CN112480594A - 一种具有消光效果的高黑阻燃abs复合物及其制备方法和应用 - Google Patents

一种具有消光效果的高黑阻燃abs复合物及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明创造提供了一种具有消光效果的高黑阻燃ABS复合物及其制备方法和应用，包含以下按质量百分数计的组分：ABS树脂60～77％；高胶粉3～20％；阻燃剂5～20％；阻燃协效剂1～5％；哑光剂1～5％；高黑度色粉0.1～1％；抗滴落剂0.1～0.5％；加工助剂0.1～1％；所述的高黑度色粉为无机黑色粉和有机黑色粉的复配物；所述复配物中无机黑色粉与有机黑色粉的质量比为(16‑35)：(33‑150)；优选的，无机黑色粉与有机黑色粉的质量比为(20‑32)：(45‑110)。本发明创造所述的ABS复合物具有高黑度的特点，材料的黑度值可达到<26.2。

Description

一种具有消光效果的高黑阻燃ABS复合物及其制备方法和 应用
技术领域
本发明创造属于ABS材料技术领域，尤其是涉及一种具有消光效果的高黑阻燃ABS复合物及其制备方法和应用。
背景技术
苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物(ABS)是一种综合性能优良的工程塑料，冲击强度高，尺寸稳定性好，耐磨且易于成型加工，被广泛应用于汽车配件、家用电器、办公设备、仪器仪表、交通运输、建筑材料、日用器具及包装材料等领域。
但一方面ABS树脂的氧指数只有18，属于易燃材料。因此，对ABS树脂进行阻燃改性是目前常用的一种ABS树脂改性方法。
目前，ABS常用的阻燃体系是卤系阻燃剂和三氧化二锑协效体系，而三氧化二锑的折光指数为2.1，具有很强的遮盖力，且溴系阻燃剂的大量添加也会影响阻燃ABS的底色，所以阻燃ABS的黑度通常相对较低，在黑度要求更高的面板制件使用时，就不能达到使用要求。增加阻燃ABS黑度直接有效的办法是增加炭黑色粉的量，但是炭黑色粉添加量较大时，极易发生团聚，导致表现麻点严重。
另一方面，随着社会经济的发展，人们除了对材料使用性能的要求越来越高外，更对材料表面的美观要求越来越青睐，如应用在交通运输领域(如汽车内饰、低速出行行业等)往往需要实现有消光效果的表面。为避免阳光照射反射对驾驶员产生视觉干扰以及减轻驾驶员的视觉疲劳，从而达到安全舒适的驾驶目的，一般都进行消光或哑光处理，尽可能地降低内饰件的表面光泽。哑光效果的材料可帮助驾驶员缓解视觉疲劳，提高驾驶安全性。
所以，开发一种具有消光效果的高黑阻燃ABS复合物具有广阔的市场应用。
发明内容
有鉴于此，本发明创造旨在克服现有技术中的缺陷，提出一种具有消光效果的高黑阻燃ABS复合物及其制备方法和应用。
为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：
一种具有消光效果的高黑阻燃ABS复合物，包含以下按质量百分数计的组分：
Figure BDA0002802736320000021
所述的高黑度色粉为无机黑色粉和有机黑色粉的复配物；所述复配物中无机黑色粉与有机黑色粉的质量比为(16-35)：(33-150)；优选的，无机黑色粉与有机黑色粉的质量比为(20-32)：(45-110)。
优选的，所述的无机黑色粉为高色素炭黑；所述有机黑色粉为有机绿色粉、有机红色粉、有机蓝色粉和有机黄色粉的复合物，其中有机绿色粉、有机红色粉、有机蓝色粉与有机黄色粉的质量比为(15-42)：(10-80)：(5-18)：(3-10)，优选为(18-40)：(12-50)：(8-10)：(7-10)。
优选的，所述有机绿色粉为酞菁绿、蒽醌绿中的一种或混合物，有机红色粉为偶氮红、蒽醌红、酞菁红、喹吖啶酮红、萘环酮红、氨基酮红中的一种或混合物，有机蓝色粉为群青蓝、酞菁蓝、蒽醌蓝中的一种或混合物，有机黄色粉为偶氮黄、喹酞酮黄、异吲哚啉酮黄中的一种或混合物。
优选的，所述的ABS树脂为苯乙烯-丙烯腈-丁二烯-苯乙烯组成的接枝共聚物，通过本体法制备而得，其橡胶含量在40～70％，橡胶粒径在200～2000nm。
优选的，所述高胶粉为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，其中胶含量在58～65wt％；粒径大于1000nm。
