CN110591267A - 耐候性优异低烟环保5va级阻燃asa材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及高分子材料领域,公开了一种耐候性优异低烟环保5VA级阻燃ASA材料及其制备方法,其是由ASA树脂60‑70份,CPE树脂12‑15份,溴化环氧10份,三氧化二锑3份,聚磷酸三聚氰胺及其衍生物2‑3份,氢氧化镁晶须4‑6份,抗滴落剂0.5份,稳定剂0.5份,润滑剂0.5份,水滑石0.5份组成。同时也公开了这种耐候性优异低烟环保5VA级阻燃ASA材料的制备方法。本发明制备方法简单,工艺操作易于实现,所制得ASA复合材料可以满足家电、汽车、电子电气行业对产品安全性的要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种高分子材料,特别涉及一种耐候性优异低烟环保5VA级阻燃ASA材料及其制备方法。
背景技术
ASA树脂作为ABS树脂大系列中的一个新品种,是由丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯组成的接枝共聚物。与ABS相比,由于引入不含双键的丙烯酸酯橡胶取代含双键的聚丁二烯橡胶,使得ASA的耐候性有了根本的改变,大大改善了ABS树脂长期露置室外后机械强度显著下降、受日光作用颜色逐渐变黄等缺点。
ASA树脂为可燃材料,按UL94标准属于HB级别,其着火时会放出大量毒气和黑烟,会给人们的生命安全和生存环境带来极大的威胁。因此,人们对阻燃ASA进行了大量研究工作,很多商品化的阻燃ASA树脂已推向市场。
近年来电子电气、通讯、机电设备向高性能微型化发展,对材料的阻燃性能要求越来越高。常规的阻燃ASA材料大多都能满足V0的要求,但阻燃等级却难以进一步提高至5VA级别,特别是对于厚度低于2.0mm的薄壁制件。众所周知,发生火灾时对人们最大的威胁不是火焰,而是烟气。目前ASA的阻燃改性主要还是集中在预防燃烧上,而在一定程度上忽视了降低燃烧发烟量的问题。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种耐候性优异低烟环保5VA级阻燃ASA材料及其制备方法,以满足家电、汽车、电子电气行业对产品安全性的要求。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种耐候性优异低烟环保5VA级阻燃ASA材料,其特征在于,该复合材料包括以下组分及含量(wt%):
进一步的是:所述CPE(氯化聚乙烯)树脂的氯含量至少为30%以上。
进一步的是:所述溴化环氧的平均分质量≥20000。
进一步的是:所述聚磷酸三聚氰胺及其衍生物为聚磷酸三聚氰胺、金属离子改性聚磷酸三聚氰胺中的任一种或几种的组合。
进一步的是:所述氢氧化镁晶须的晶须直径≤2μm,长径比为100以上。
进一步的是:所述抗滴落剂为SAN树脂包覆处理的聚四氟乙烯。
进一步的是:所述润滑剂为为脂肪酰胺类润滑剂,包括乙撑双硬脂酰胺。
进一步的是:水滑石,其MgO和Al2O3比例为4:3,平均粒径≤0.6μm。
一种耐候性优异低烟环保5VA级阻燃ASA材料的制备方法,包括如下步骤:
1)将ASA树脂在温度为80℃的条件下干燥4h以上;
2)称取配方比原料加入高混机中混合5min;
3)将经步骤2)之后的物料加入双螺杆挤出机中挤出造粒,经水冷却后进行切粒,得到低烟环保5VA级阻燃ASA材料,其中双螺杆挤出机各区的加工温度为190~200℃,螺杆的转速为250~350r/min。
4)将上述粒料干燥后,在注塑温度为200℃的注塑机上注塑成型标准测试样条进行性能测试。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、本发明使用耐候性优异的溴化环氧树脂作为主体阻燃剂,同时引入环保型耐候性优异的CPE树脂进行协效阻燃,有效降低了阻燃剂的添加量。
2、使用氢氧化镁晶须,不仅可以有效解决阻燃ASA燃烧时烟量过大的问题,其特殊的晶须结构还对ASA材料的机械强度有一定的改善;
3、CPE树脂,氢氧化镁晶须,聚磷酸三聚氰胺及其衍生物以及抗滴落剂四者之间协同作用,进而使得ASA阻燃材料达到0.8mmV0以及1.5mm 5VA。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进一步说明。
