CN113337067A - 一种高耐候高抗冲abs树脂及其制备方法和应用 - Google Patents

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CN113337067A CN202110632369.4A CN202110632369A CN113337067A CN 113337067 A CN113337067 A CN 113337067A CN 202110632369 A CN202110632369 A CN 202110632369A CN 113337067 A CN113337067 A CN 113337067A
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魏旭英
辛敏强
郭东平
王正磊
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Abstract

本发明涉及一种高耐候高抗冲ABS树脂及其制备方法和应用，括以下重量份的组分：ABS树脂80‑99份，耐候改善剂1‑20份，抗氧剂0.1‑1份，润滑剂0.1‑1份，耐候剂0.1‑1份，放入高速搅拌机中搅拌5‑30min后出料得到混合物，经过双螺杆挤出机挤出造粒，得到的ABS树脂可应用于有高耐候和高冲击要求的空调、冰箱、洗衣机等家用电器。与现有技术相比，本发明ABS树脂耐候性大幅度提高，抗冲击强度得到的提高，常温和低温韧性大幅度提高。

Description

一种高耐候高抗冲ABS树脂及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及高分子技术领域，尤其是涉及一种高耐候高抗冲ABS树脂及其制备方法和应用。
背景技术
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS)是一种高光泽、高耐热、易加工、尺寸稳定性优异的工程塑料，在电子电气、汽车、家用电器、办公等领域有着广泛的应用。随着人们生活水平的提高，家用电器如空调、冰箱、洗衣机等的销售量越来越多，对ABS也提出了更高的要求，尤其是耐候方面，为了提高消费者的满意度，减少家用电器的变黄，提出了UVA340nm 168h色差小于0.5的要求。
常用的提高ABS耐候的办法是在ABS里面添加ASA胶粉，ASA虽然能提高耐候，但是冲击会明显降低，不能满足家电的跌落试验。
还有在ABS里面添加抗氧剂、光稳定剂，或复配型耐黄变稳定剂，如CN112457623A公开了一种高抗冲、耐黄变的阻燃ABS材料及其制备方法，具体由以下重量份的原料组成：ABS树脂45～70份，有机卤化物系阻燃剂10～30份，复配型耐黄变稳定剂2-8份，耐候助剂1-3份，其中所述的复配型耐黄变稳定剂为硬脂酸金属盐与层状纳米蒙脱土通过插层复合法按5:1的共混比例制备而成；该发明加入了高效的复配型耐黄变稳定剂，从而实现了阻燃ABS材料高抗冲、耐黄变、优良加工稳定性的多重特性。该专利申请的确提高了其耐黄变性能，但是耐冲击性能还远远不足，而且采用的复配型耐黄变稳定剂成本高、制备复杂。
专利CN107043516A提出的一种具有改善耐候性的深色耐热ABS树脂组合物虽然耐候有明显的改善，但是只能用于深色产品，不适用于以白色为主的家用电器。
为了同时提高耐候性和抗冲击性能，有研发人员在ABS里面同时添加耐候助剂和抗冲击助剂，但是往往添加的功能性助剂非常多，各组分之间进行复杂反应，往往会出现一些负面效果，尤其是耐候性和抗冲击性很难同时提高，比如最常用的办法是添加ASA胶粉提高耐候，但是ASA胶粉的Tg非常低，会导致冲击明显降低。而且原料用量多，导致成本增加，难以工业化生产。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种高耐候高抗冲ABS树脂及其制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种高耐候高抗冲ABS树脂，包括以下重量份的组分：
Figure BDA0003104193380000021
进一步地，所述的ABS为本体ABS、乳液ABS中的一种或几种的组合。
进一步地，所述的耐候改善剂为聚丁烯，是由异丁烯与正丁烯的共聚体，以异丁烯为主，异丁烯的比例＞70％，数均分子量(Mn)为300-3000。
进一步地，所述的抗氧剂为受阻酚化合物、亚磷酸酯化合物中的一种或两种混合物。
