CN113429734A - 一种新型阻燃abs材料及其制备方法 - Google Patents

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杨霄云
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Abstract

本发明公开了一种阻燃ABS材料，包含以下重量份的组分：ABS树脂57～87份、溴系阻燃剂10～17份、辅助阻燃剂3～8份、聚烯烃树脂0～8份；其中，所述辅助阻燃剂为1,3,5‑三嗪类化合物。本发明所述阻燃ABS材料采用溴系阻燃剂和辅助阻燃剂协同复配，具有较好的阻燃效率，发挥了较优的阻燃性能，有效地减少了溴系阻燃剂的用量，并且显著降低了材料的密度，节省了成本；通过气相和凝聚相复合阻燃机理，可以达到稳定的UL 94(1.5mm)V‑0阻燃等级；采用聚烯烃树脂来弥补由于辅助阻燃剂所产生的韧性降低缺陷，提升材料韧性的同时保持了较好的流动性及加工性能，使新型阻燃ABS材料具有量产化应用价值。

Description

一种新型阻燃ABS材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种新型阻燃ABS材料及其制备方法。
背景技术
阻燃ABS树脂由于其良好的力学性能及加工性能，被广泛应用于视听设备外壳，办公设备外壳，家用电器，电子电器等产品应用领域。
目前的阻燃ABS产品存在两大类，一类是卤系阻燃，以溴系、氯系、氟系为主，目前研究应用比较成熟，市场占有率最高，具有优异的综合性能，但是卤素含量较高，具有较大的模具腐蚀性，对于产品加工带来了较大不变；另一类是无卤阻燃，磷酸酯体系最为成熟，但是阻燃等级较低，只能达到V-2，由于阻燃效率问题，不能实现V-0等级阻燃，应用领域极为有限。因此，对于低卤产品的研究开发适应了当前阻燃ABS的材料发展趋势，可以有效减少在加工过程中卤化氢气体的释放，较少模具腐蚀，降低制造加工成本，改善产品外观。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种新型阻燃ABS材料及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种阻燃ABS材料，包含以下重量份的组分：
Figure BDA0003119622950000011
Figure BDA0003119622950000022
其中，所述辅助阻燃剂为1,3,5-三嗪类化合物，为具有如下结构的化学物质或者衍生物：
Figure BDA0003119622950000021
其中，R1、R2、R3相同，R1、R2、R3为-SiH3、-SiOH2、-SiHO3、-NHR、-NR2、-NCH、-NH2、-N(CH3)、-C6H10-NH2或-N2Cl。
作为本发明所述的阻燃ABS材料的优选实施方式，所述ABS树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物，所述ABS树脂中，橡胶含量为15～28wt％。
作为本发明所述的阻燃ABS材料的优选实施方式，所述聚烯烃树脂为2～7重量份，聚烯烃树脂可以用来弥补由于辅助阻燃剂的添加所产生的韧性降低缺陷，提升材料韧性的同时保持了较好的流动性及加工性能，但添加量过大会降低材料刚性和耐热性，影响产业化应用。
作为本发明所述的阻燃ABS材料的优选实施方式，所述聚烯烃树脂为氯化聚乙烯。
作为本发明所述的阻燃ABS材料的优选实施方式，所述氯化聚乙烯中氯的质量百分含量为30～40％。在此氯含量下，阻燃ABS材料的热稳定性和流动性较好，力学性能比较优异。
溴系阻燃剂可以选择本领域常用的溴系阻燃剂种类，优选所述溴系阻燃剂为四溴双酚A、十溴二苯乙烷、溴化环氧、三(三溴苯氧基)三嗪和溴化亚胺中的至少一种。
作为本发明所述的阻燃ABS材料的优选实施方式，所述阻燃ABS材料还包含阻燃协效剂1～6重量份、抗滴落剂0.01～2重量份和加工助剂0～2重量份。
阻燃协效剂、抗滴落剂和加工助剂均可以选择本领域常用的种类，优选所述阻燃协效剂为五氧化二锑、三氧化二锑和锑酸钠中的至少一种；优选所述抗滴落剂为苯乙烯-丙烯腈共聚物包覆的聚四氟乙烯；抗滴落剂可以为市售的抗滴落剂，优选上述种类，其中苯乙烯-丙烯腈共聚物包覆的聚四氟乙烯可选择广州熵能创新材料股份有限公司生产的SN80-SA7。优选所述加工助剂为抗氧剂和/或润滑剂。
作为本发明所述的阻燃ABS材料的优选实施方式，所述阻燃ABS材料中，氮元素的重量含量为600ppm～40000ppm。所述氮元素的重量含量的测试方法采用凯氏定氮法，具体为：在烧瓶中加入待测样品，依次加入硫酸钾0.3g、硫酸铜0.3g和浓硫酸2.0mL，体积分数为30％的过氧化氢溶液1.0mL，微火加热煮沸至烧瓶内物质炭化变黑，无机氮标准样品进行蒸馏吸收，待测样品和空白样品进行蒸馏吸收，样品处理好之后采用酸式微量滴定管以浓度为0.01mol/L的标准盐酸溶液进行滴定，记录每次滴定消耗标准盐酸溶液毫升数，最后计算待测样品的氮元素含量。