橡胶的粒径对ABS树脂的光泽度影响较大，一般橡胶粒径越大，光泽度越低。本体法聚合的ABS树脂的橡胶粒径较大，所以其表面光泽度较低。本发明通过使用本体聚合的，含有较大橡胶颗粒的ABS树脂来达到降低复合材料光泽的目的。
优选的，所述的阻燃剂选自氯化聚乙烯、聚四氟乙烯、十溴二苯乙烷、溴化环氧树脂、溴化聚苯乙烯、四溴双酚A、溴代三嗪或三溴酚异氰酸酯中的一种或一种以上。
优选的，所述的阻燃协效剂为硼酸锌，其平均粒径为2000-4000nm。
优选的，所述的哑光剂为SAN交联聚合物。通过控制哑光剂的添加量可以调节材料的哑光效果，哑光度均匀细腻，批次稳定性高。也不会影响聚合物基材的塑化性能和物理性能优选地。
优选的，所述的抗滴落剂为分子量为300万-500万的聚四氟乙烯。
优选的，所述的加工助剂为硬脂酸胺类润滑剂、白矿油和硅油中的至少一种。
优选的，所述的硬脂酸胺类润滑剂指乙烯基双硬脂酰胺(EBS)。
本发明所述力学性能好、高黑度、消光的阻燃ABS复合物还可包含耐候剂、润滑剂等其他助剂。
本发明还提供了一种上述力学性能好、高黑度、消光的阻燃ABS复合物的制备方法，包含以下具体步骤：
将ABS树脂、高胶粉、阻燃剂、阻燃协效剂、哑光剂、高黑度色粉、抗滴落剂和加工助剂按配比加入高速混合机中混合均匀，经喂料器喂入挤出机中，混炼、熔融挤出、拉条、冷却、切粒，得到力学性能好、高黑度、消光的阻燃ABS复合物。
优选的，所述的挤出机双螺杆挤出机。
优选的，所述的熔融是在140～250℃下熔融。
上述力学性能好、高黑度、消光的阻燃ABS复合物在电器元件、家电、汽车工业、包装材料和仪器仪表中的应用。
相对于现有技术，本发明创造具有以下优势：
(1)本发明的具有消光效果的高黑阻燃ABS复合物具有高黑度的特点，材料的黑度值最低可达到<26.2；
(2)本发明的具有消光效果的高黑阻燃ABS复合物在添加哑光剂和高黑度色粉后也不影响复合材料的力学性能及阻燃效果、力学性能优异、阻燃等级为V-0级；
(3)本发明的具有消光效果的高黑阻燃ABS复合物外观哑光且哑光感均匀，可广泛适用于各领域。
具体实施方式
除有定义外，以下实施例中所用的技术术语具有与本发明创造所属领域技术人员普遍理解的相同含义。以下实施例中所用的试验试剂，如无特殊说明，均为常规生化试剂；所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。
下面结合实施例来详细说明本发明创造。
热塑性塑料阻燃改性所用的双螺杆挤出机是由南京瑞亚高聚物装备有限公司生产的SHJ-30。
热塑性塑料测试样条采用的注塑机是由浙江海天注塑机有限公司生产的B-920型。
实施例1-5
按照表1的原料配方将ASA粉、本体法ABS树脂、AS树脂、哑光剂、色粉、助剂按配比在高速混合机充分混合10-60分钟；将上述混合物经过精密计量的送料装置输送到双螺杆挤出机中，挤出机的各段螺杆温度控制在180～230℃之间，双螺杆挤出机的长径比为25～40，螺杆转速为200-800转/分钟，在螺杆的剪切、混炼及输送下，物料得以充分熔化、复合，再经过挤出造粒、干燥得到ASA复合物；将ASA复合物加入到注塑机中加工成所需样条，所述注塑条件为：料筒温度190-240℃，模具温度60～70℃，注塑压力6-10MPa。
对比例1-3
按照表1的原料配方将ASA粉、ABS树脂、AS树脂、哑光剂、色粉、助剂按配比在高速混合机充分混合10-60分钟；将上述混合物经过精密计量的送料装置输送到双螺杆挤出机中，挤出机的各段螺杆温度控制在180～230℃之间，双螺杆挤出机的长径比为25～40，螺杆转速为200-800转/分钟，在螺杆的剪切、混炼及输送下，物料得以充分熔化、复合，再经过挤出造粒、干燥得到ASA复合物；将ASA复合物加入到注塑机中加工成所需样条，所述注塑条件为：料筒温度190-240℃，模具温度60～70℃，注塑压力6-10MPa。
对比例4-6的制备方法和配比同实施例1，区别在于高黑度色粉的配比。
实施例与对比例中各组份的具体配比件表1。
表1实施例与对比例中各组份的具体配比
Figure BDA0002802736320000071