进一步地，所述的润滑剂为硅油、白矿油、脂肪酸酰胺、硬脂酸盐、石蜡、聚乙烯蜡或乙撑双硬脂酰胺中的一种或几种的混合物。
进一步地，所述的耐候剂为紫外吸收剂和受阻胺按质量比1:0.5～2的混合物。
进一步地，所述的紫外吸收剂包括苯并三唑类、苯酮类、水杨酸酯类、三嗪类中的一种或几种的组合物。
进一步地，所述的受阻胺包括光稳定剂770、光稳定剂622、光稳定剂944、光稳定剂783、光稳定剂791、光稳定剂3853、光稳定剂292、光稳定剂123中的一种或几种的组合物。
本发明还提供一种高耐候高抗冲ABS树脂的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)按以下重量份对各组分备料：
Figure BDA0003104193380000022
Figure BDA0003104193380000031
(2)将步骤(1)中ABS树脂、耐候改善剂、抗氧剂、润滑剂和耐候剂按上述重量份依次放入高速搅拌机中搅拌5-30min后出料得到混合物；
(3)将步骤(2)得到的混合物经过双螺杆挤出机挤出造粒。
进一步地，步骤(2)所述的高速搅拌机的搅拌速度为60-80转/分；
步骤(3)所述的双螺杆挤出机的温度为180-260℃，螺杆转速为180-600转/分，真空度大于0.09MPa。
本发明还提供一种高耐候高抗冲ABS树脂的应用，将所述高耐候高抗冲ABS树脂用于有高耐候和高冲击要求的家用电器，包括空调、冰箱或洗衣机。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明所提供的高耐候高抗冲ABS树脂，创新性的在ABS中引入了聚丁烯，该聚丁烯是异丁烯和正丁烯的共聚体，以异丁烯为主，聚丁烯具有优异的增韧效率；并且由于比聚丁二烯橡胶双键明显减少(与只用ABS相比)，耐候性能远远优于聚丁二烯橡胶，而且本发明选用上述聚丁烯为耐候改善剂，以紫外吸收剂和受阻胺的混合物为耐候剂。因此，本发明所提供的高耐候高抗冲ABS树脂相比ABS树脂耐候性大幅度提高，相比ASA树脂常温和低温韧性大幅度提高。
(2)本发明所提供的高耐候高抗冲ABS树脂可应用于有高耐候和高冲击要求的空调、冰箱、洗衣机等家用电器。
(3)本发明所提供的高耐候高抗冲ABS树脂除具有高耐候和高冲击，还具有优异的耐环境开裂性和耐油性。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
如没有特殊说明，本发明选用的原材料均为市售产品。
以下实施例和对比例中，所使用的原料如下：
ABS树脂1：高桥石化ABS8391
ABS树脂2：大庆石化ABS750A
耐候改善剂：英力士HP-100
抗氧剂：Ciba：TG-1076
润滑剂：市售的EBS(乙撑双硬脂酸酰胺)
耐候剂：市售的紫外吸收剂UVP和受阻胺770，比例为1:1
实施例1
称取(按重量份的组分，下同)
Figure BDA0003104193380000041
将以上各原料放入高速搅拌机中搅拌5-30min后出料得到混合物；
将混合物经过双螺杆挤出机挤出造粒，其中双螺杆挤出机的温度为180-260℃，螺杆转速为180-600转/分，真空度为0.1MPa。通过输送、熔融、剪切挤出冷却造粒，即得到产品。
实施例2
称取(按重量份的组分，下同)
Figure BDA0003104193380000042
按实施例1的方法制得产品
实施例3
称取(按重量份的组分，下同)
Figure BDA0003104193380000043
按实施例1的方法制得产品
实施例4
Figure BDA0003104193380000051
按实施例1的方法制得产品
对比例1
Figure BDA0003104193380000052
按实施例1的方法制得产品
对比例2
Figure BDA0003104193380000053
按实施例1的方法制得产品
各实施例和对比例制备的树脂按ISO标准注塑成标准的各种力学性能测试样条进行测试，如表1所示。
表1 物理性能及测试方法对应表
物理性能 测试方法
IZOD缺口冲击强度(3.2mm) ISO 180
耐候测试条件：UVA340nm 500h
物理性能测试结果和耐候的评估结果见表2。
表2 实施例与对比例性能和色差
Figure BDA0003104193380000054
Figure BDA0003104193380000061
