CN1290922C - 一种无卤阻燃abs类树脂及其制备方法 - Google Patents

一种无卤阻燃abs类树脂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种新型的无卤阻燃ABS类树脂，由ABS类树脂100重量份、聚苯醚2～30重量份、膦酸酯5～20重量份、环氧树脂1～10重量份、光热稳定剂0.2～2重量份、加工助剂1～5重量份组成。本发明的新型无卤阻燃ABS类树脂，在保留了ABS树脂原有优良性能的基础上，又利用无卤阻燃技术赋予其阻燃性，且充分发挥了各个阻燃剂之间协同作用，阻燃性好。本发明还公开了新型无卤阻燃ABS类树脂的制备方法。

Description

一种无卤阻燃ABS类树脂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种阻燃树脂，本发明还涉及该阻燃树脂的制备方法。
背景技术
ABS树脂是一种性能优良的热塑性塑料，具有较高的冲击强度，耐热性和尺寸稳定性，由于其具有的种种优点，被广泛应用于工业零配件，电子电器产品的外壳和传动件，以及其它领域。但ABS树脂其本身的阻燃性极低，氧指数仅为18左右，且垂直燃烧实验无法达到UL94V-2标准，但使用ABS树脂的特定场合往往需要产品具有阻燃性，且由于世界范围内立法和环保要求，材料阻燃化向着无卤，低毒的趋势发展，这对ABS树脂这种本身阻燃化就较为困难塑料的阻燃改性就提出了更高的要求。
采用膦酸酯类化合物对ABS树脂进行阻燃处理的报道较多，但普遍存在的问题是阻燃效率不佳，没有与之协同使用的阻燃剂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种克服了现有技术的缺点，在保留了ABS类树脂原有优良性能的基础上，又利用无卤阻燃技术赋予其高阻燃性的无卤阻燃ABS类树脂。
本发明的另一目的在于提供一种流程简单、连续、生产效率高、产品质量稳定制备上述无卤阻燃ABS类树脂的方法。
本发明的新型无卤阻燃ABS类树脂，由ABS类树脂100重量份、聚苯醚2～30重量份、膦酸酯5～20重量份、环氧树脂1～10重量份、光热稳定剂0.2～2重量份、加工助剂1～5重量份组成。
ABS类树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸三元共聚物(ASA)或甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(MBS)。
聚苯醚结构式为
其中n值代表聚苯醚的聚合度，同时决定了其特性粘度，特性粘度的范围为0.1-0.6，其中02.-0.5最佳。
膦酸酯为膦酸三甲酯(TMP)、膦酸三乙酯(TEP)、膦酸三苯酯(TPP)、膦酸三甲苯酯(TCP)或对苯二酚膦酸酯类齐聚物(RDP)。在本发明中这些膦酸酯在燃烧时能和聚苯醚，环氧树脂等发生反应，生成坚固致密的炭层覆盖在ABS树脂表面，从而起到隔绝空气，阻断燃烧的作用。由于上述组分之间存在协同阻燃作用，因此能更加充分的发挥阻燃作用。在本发明中RDP，CR-741，PX-200最佳。
环氧树脂为双酚A型环氧树脂、多环氧基环氧树脂、酚醛型环氧树脂或其它改性环氧树脂。在本发明中的环氧树脂的作用主要是和聚苯醚以及膦酸酯在燃烧时发挥协同阻燃作用，促进成炭，因此酚醛型环氧树脂的效果尤佳。
光热稳定剂为烷基化单酚、烷基化多酚、亚磷酸二苯酯、亚磷酸三苯酯、碱金属或碱土金属的硅酸盐、位阻酚、羟基苯并三唑中的一种或数种的混合物。
加工助剂为脂肪酸酰胺、脂肪酸类复合物、硅油、白矿油、聚硅酮类复合物中的一种或数种的混合物。本发明的加工助剂包括润滑剂和偶联剂等，这些加工助剂在加工和成型时能有效改善各组分分散性、减少有害磨擦；润滑剂包括某些脂肪酸盐、脂肪酸酰胺和/或这些化合物的混合物，具体包括固体石蜡、液体石蜡、低分子量聚乙烯、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸酰胺、甲撑双硬脂酸酰胺和N，N-乙撑双硬脂酸酰胺(EBS)等。偶联剂包括钛酸酯和铝酸酯化合物，如KH-550、KH-560、A-189、101等。
本发明无卤阻燃ABS类树脂的制备方法，首先将ABS类树脂100重量份、聚苯醚2～30重量份、膦酸酯5～20重量份、环氧树脂1～10重量份、光热稳定剂0.2～2重量份、加工助剂1～5重量份搅拌下充分混合，然后经精密计量的送料装置送入双螺杆挤出机中，在螺杆的剪切、混炼和输送下，物料得以充分的熔化，复合，再经过挤出、拉条、冷却、切粒，最后包装为成品。
该方法采用双螺杆挤出设备的长径比至少为32，最好大于36；并带有精确的温度控制和真空排气设备。各段螺杆温度应控制在160～230℃之间，最好在170～210℃之间。螺杆转速在100～600转/分钟之间，最好在300～500转/分钟之间。
本发明的新型无卤阻燃ABS类树脂，在保留了ABS树脂原有优良性能的基础上，又利用无卤阻燃技术赋予其阻燃性，且充分发挥了各个阻燃剂之间协同作用，阻燃性好。
本发明制备新型无卤阻燃ABS类树脂的方法，采用双螺杆挤出工艺制备，具有流程简单、连续、生产效率高、产品质量稳定的优点。
具体实施方式
以下的实施例将有助于本领域的普通技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。
实施例1
本发明新型无卤阻燃ABS类树脂中各组分及其重量份数见表1，物理性能见表2。其中ABS树脂为DOW公司的8391，PPE为旭化成公司的S202A，TPP为大八化学公司产品，环氧树脂为上海树脂有限公司的E-51，抗氧剂为ciba精化的1010。
制备方法为：第一步将ABS类树脂，聚苯醚，膦酸酯，环氧树脂，光热稳定剂及其它组分经高速搅拌混合均匀；第二步是将上述混合物经精密计量的喂料器送入挤出机中，在螺杆的输送和剪切作用下，充分熔化、复合，再经机头挤出、拉条、冷却、切粒，最后进行包装。
应用于本发明制备方法中的双螺杆挤出机的长径比为36，各段螺杆温度控制在190℃，螺杆转速为450转/分钟。
实施例制备的新型无卤阻燃ABS类树脂按标准尺寸注塑成测试用的标准样条，其物理性能分别按我国国家标准和美国UL标准测试，如表3所示。
                      表1
  1   2   3
  ABS8391PPETPPE-511010CaSt白矿油   55301220.30.20.5   70151220.30.20.5   8331210.30.20.5
                           表2
  1   2   3
拉伸强度MPa伸长率％缺口冲击KJ/m2弯曲强度MPa弯曲模量MPa阻燃等级   4210126323103.2mmV-0   4012146022503.2mmV-1   438165923601.6mmV-2
             表3
  物理性能   测试方法
  拉伸强度断裂伸长率Izod缺口冲击强度弯曲模量燃烧性   GB1040GB1040GB1843GB9341UL94