本发明的目的还在于提供所述的阻燃ABS材料的制备方法，包括以下步骤：
S1.将各组份原料按指定比例在高速混合机充分混合2-5分钟，得到均匀的混合物；
S2.将上述混合物输送到双螺杆挤出机中，挤出机螺杆各段温度控制在170～220℃之间，双螺杆挤出机的长径比为40:1，螺杆转速为500～1200转/分钟，经螺杆挤出，造粒，干燥得到所述阻燃ABS材料。
本发明的目的还在于提供如上所述的阻燃ABS材料在视听设备外壳、办公设备外壳、家用电器或电子电器中应用。
本发明的有益效果在于：本发明提供了一种阻燃ABS材料，与现有的ABS材料相比，具有如下优势：
(1)本发明所述阻燃ABS材料采用溴系阻燃剂和辅助阻燃剂协同复配，具有较好的阻燃效率，发挥了较优的阻燃性能，有效地减少了溴系阻燃剂的用量，并且显著降低了材料的密度，节省了成本；
(2)本发明所述阻燃ABS材料通过气相和凝聚相复合阻燃机理：辅助阻燃剂在燃烧过程中通过气相阻燃作用降低可燃物浓度和氧气浓度，溴系阻燃剂的凝聚相阻燃作用具有抑制聚合物链式燃烧反应中自由基的产生，辅助阻燃剂与溴系阻燃剂的复合协效阻燃作用，有效地抑制了聚合物的燃烧，起到了更好的阻燃作用，可以达到稳定的UL 94(1.5mm)V-0阻燃等级；
(3)本发明所述阻燃ABS材料采用聚烯烃树脂来弥补由于辅助阻燃剂所产生的韧性降低缺陷，提升材料韧性的同时保持了较好的流动性及加工性能，使新型阻燃ABS材料具有量产化应用价值；
(4)本发明所述阻燃ABS材料与现有的溴系阻燃ABS相比，具有低卤素含量，低密度，对模具的腐蚀性较轻，加工性能优异，可广泛应用于视听设备外壳，办公设备外壳，家用电器，电子电器等产品应用领域。
具体实施方式
为更好地说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。
本发明实施例和对比例中使用的原料来源如下：
ABS树脂1为天津大沽公司的DG-MG29，其橡胶含量为25wt％；
ABS树脂2为韩国锦湖公司的ABS 750N S W，其橡胶含量为16wt％；
ABS树脂3通过SAN树脂与高胶粉共混自制所得，其橡胶含量为9wt％；
ABS树脂4通过SAN树脂与高胶粉共混自制所得，其橡胶含量为41wt％；
溴系阻燃剂：
三(三溴苯氧基)三嗪为以色列化工集团的FR-245；
溴化环氧为韩国宇进株式会社的CXB-714C；
四溴双酚A为以色列化工集团的FR-1524；
聚烯烃树脂为杭州科利化工股份有限公司的CPE-135A，所述聚烯烃树脂为氯化聚乙烯，其中氯的质量百分含量为35％；
聚乙烯为中国石油茂名石化分公司的LLDPE DFDA-7042；
辅助阻燃剂1：2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪，购自长春三邦医药科技有限公司；
辅助阻燃剂2的结构式如下：
Figure BDA0003119622950000051
R1、R2和R3为相同的胺基-NH2；为购自四川精细化工研究院的MCA；
加工助剂由以下重量份的组分组成：润滑剂1份、受阻酚类抗氧剂0.2份、磷酸酯类抗氧剂0.1份；其中，润滑剂为青岛赛诺化工有限公司的EBS B50；受阻酚类抗氧剂为济南吉灵化工有限公司的SONOX 1010；磷酸酯类抗氧剂为济南吉灵化工有限公司SONOX 168；
阻燃协效剂为江西腾发新材料科技有限公司的三氧化二锑；
抗滴落剂为苯乙烯-丙烯腈共聚物包覆的聚四氟乙烯，为广州熵能创新材料股份有限公司的SN80-SA7。
实施例和对比例所述ABS材料的制备方法为：
S1将各组份原料按指定比例在高速混合机充分混合2-5分钟，得到均匀的混合物；
S2.将上述混合物输送到双螺杆挤出机中，挤出机螺杆各段温度控制在170～220℃之间，双螺杆挤出机的长径比为40:1，螺杆转速为500～1200转/分钟，经螺杆挤出，造粒，干燥得到所述阻燃ABS材料粒子。
将所述阻燃ABS材料粒子加入到注塑机成型到ISO标准的拉伸强度样条、悬臂梁缺口冲击强度和热变形样条和UL 94标准的垂直燃烧样条，注塑条件为料筒温度195-220℃，注塑压力为50-65MPa，速度为50-70cm3/s。
各性能的测试标准或方法如表1。
表1
Figure BDA0003119622950000061
实施例和对比例所述ABS材料的配方组成和测试结果见表2和表3。
表2
Figure BDA0003119622950000062
Figure BDA0003119622950000071
表3
Figure BDA0003119622950000072