由表2结果可知，通过ABS树脂中引入耐候改性剂聚丁烯，可以在提高冲击的前提下，大幅度提高耐候，可应用于有高耐候和高冲击要求的空调、冰箱、洗衣机等家用电器。
实施例5
一种高耐候高抗冲ABS树脂的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)按以下重量份对各组分备料：
Figure BDA0003104193380000062
其中耐候剂由水杨酸酯类紫外吸收剂与受阻胺光稳定剂622按照质量比1:0.5混合而成；
(2)将步骤(1)中ABS树脂、耐候改善剂、抗氧剂、润滑剂和耐候剂按上述重量份依次放入高速搅拌机中按60转/分的速度搅拌5min后出料得到混合物；
(3)将步骤(2)得到的混合物经过双螺杆挤出机挤出造粒，所述的双螺杆挤出机的温度为180-260℃，螺杆转速为180-600转/分，真空度为0.12MPa。
IZOD缺口冲击强度27kJ/m2，△E为0.7。
实施例6
一种高耐候高抗冲ABS树脂的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)按以下重量份对各组分备料：
Figure BDA0003104193380000063
Figure BDA0003104193380000071
其中耐候剂由苯并三唑类紫外吸收剂与受阻胺光稳定剂770按照质量比1:2混合而成；
(2)将步骤(1)中ABS树脂、耐候改善剂、抗氧剂、润滑剂和耐候剂按上述重量份依次放入高速搅拌机中按80转/分的速度搅拌30min后出料得到混合物；
(3)将步骤(2)得到的混合物经过双螺杆挤出机挤出造粒，所述的双螺杆挤出机的温度为180-260℃，螺杆转速为180-600转/分，真空度为0.2MPa。
IZOD缺口冲击强度28kJ/m2，△E为0.35。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种高耐候高抗冲ABS树脂，其特征在于，包括以下重量份的组分：
Figure FDA0003104193370000011
2.根据权利要求1所述的一种高耐候高抗冲ABS树脂，其特征在于，所述的ABS为本体ABS、乳液ABS中的一种或几种的组合。
3.根据权利要求1所述的一种高耐候高抗冲ABS树脂，其特征在于，所述的耐候改善剂为聚丁烯，是由异丁烯与正丁烯的共聚体，以异丁烯为主，数均分子量(Mn)为300-3000。
4.根据权利要求1所述的一种高耐候高抗冲ABS树脂，其特征在于，所述的抗氧剂为受阻酚化合物、亚磷酸酯化合物中的一种或两种混合物。
5.根据权利要求1所述的一种高耐候高抗冲ABS树脂，其特征在于，所述的润滑剂为硅油、白矿油、脂肪酸酰胺、硬脂酸盐、石蜡、聚乙烯蜡或乙撑双硬脂酰胺中的一种或几种的混合物。
6.根据权利要求1所述的一种高耐候高抗冲ABS树脂，其特征在于，所述的耐候剂为紫外吸收剂和受阻胺按质量比1:0.5～2的混合物。
7.根据权利要求6所述的一种高耐候高抗冲ABS树脂，其特征在于，所述的紫外吸收剂包括苯并三唑类、苯酮类、水杨酸酯类、三嗪类中的一种或几种的组合物；
所述的受阻胺包括光稳定剂770、光稳定剂622、光稳定剂944、光稳定剂783、光稳定剂791、光稳定剂3853、光稳定剂292、光稳定剂123中的一种或几种的组合物。
8.一种如权利要求1-7中任一所述的高耐候高抗冲ABS树脂的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
(1)按以下重量份对各组分备料：
Figure FDA0003104193370000021
(2)将步骤(1)中ABS树脂、耐候改善剂、抗氧剂、润滑剂和耐候剂按上述重量份依次放入高速搅拌机中搅拌5-30min后出料得到混合物；
(3)将步骤(2)得到的混合物经过双螺杆挤出机挤出造粒。
9.根据权利要求8所述的高耐候高抗冲ABS树脂的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述的双螺杆挤出机的温度为180-260℃，螺杆转速为180-600转/分，真空度大于0.09MPa。
10.一种如权利要求1-7中任一所述的高耐候高抗冲ABS树脂的应用，其特征在于，将所述高耐候高抗冲ABS树脂用于有高耐候和高冲击要求的家用电器，包括空调、冰箱或洗衣机。
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