Claims (6)

1.一种无卤阻燃ABS类树脂，由ABS树脂100重量份、聚苯醚2～30重量份、膦酸酯5～20重量份、环氧树脂1～10重量份、光热稳定剂0.2～2重量份、加工助剂1～5重量份组成；所述ABS树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。
2.根据权利要求1所述的无卤阻燃ABS类树脂，其特征在于膦酸酯为膦酸三甲酯、膦酸三乙酯、膦酸三苯酯、膦酸三甲苯酯或对苯二酚膦酸酯类齐聚物。
3.根据权利要求1所述的无卤阻燃ABS类树脂，其特征在于环氧树脂为双酚A型环氧树脂、多环氧基环氧树脂、酚醛型环氧树脂或其它改性环氧树脂。
4.根据权利要求1所述的无卤阻燃ABS类树脂，其特征在于光热稳定剂为烷基化单酚、烷基化多酚、亚磷酸二苯酯、亚磷酸三苯酯、碱金属或碱土金属的硅酸盐、位阻酚、羟基苯并三唑中的一种或数种的混合物。
5.根据权利要求1所述的无卤阻燃ABS类树脂，其特征在于加工助剂为脂肪酸酰胺、硅油、白矿油中的一种或数种的混合物。
6.制备权利要求1所述的无卤阻燃ABS类树脂的方法，首先将ABS树脂100重量份、聚苯醚2～30重量份、膦酸酯5～20重量份、环氧树脂1～10重量份、光热稳定剂0.2～2重量份、加工助剂1～5重量份搅拌下充分混合，然后经精密计量的送料装置送入双螺杆挤出机中，在螺杆的剪切、混炼和输送下，物料得以充分的熔化，复合，再经过挤出、拉条、冷却、切粒，最后包装为成品。
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