Figure BDA0003119622950000081
从表2和表3可以看出，辅助阻燃剂与溴系阻燃剂共同作用可以达到V-0的阻燃效果，二者具有较好的协效复配阻燃作用，有效地减少了溴系阻燃剂的用量，具有更低卤素含量，低密度，且降低了成本；通过聚烯烃树脂的添加弥补了辅助阻燃剂的韧性损失，使得材料保持了良好的力学性能，本发明所述新型阻燃ABS具有较高的实用性和经济价值。当ABS树脂中橡胶含量为15～28wt％时，具有较好的力学性能和阻燃性能；当聚烯烃树脂为2～7重量份时，能够在具有较好力学性能的同时具有较好的耐热性；当聚烯烃树脂为氯化聚乙烯时，具有更佳的抗冲击性能。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种阻燃ABS材料，其特征在于，包含以下重量份的组分：
Figure FDA0003119622940000011
其中，所述辅助阻燃剂为1,3,5-三嗪类化合物，为具有如下结构的化学物质或者衍生物：
Figure FDA0003119622940000012
其中，R1、R2、R3相同，R1、R2、R3为-SiH3、-SiOH2、-SiHO3、-NHR、-NR2、-NCH、-NH2、-N(CH3)、-C6H10-NH2或-N2Cl；所述ABS树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物，所述ABS树脂中，橡胶含量为15～28wt％。
2.如权利要求1所述的阻燃ABS材料，其特征在于，所述聚烯烃树脂为2～7重量份。
3.如权利要求1或2所述的阻燃ABS材料，其特征在于，所述聚烯烃树脂为氯化聚乙烯。
4.如权利要求3所述的阻燃ABS材料，其特征在于，所述氯化聚乙烯中氯的质量百分含量为30～40％。
5.如权利要求1所述的阻燃ABS材料，其特征在于，所述溴系阻燃剂为四溴双酚A、十溴二苯乙烷、溴化环氧、三(三溴苯氧基)三嗪和溴化亚胺中的至少一种。
6.如权利要求1所述的阻燃ABS材料，其特征在于，所述阻燃ABS材料还包含阻燃协效剂1～6重量份、抗滴落剂0.01～2重量份和加工助剂0～2重量份。
7.如权利要求6所述的阻燃ABS材料，其特征在于，如下(a)～(c)中的至少一项：
(a)所述阻燃协效剂为五氧化二锑、三氧化二锑和锑酸钠中的至少一种；
(b)所述抗滴落剂为苯乙烯-丙烯腈共聚物包覆的聚四氟乙烯；
(c)所述加工助剂为抗氧剂和/或润滑剂。
8.如权利要求1所述的阻燃ABS材料，其特征在于，所述阻燃ABS材料中，氮元素的重量含量为600ppm～40000ppm。
9.权利要求1～8中任一项所述的阻燃ABS材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.将各组份原料按指定比例在高速混合机充分混合2-5分钟，得到均匀的混合物；
S2.将上述混合物输送到双螺杆挤出机中，挤出机螺杆各段温度控制在170～220℃之间，双螺杆挤出机的长径比为40:1，螺杆转速为500～1200转/分钟，经螺杆挤出，造粒，干燥得到所述阻燃ABS材料。
10.权利要求1～8中任一项所述的阻燃ABS材料在视听设备外壳、办公设备外壳、家用电器或电子电器中的应用。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115044161B (zh) * 2022-06-16 2023-11-14 金发科技股份有限公司 一种阻燃abs材料及其制备方法与应用

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109627671A (zh) * 2018-11-27 2019-04-16 金发科技股份有限公司 一种abs复合材料
CN110951207A (zh) * 2019-12-12 2020-04-03 武汉金发科技有限公司 一种阻燃abs复合材料

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109627671A (zh) * 2018-11-27 2019-04-16 金发科技股份有限公司 一种abs复合材料
CN110951207A (zh) * 2019-12-12 2020-04-03 武汉金发科技有限公司 一种阻燃abs复合材料

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115044161B (zh) * 2022-06-16 2023-11-14 金发科技股份有限公司 一种阻燃abs材料及其制备方法与应用

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