小分子，降低制品的阻燃性能。
优选地，所述分散剂为钛酸酯类偶联剂、磷酸酯类分散剂、螯合型分散剂、超支化多羟基聚酯类分散剂中的一种或多种混合物；钛酸酯类偶联剂和磷酸酯类分散剂不但不影响制品的阻燃性能，还具有一定的提高制品的阻燃性能；螯合型分散剂中的金属离子，能有效促进阻燃体系成碳，一定程度提高体系的阻燃性能；超支化多羟基聚酯类分散剂与磷-氮阻燃体系复配使用，也能促进阻燃体系成碳，一定程度提高体系的阻燃性能，从而满足客户对阻燃性能的要求。
本发明提供的高耐候高耐温ABS缓燃色母粒可以采用双螺杆挤出机造粒等常规的母粒制造技术制备。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明采用聚酰胺和ABS混合树脂作为色母粒的载体树脂，并通过添加耐候剂、抗氧剂、分散剂及颜料等共同制备得到高耐候耐高温ABS缓燃色母粒，用该色母粒制备得到的制品，其耐候性能满足313nm波长、0.55mw/cm2的紫外能量下辐照96H，色差变化ΔE≤8，制品的阻燃性能满足UL94HB，颜色均一，且该款色母在250℃左右下注塑所得制品不出现黄变、黄纹等问题，对制品力学性能基本无影响。本发明的ABS缓燃色母粒与ABS相容性好，颜色分散优良、对制品的冲击强度影响小。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的解释说明，但具体实施例并不对本发明作任何限定。除非特别说明，实施例中所涉及的材料、方法均为本领域常用的材料和方法。
以下各实施例中，所述百分含量均为重量百分比。
实施例1
在常温常压下，将如下组分和重量百分数：PA6 15％、ABS粉20％、钛白粉35％、UV770 9％、多聚磷酸铵15％、BRUGGOLEN H10 1％、晨源支化润滑剂CYD-C600：5％，在高速混合机中进行高速混合10min，采用双螺杆挤出机进行熔融共混，挤出、切粒、干燥、包装，制得高耐候、耐高温ABS缓燃色母粒。
实施例2
在常温常压下，将如下组分和重量百分数：PA666 15％、ABS粉21％、群青5％、钛白粉30％、聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯8％、[(6-氧-(6H)-二苯并-(CE)(1,2)-氧磷杂已环-6-酮)甲基]-丁二酸15％、BRUGGOLEN H10 1％、晨源支化润滑剂CYD-C600：5％，在高速混合机中进行高速混合10min，采用双螺杆挤出机进行熔融共混，挤出、切粒、干燥、包装，制得高耐候、耐高温ABS缓燃色母粒。
实施例3
在常温常压下，将如下组分和重量百分数：PA612 15％、ABS粉39.9％、炭黑0.1％、铁红15％、2,2'-亚甲基双(4-叔辛基-6-苯并三唑苯酚)2％、UV 770 7％、[(6-氧-(6H)-二苯并-(CE)(1,2)-氧磷杂已环-6-酮)甲基]-丁二酸15％、BRUGGOLEN H10 1％、二(辛烷基苯酚聚氧乙烯醚)磷酯5％，在高速混合机中进行高速混合10min，采用双螺杆挤出机进行熔融共混，挤出、切粒、干燥、包装，制得高耐候、耐高温ABS缓燃色母粒。
实施例4
在常温常压下，将如下组分和重量百分数：PA666 35％、ABS粉29.9％、酞箐蓝0.1％、溶剂紫2％、2,2'-亚甲基双(4-叔辛基-6-苯并三唑苯酚)2％、UV 770 7％、多聚磷酸铵20％、BRUGGOLEN H10 1％、二(辛烷基苯酚聚氧乙烯醚)磷酯3％，在高速混合机中进行高速混合10min，采用双螺杆挤出机进行熔融共混，挤出、切粒、干燥、包装，制得高耐候、耐高温ABS缓燃色母粒。
实施例5
在常温常压下，将如下组分和重量百分数：PA666 10％、ABS粉53.99％、酞箐蓝3％、溶剂黑0.01％、2,2'-亚甲基双(4-叔辛基-6-苯并三唑苯酚)2％、UV 770 7％、多聚磷酸铵20％、BRUGGOLEN H10 1％、螯合聚丙烯酸分散剂3％，在高速混合机中进行高速混合10min，采用双螺杆挤出机进行熔融共混，挤出、切粒、干燥、包装，制得高耐候、耐高温ABS缓燃色母粒。
对比例1
在常温常压下，将如下组分和重量百分数：ABS粉35％、钛白粉35％、UV770 9％、多聚磷酸铵15％、BRUGGOLEN H10 1％、晨源支化润滑剂CYD-C600：5％，在高速混合机中进行高速混合10min，采用双螺杆挤出机进行熔融共混，挤出、切粒、干燥、包装，制得对比例色母粒。