实施例1~5和对比例1~8制备的ASA复合材料的原料组成如表1所示,其制备方法如下:将各原料在80℃下干燥4h后加入高速搅拌机,调整搅拌机转速至500r/min,搅拌5min,再转入双螺杆挤出机,挤出、冷却、造粒、干燥,得到ASA复合材料。
先对ASA复合材料进行干燥(85℃3h),再注塑成型(注塑温度为200℃)为标准测试样条,进行性能测试,测试结果如表2所示。
表1实施例1~5和对比例1~9的ASA复合材料的原料组成表
备注:
ASA:PW-957,奇美;
ABS:8391,上海高桥;
溴化环氧:CXB-2000H,雅宝化工;
三氧化二锑:99.5%,日星;
氢氧化镁:Aitemag 12,平均粒径为1.2μm,江苏艾特克阻燃材料有限公司;
聚磷酸三聚氰胺:MPP-A,四川精化;
稳定剂:Irganox 1010(巴斯夫):619F(Chemtura公司):UV-P(汽巴精化)=1:2:2;
水滑石:ALCAMIZER 1-C,丹东松元化学。
表2实施例1~5和对比例1~9的ASA复合材料的性能测试数据
备注(性能测试方法):
拉伸强度:按照ISO 527标准进行测试;
弯曲强度:按照ISO 178标准进行测试;
弯曲模量:按照ISO 178标准进行测试;
缺口冲击强度:按照ISO 180标准进行测试;
阻燃性能:V0级和5V级按照UL94标准进行测试;
烟密度:按照GB/T8627-2007标准进行测试。
耐候性能测试:按GB/T16422.2氙灯老化5000h,ΔE≤2.0。
通过表2中的实施例1-5以及对比例1-2可知,无CPE时(对比例1),尽管溴锑阻燃剂从原来的13份增加至23份,其所制备的复合材料都无法通过1.5mm 5VA测试。只有当CPE 的含量达到一定份数后(对比例2),其才能显著降低传统溴锑阻燃剂的用量,进而降低产品的成本。同时,氢氧化镁的引入(对比例3)可显著降低ASA复合材料的烟密度。相对于普通氢氧化镁(对比例4-5),含晶须状氢氧化镁所制得的阻燃ASA材料的烟密度更低,1.5mm 5V 测试级别更高。聚磷酸三聚氰胺的引入(对比例6)可在5VA测试试验中提高碳层的致密度,进而使得材料不容易被烧穿。相对于ABS(对比例9),ASA的耐候性更加卓越,老化5000h 后的ΔE值均在2.0以内。综合表2可知,CPE树脂,氢氧化镁晶须,聚磷酸三聚氰胺以及抗滴落剂(对比例8)四者之间表现出对传统溴锑阻燃ASA协同作用的效果。
以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种耐候性优异低烟环保5VA级阻燃ASA材料,其特征在于,该复合材料包括以下组分及含量(wt%):
2.根据权利要求1所述一种耐候性优异低烟环保5VA级阻燃ASA材料,其特征在于:CPE(氯化聚乙烯)树脂的氯含量至少为30%以上。
3.根据权利要求1所述一种耐候性优异低烟环保5VA级阻燃ASA材料,其特征在于:溴化环氧的平均分质量≥20000。
4.根据权利要求1所述一种耐候性优异低烟环保5VA级阻燃ASA材料,其特征在于:聚磷酸三聚氰胺及其衍生物为聚磷酸三聚氰胺、金属离子改性聚磷酸三聚氰胺中的任一种或几种的组合。
5.根据权利要求1所述一种耐候性优异低烟环保5VA级阻燃ASA材料,其特征在于:氢氧化镁晶须的晶须直径≤2μm,长径比为100以上。
6.根据权利要求1所述一种耐候性优异低烟环保5VA级阻燃ASA材料,其特征在于:抗滴落剂为SAN树脂包覆处理的聚四氟乙烯。
7.根据权利要求1所述一种耐候性优异低烟环保5VA级阻燃ASA材料,其特征在于:稳定剂包括受阻酚类主抗氧剂、亚磷酸酯类辅抗氧剂以及光稳定剂组成,其比例依次为1:2:2,其中光稳定剂包括二苯甲酮类、苯并三唑类、三嗪类、取代丙烯腈类、草酰胺类、受阻胺类中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述一种耐候性优异低烟环保5VA级阻燃ASA材料,其特征在于:润滑剂为为脂肪酰胺类润滑剂,包括乙撑双硬脂酰胺。
9.根据权利要求1所述一种耐候性优异低烟环保5VA级阻燃ASA材料,其特征在于:水滑石,其MgO和Al2O3比例为4:3,平均粒径≤0.6μm。
10.一种耐候性优异低烟环保5VA级阻燃ASA材料的制备方法,包括以下步骤:首先将ASA树脂干燥备用;其次,按权利要求1中所述的组成称取原料,混合均匀,得到混合料;最后,将混合料加入双螺杆挤出机中挤出,造粒,干燥,得到低烟环保5VA级阻燃ASA材料。
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