CN115960433B - 一种高韧性、低烧失、阻燃abs组合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高韧性、低烧失、阻燃ABS组合物及其制备方法，包括ABS树脂、阻燃剂、锑白、低烧失助剂1和低烧失助剂2。本发明以片状无机物作为低烧失助剂1，可在火焰与树脂之间形成有效隔绝，有效降低树脂的多次灼烧烧失量；以棒状无机物作为低烧失助剂2，在多次灼烧后起到骨架支撑作用，有效避免了熔体的熔滴现象。同时，通过无机物的组分的优选和含量的控制，有效避免了材料力学性能的大幅衰减，满足蓄电池外壳材料的高韧性要求。
Description
技术领域
本发明属于改性塑料领域，特别涉及一种高韧性、低烧失、阻燃ABS组合物及其制备方法。
背景技术
ABS树脂是丙烯腈、苯乙烯、丁二烯的三元嵌段共聚物，广泛应用在家用电器、能源、办公用品、交通运输等领域。ABS树脂本色具有高光泽、良韧性、耐溶剂的特性，然而也存在着诸如氧指数较低、燃烧不易成炭等不足之处。
中国船级社撰写的“电气电子产品型式认可试验指南”对材料的燃烧性能进行了要求。其中滞燃试验指出：采用本生灯试验，煤气喷灯(普通的本生灯)的火焰在静止空气及垂直位置时，火焰高度调节约为125mm，火焰的蓝色部分长度约为35mm，试验样品的燃烧部分或损坏部分的长度应不大于60mm。普通阻燃ABS燃烧后，由于树脂成炭量不足、材料受热软化变形，容易产生烧失量偏大的状况。船舶用蓄电池作为船舶的动力组成部分，其可靠性、安全性和耐久性关乎船舶的正常运行。常规的溴系阻燃剂ABS虽然可以实现阻燃V-0效果，然而在多次火焰燃烧后材料容易产生有焰熔体滴落现象，此外，材料在燃烧时也容易发生烧失长度偏大现象，导致火灾发生后制品损毁比例大，功能保持率降低，不符合船舶用蓄电池行业标准要求。另一方面，蓄电池应用环境包含低温或严寒环境，需要材料具备高韧耐低温性能。
因此开发一种兼具高韧性、低烧失、阻燃ABS复合材料符合市场需求，既可以为船舶工厂提供可靠的蓄电池组件材料，又能够解决传统阻燃ABS烧失量偏大的问题，适用于作为船舶用蓄电池外壳。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高韧性、低烧失、阻燃ABS组合物及其制备方法，该组合物具有优异的高韧性和低烧失性能。
本发明提供了一种高韧性、低烧失、阻燃ABS组合物，按质量份数，包括如下组分：
所述低烧失助剂1为片状无机物，具体为膨润土，平均粒径为400-800目；
所述低烧失助剂2为棒状无机物，长径比优选为2:1-7:1，具体为硅灰石，平均粒径为3-10μm，测试方法为激光粒度分布仪测试法。
所述ABS树脂220℃、10kg下(ISO 1133-2011)的熔体流动速率为7-20g/10min。
所述阻燃剂为溴系阻燃剂，具体为十溴二苯乙烷、四溴双酚A、溴化环氧中的至少一种。
所述ABS组合物还包括0.5-1.5份的加工助剂。
所述加工助剂为润滑剂、抗氧剂中的一种或几种。
所述润滑剂为硬脂酸类润滑剂、酰胺类润滑剂中的至少一种。
所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、受阻胺类抗氧剂、含磷类抗氧剂中的至少一种。
优选的，按质量份数，包括如下组分：
本发明还提供了一种高韧性、低烧失、阻燃ABS组合物的制备方法，包括如下步骤：
按质量份数，将原料均匀混合，然后从挤出机的主喂料口喂入，在挤出机中于190-220℃熔融、挤出、造粒后得到高韧性、低烧失、阻燃ABS组合物。
本发明还提供了一种高韧性、低烧失、阻燃ABS组合物在船舶用蓄电池外壳材料中的应用。
有益效果
本发明以片状无机物作为低烧失助剂1，可在火焰与树脂之间形成有效隔绝，有效降低树脂的多次灼烧烧失量；以棒状无机物作为低烧失助剂2，在多次灼烧后起到骨架支撑作用，有效避免了熔体的熔滴现象。同时，通过无机物的组分的优选和含量的控制，有效避免了材料力学性能的大幅衰减，满足蓄电池外壳材料的高韧性要求。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本发明所采用的试剂、方法和设备，如无特殊说明，均为本技术领域常规试剂、方法和设备。
以下实施例及对比例中采用的原料如下：
ABS树脂1：奇美PA-749S，220℃、10kg下(ISO 1133-2011)的熔体流动速率为7g/10min。
ABS树脂2：英力士GP-22，220℃、10kg下(ISO 1133-2011)的熔体流动速率为19g/10min。
ABS树脂3：台化AG15A1-H，220℃、10kg下(ISO 1133-2011)的熔体流动速率为24g/10min。
阻燃剂：溴系环氧，以色列死海溴F-3014。
锑白：辰州锑品S-05N。
低烧失助剂1-1：膨润土，平均粒径为400目，信阳欣宇所售规格。
低烧失助剂1-2：膨润土，平均粒径为800目，灵寿安泰矿业所售规格。
低烧失助剂1-3：膨润土，平均粒径为1000目，信阳欣宇所售规格。
低烧失助剂1-4：膨润土，平均粒径为200目，信阳欣宇所售规格。
低烧失助剂2-1：硅灰石，平均粒径为3μm，牌号为江西奥特AT-0028。
低烧失助剂2-2：硅灰石，平均粒径为10μm，牌号为江西奥特AT-0023。
低烧失助剂2-3：硅灰石，平均粒径为16μm，牌号为江西奥特AT-0020。