对比例2
在常温常压下，将如下组分和重量百分数：ABS粉70％、酞箐蓝3％、溶剂黑0.01％、2,2'-亚甲基双(4-叔辛基-6-苯并三唑苯酚)2％、UV 770 7％、BRUGGOLEN H10 1％、PE蜡16.99％，在高速混合机中进行高速混合10min，采用双螺杆挤出机进行熔融共混，挤出、切粒、干燥、包装，制得对比例色母粒。
对比例3
在常温常压下，将如下组分和重量百分数：PA666 35％、ABS粉30.9％、酞箐蓝0.1％、溶剂紫2％、2,2'-亚甲基双(4-叔辛基-6-苯并三唑苯酚)2％、UV 770 7％、多聚磷酸铵20％、二(辛烷基苯酚聚氧乙烯醚)磷酯3％，在高速混合机中进行高速混合10min，采用双螺杆挤出机进行熔融共混，挤出、切粒、干燥、包装，制得高耐候、耐高温ABS缓燃色母粒。
对比例4
在常温常压下，将如下组分和重量百分数：PA612 15％、ABS粉43.9％、炭黑0.1％、铁红15％、多聚磷酸铵20％、BRUGGOLEN H10 1％、二(辛烷基苯酚聚氧乙烯醚)磷酯5％，在高速混合机中进行高速混合10min，采用双螺杆挤出机进行熔融共混，挤出、切粒、干燥、包装，制得高耐候、耐高温ABS缓燃色母粒。
对比例5
在常温常压下，将如下组分和重量百分数：PE树脂20、EVA树脂38.9、炭黑0.1％、铁红15％、多聚磷酸铵20％、BRUGGOLEN H10 1％、二(辛烷基苯酚聚氧乙烯醚)磷酯5％，在高速混合机中进行高速混合10min，采用双螺杆挤出机进行熔融共混，挤出、切粒、干燥、包装，制得高耐候、耐高温ABS缓燃色母粒。
将实施例1～5和对比例1～5制备的色母粒，在ABS塑料中添加4phr注塑色板、燃烧样条和冲击样条，具体对比结果如表1所示。
表1各实施例与对比例的性能评价：
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种高耐候高耐温ABS缓燃色母粒，其特征在于：按重量由以下组分组成：聚酰胺10％～35％、ABS 10％～70％、色粉0.001～75％、耐候剂1％～20％、阻燃剂2％～30％、抗氧剂0.05％～3％、分散剂0％～10％。
2.根据权利要求1所述的高耐候高耐温ABS缓燃色母粒，其特征在于：按重量由以下组分组成：聚酰胺10％～35％、ABS 20％～70％、色粉2～35％、耐候剂8％～9％、阻燃剂15％～20％、抗氧剂1％、分散剂3％～5％。
3.根据权利要求1所述的高耐候高耐温ABS缓燃色母粒，其特征在于：所述聚酰胺为熔点低于180℃且大于130℃的共聚聚酰胺、尼龙6、尼龙12、尼龙11、尼龙1212、尼龙1012、尼龙666、尼龙612中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的高耐候高耐温ABS缓燃色母粒，其特征在于：所述色粉为耐温大于250℃的无机颜料和有机颜料进行复配。
5.根据权利要求1所述的高耐候高耐温ABS缓燃色母粒，其特征在于：所述耐候剂为受阻胺光稳定剂、苯并三唑类紫外吸收剂、三嗪类紫外吸收剂中的一种或多种的混合物。
6.根据权利要求1所述的高耐候高耐温ABS缓燃色母粒，其特征在于：所述阻燃剂为无卤阻燃剂。
7.根据权利要求6所述的高耐候高耐温ABS缓燃色母粒，其特征在于：所述无卤阻燃剂为9、10-二氢-9氧杂-10磷杂菲-10-氧化物、10-(2,5-二羟基苯基)-10氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、[(6-氧-(6H)-二苯并-(CE)(1,2)-氧磷杂已环-6-酮)甲基]-丁二酸、三聚氰胺尿氰酸盐、多聚磷酸铵、三聚氰胺多聚磷酸盐、三聚氰胺、磷酸酯类阻燃剂等中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的高耐候高耐温ABS缓燃色母粒，其特征在于：所述抗氧剂为无机磷酸盐类抗氧剂BRUGGOLEN H10、胺类抗氧剂和特殊的协同稳定剂的混合物H20、受阻酚抗氧剂和膦酸盐的增效混合物BRUGGOLEN H161中的一种或多种。
9.根据权利要求1所述的高耐候高耐温ABS缓燃色母粒，其特征在于：所述分散剂为钛酸酯类偶联剂、磷酸酯类分散剂、螯合型分散剂、超支化多羟基聚酯类分散剂中的一种或多种混合物。
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