CN1908060A - 阻燃丙烯腈－苯乙烯共聚树脂/丙烯腈－氯化聚乙烯－苯乙烯共聚树脂塑料合金的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种以丙烯腈—苯乙烯共聚树脂(SAN)和丙烯腈—氯化聚乙烯—苯乙烯三元共聚树脂(ACS)为基材，加入溴系阻燃剂、三氧二化锑、热稳定剂、加工助剂、抗氧剂、经挤出造粒而制得阻燃SAN/ACS塑料合金的制造方法。得到的阻燃SAN/ACS塑料合金具有良好的机械强度和加工性能，特别是耐候性、耐紫外线、耐臭氧性、抗静电性良好，依照溴系阻燃剂和三氧化二锑加入数量的不同，可以制成不同阻燃剂的SAN/ACS塑料合金。
Description
技术领域
本发明涉及一种阻燃丙烯腈-苯乙烯共聚树脂/丙烯腈-氯化聚乙烯-苯乙烯共聚树脂塑料合金的制造方法，它属于有机化工领域。
背景技术
丙烯腈-苯乙烯共聚树脂即SAN，是一种将丙烯腈St和苯乙烯AN二种单体共聚而形成的合成树脂，有较好的机械性能和加工性能，但是脆性很大，影响了其应用范围，为了克服SAN树脂脆性大，抗冲性能低的缺陷，通常使用ABS树脂来加以改性，以提高其抗冲击性能，但是由于ABS中含有的聚丁二烯橡胶为不饱和结构，因此耐老化性差、抗冲击强度小，耐候性差、耐紫外线性差、耐臭氧性差、抗静电性差等缺点，而且使用寿命比较短，由此，它的应用领域也比较窄。而现在的实际应用中，为了消防安全，需要塑料具有阻燃性能，上述改良的树脂都达不到这个要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种工艺设计合理、产品具有很高的阻燃性、耐老化性好、抗冲击强度大，耐候性好、耐紫外线性好、耐臭氧性好、抗静电性好、使用寿命长的阻燃丙烯腈-苯乙烯共聚树脂/丙烯腈-氯化聚乙烯-苯乙烯共聚树脂塑料合金的制造方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是该阻燃丙烯腈-苯乙烯共聚树脂/丙烯腈-氯化聚乙烯-苯乙烯共聚树脂塑料合金的制造方法，制造方法为：
a、取总质量份数为73-92份的丙烯腈-苯乙烯共聚树脂和丙烯腈-氯化聚乙烯-苯乙烯共聚树脂，其中，丙烯腈-苯乙烯共聚树脂的质量分数为10-90％，质量份数为0.5-4的有机锡热稳定剂，质量份数为4-12份的溴系阻燃剂，质量份数为2-6份三氧二化锑，将粉状的丙烯腈-氯化聚乙烯-苯乙烯共聚树脂、有机锡热稳定剂、溴系阻燃剂和三氧二化锑进行混合；
b、将丙烯腈-氯化聚乙烯-苯乙烯共聚树脂、有机锡热稳定剂、溴系阻燃剂和三氧二化锑的混合物放入塑料高速搅拌混合机中搅拌升温至70℃-90℃，出料后冷却至室温，再将颗粒状丙烯腈-苯乙烯共聚树脂及上述粉状混合物分别加入塑料挤出机的二个失重式喂料机的料斗，然后加入挤出机挤出造料，挤出机温度设置：160-230℃，这样就得到了阻燃丙烯腈-苯乙烯共聚树脂/丙烯腈-氯化聚乙烯-苯乙烯共聚树脂塑料合金。
本发明所述的丙烯腈-氯化聚乙烯-苯乙烯共聚树脂是指氯化聚乙烯橡胶含量为20-45％含量的ACS三元共聚树脂，或加入第四组份的四元共聚树脂，第四单体可以是，甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸酯、聚异氰脲酸三烯丙脂(TAIC)，N-苯基马来酰亚胺。
本发明所述的有机锡类热稳定剂是指月桂酸二丁基锡、马来酸二丁基锡、月桂酸马来酸二丁基锡、硫醇类三辛基锡中的一种或一种以上。