低烧失助剂2-4：硅灰石，平均粒径为2μm，牌号为江西奥特AT-0030。
玻璃纤维：市售。
润滑剂：酰胺类润滑剂，市售。
抗氧剂：受阻酚类抗氧剂，市售。
各实施例及对比例的复合材料通过如下过程制备得到：
按质量份数，将上述原料均匀混合，然后从挤出机的主喂料口喂入，在挤出机中于190-220℃熔融、挤出、造粒后得到。
实施例和对比例经过以下测试方法或测试标准：
悬臂梁缺口冲击强度按照标准ISO180-2019方法进行测试，A型缺口；
低温落球冲击：将每个样品的样料注塑成3.0mm厚度方板，-30℃处理4h，采用500g钢球从40cm高度自由落下，冲击样板，记录样板是否开裂。
烧失量评估：将3.0mm燃烧样条水平放置，采用外焰125mm，内焰40mm的火焰灼烧样条，每次施加火焰15s，移开5s，施加5次火焰，记录样条的烧失长度及过程中的有焰熔体滴落状况。
表1实施例和对比例的ABS组合物的配方(按质量份数)
表2实施例和对比例的ABS组合物的测试数据
实施例1-10得到的ABS组合物具有良好的韧性以及低烧失性能，常温悬臂梁缺口冲击强度不低于14.1kJ/m2，烧失长度不高于51mm。
对比例1与实施例1相比，未添加膨润土及硅灰石，样条烧失长度不合格，超出60mm，且有样条燃烧有焰熔体滴落现象。
对比例2与实施例1相比，采用玻纤替换硅灰石，材料悬臂梁缺口冲击强度衰减严重，不满足蓄电池材料应用水平。
对比例3与实施例1相比，没有添加硅灰石，样条燃烧存在有焰熔体滴落现象。
对比例4与实施例1相比，没有添加锑白，样条烧失长度不合格，超出60mm，且样条燃烧存在有焰熔体滴落现象。
对比例5与实施例1相比，没有添加膨润土，样条烧失长度不合格，超出60mm。
对比例6、7与实施例1相比，添加不符合规格的膨润土时，对比例6样条烧失长度不合格，超出60mm；对比例7材料悬臂梁缺口冲击强度过低，不能满足蓄电池产品应用需求。
对比例8、9与实施例1相比，添加不符合规格的硅灰石时，对比例8材料悬臂梁缺口冲击强度过低，不能满足蓄电池产品应用需求；对比例9样条存在有焰熔体滴落现象。
对比例10、11与实施例1相比，添加的硅灰石和膨润土过多时，材料悬臂梁缺口冲击强度过低，不能满足蓄电池产品应用需求。
Claims (10)
1.一种高韧性、低烧失、阻燃ABS组合物，其特征在于：按质量份数，包括如下组分：
其中，
所述低烧失助剂1为片状无机物，具体为膨润土，平均粒径为400-800目；
所述低烧失助剂2为棒状无机物，具体为硅灰石，平均粒径为3-10μm。
2.根据权利要求1所述的高韧性、低烧失、阻燃ABS组合物，其特征在于：所述ABS树脂220℃、10kg下的熔体流动速率为7-20g/10min。
3.根据权利要求1所述的高韧性、低烧失、阻燃ABS组合物，其特征在于：所述阻燃剂为十溴二苯乙烷、四溴双酚A、溴化环氧中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的高韧性、低烧失、阻燃ABS组合物，其特征在于：所述ABS组合物还包括0.5-1.5份的加工助剂。
5.根据权利要求4所述的高韧性、低烧失、阻燃ABS组合物，其特征在于：所述加工助剂为润滑剂、抗氧剂中的一种或几种。
6.根据权利要求5所述的高韧性、低烧失、阻燃ABS组合物，其特征在于：所述润滑剂为硬脂酸类润滑剂、酰胺类润滑剂中的至少一种。
7.根据权利要求5所述的高韧性、低烧失、阻燃ABS组合物，其特征在于：所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、受阻胺类抗氧剂、含磷类抗氧剂中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的高韧性、低烧失、阻燃ABS组合物，其特征在于：按质量份数，包括如下组分：
9.一种如权利要求1-8任一所述的高韧性、低烧失、阻燃ABS组合物的制备方法，包括如下步骤：
按质量份数，将原料均匀混合，然后从挤出机的主喂料口喂入，在挤出机中于190-220℃熔融、挤出、造粒后得到高韧性、低烧失、阻燃ABS组合物。
10.一种如权利要求1-8任一所述的高韧性、低烧失、阻燃ABS组合物在船舶用蓄电池外壳材料中的应用。
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| KR20090058785A (ko) * | 2007-12-05 | 2009-06-10 | 주식회사 엘지화학 | 충격강도와 광택성이 우수한 난연수지 조성물 |
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| CN107236272A (zh) * | 2017-06-16 | 2017-10-10 | 广东圆融新材料有限公司 | 一种薄壁抗静电无卤阻燃pc/abs组合物及其制备方法 |
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2022
- 2022-12-30 CN CN202211724164.XA patent/CN115960433B/zh active Active
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