实施例1-5以及对比例4-6中高黑度色粉的配比见表2。实施例1-5以及对比例4、5、6中的高色素炭黑的粒径选用10-14nm的高色素炭黑，有绿色粉选用蒽醌绿，有机红色粉选用萘环酮红，有机蓝色粉选用蒽醌蓝，有机黄色粉选用喹酞酮黄。
表2高黑度色粉的具体配比(g/100kg)
Figure BDA0002802736320000072
将实施例1-5和对比例1-6得到的组合物采用ASTM标准测试其相关性能，测试结果见表3。
表3性能测试数据
Figure BDA0002802736320000081
注：哑光度值-0分表示亮光、分数越大，表面越哑、10分最哑。
由表1可知：本发明的具有消光效果的高黑阻燃ABS复合物在添加哑光剂和高黑度色粉后也不影响复合材料的力学性能及阻燃效果、力学性能优异、阻燃等级为V-0级；本发明的具有消光效果的高黑阻燃ABS复合物具有高黑度的特点，材料的黑度值可达到<26.2；本发明的具有消光效果的高黑阻燃ABS复合物外观哑光且哑光感均匀，可广泛适用于各领域。
以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有消光效果的高黑阻燃ABS复合物，其特征在于：包含以下按质量百分数计的组分：
Figure FDA0002802736310000011
所述的高黑度色粉为无机黑色粉和有机黑色粉的复配物；所述复配物中无机黑色粉与有机黑色粉的质量比为(16-35)：(33-150)；优选的，无机黑色粉与有机黑色粉的质量比为(20-32)：(45-110)。
2.根据权利要求1所述的具有消光效果的高黑阻燃ABS复合物，其特征在于：所述的无机黑色粉为高色素炭黑；所述有机黑色粉为有机绿色粉、有机红色粉、有机蓝色粉和有机黄色粉的复合物，其中有机绿色粉、有机红色粉、有机蓝色粉与有机黄色粉的质量比为(15-42)：(10-80)：(5-18)：(3-10)，优选为(18-40)：(12-50)：(8-10)：(7-10)。
3.根据权利要求1所述的具有消光效果的高黑阻燃ABS复合物，其特征在于：所述有机绿色粉为酞菁绿、蒽醌绿中的一种或混合物，有机红色粉为偶氮红、蒽醌红、酞菁红、喹吖啶酮红、萘环酮红、氨基酮红中的一种或混合物，有机蓝色粉为群青蓝、酞菁蓝、蒽醌蓝中的一种或混合物，有机黄色粉为偶氮黄、喹酞酮黄、异吲哚啉酮黄中的一种或混合物。
4.根据权利要求1所述的具有消光效果的高黑阻燃ABS复合物，其特征在于：所述的ABS树脂为苯乙烯-丙烯腈-丁二烯-苯乙烯组成的接枝共聚物，通过本体法制备而得，其橡胶含量在40～70％，橡胶粒径在200～2000nm。
5.根据权利要求1所述的具有消光效果的高黑阻燃ABS复合物，其特征在于：所述高胶粉为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，其中胶含量在58～65wt％；粒径大于1000nm。
6.根据权利要求1所述的具有消光效果的高黑阻燃ABS复合物，其特征在于：所述的阻燃剂选自氯化聚乙烯、聚四氟乙烯、十溴二苯乙烷、溴化环氧树脂、溴化聚苯乙烯、四溴双酚A、溴代三嗪或三溴酚异氰酸酯中的一种或一种以上；优选的，所述的阻燃协效剂为硼酸锌，其平均粒径为2000-4000nm。
7.根据权利要求1所述的具有消光效果的高黑阻燃ABS复合物，其特征在于：所述的哑光剂为SAN交联聚合物。优选的，所述的抗滴落剂为分子量为300万-500万的聚四氟乙烯。
8.根据权利要求1所述的具有消光效果的高黑阻燃ABS复合物，其特征在于：所述的加工助剂为硬脂酸胺类润滑剂、白矿油和硅油中的至少一种；优选的，所述的硬脂酸胺类润滑剂指乙烯基双硬脂酰胺(EBS)。
9.权利要求1-8任一所述的ABS复合物的制备方法，其特征在于：包含以下具体步骤：
将ABS树脂、高胶粉、阻燃剂、阻燃协效剂、哑光剂、高黑度色粉、抗滴落剂和加工助剂按配比加入高速混合机中混合均匀，经喂料器喂入挤出机中，混炼、熔融挤出、拉条、冷却、切粒，得到力学性能好、高黑度、消光的阻燃ABS复合物；优选的，所述的挤出机双螺杆挤出机；优选的，所述的熔融是在140～250℃下熔融。
10.一种权利要求1-9任一所述的ABS复合物在制作电器元件、家电、汽车工业、包装材料或仪器仪表中的应用。
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