本发明所述的溴系阻燃剂，是指四溴双酚A环氧齐聚物、十溴二苯基乙烷、双(四溴邻苯二甲酰亚胺)乙烷、八溴联苯醚、十溴联苯醚、双(三溴苯氧基)乙烷、四溴双酚A中的一种或一种以上。
本发明所述的将粉状的丙烯腈-氯化聚乙烯-苯乙烯共聚树脂和有机锡热稳定剂进行混合时，加入0-2质量份的塑料抗氧剂，塑料抗氧剂为指胺类抗氧剂、受阻酚类抗氧剂，如抗氧剂BHT、425、2，2′-亚甲基-双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、1076、245、CA、300、TNPP、DLT.DP中的一种或一种以上。
本发明所述的将粉状的丙烯腈-氯化聚乙烯-苯乙烯共聚树脂和有机锡热稳定剂进行混合时，加入0-2质量份的塑料加工助剂指-甲基苯乙烯缩聚物、丙烯酸酯类加工助剂ACR。
本发明同现有技术相比具有以下优点及效果：由于将丙烯腈-苯乙烯共聚树脂用丙烯腈-氯化聚乙烯-苯乙烯共聚树脂进行改良，使得，最终的产品抗冲击强度，其耐候性、耐紫外线性、耐臭氧性、抗静电性也大大提高，使用寿命比用ABS树脂改良的延长的3-7倍；
由于加入了与丙烯腈-氯化聚乙烯-苯乙烯共聚树脂具有良好相容性的溴系阻燃剂，能够起到包覆三氧化二锑的颗粒的作用，在塑料加工助剂和挤出机高剪切力作用下二种树脂与溴系阻燃剂和三氧化二锑分散良好，保证了树脂的机械性能及良好的外观光洁度；由于加入了有机锡类热稳定，保证了溴系阻燃剂和氯化聚乙烯在高温加热过程中因降解而产生的卤化氢被及时吸收，避免了因脱卤化氢而造成的树脂颜色变化和机械强度降低，抗氧剂的加入使阻燃丙烯腈-苯乙烯共聚树脂/丙烯腈-氯化聚乙烯-苯乙烯共聚树脂塑料合金体系更加稳定可靠，使阻燃丙烯腈-苯乙烯共聚树脂/丙烯腈-氯化聚乙烯-苯乙烯共聚树脂塑料合金可以在室外较恶劣环境下使用。
由于经过试验得出的最佳加工温度，保证了树脂的完全塑化，避免因过高温度造成树脂降解；由于在加工过程中使用了塑料抗氧剂，使得产品在强紫外线照射，臭氧腐蚀下不会造成机械性能下降，保证了制品的使用寿命，可以在室外较恶劣环境下使用；此外，丙烯腈-苯乙烯共聚树脂/丙烯腈-氯化聚乙烯-苯乙烯共聚树脂塑料合金可以被丙烯腈-苯乙烯共聚树脂或氯化合物材料为基料的色母料染色，且效果良好。调整塑料合金中丙烯腈-苯乙烯共聚树脂与丙烯腈-氯化聚乙烯-苯乙烯共聚树脂的比例可以制得从刚性到半刚性，高抗冲性的不同规格和和用途的阻燃塑料合金。选用不同分子量的丙烯腈-苯乙烯共聚树脂和丙烯腈-氯化聚乙烯-苯乙烯共聚树脂可以制得使用挤出、模压或注射方法加工成型的不同规格和用途的阻燃塑料合金。由于以上的优点，本方法生产的阻燃塑料合金特别适用与高温、氧气浓度大的特殊场合，产品也更加符合消防安全的需要。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进-步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。以下实施例中的份数都是指重量份。
实施例1：
将35份ACS(CPE含量40％、MI＝0.7g/10min)、10份四溴双酚A、4份三氧化二锑、2.0份月桂酸二丁基锡。0.5份α-甲基苯乙烯缩合物(型号M80)、0.5份抗氧剂2，2′-亚甲基-双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)，0.2份TNPP，置高速搅拌混合物70℃，出料冷却至45℃，将该混合物料与50份颗粒状SAN树脂(MI＝0.5g/10min)分别放入挤出机上部的二台失重式喂料机中，按混合物料比SAN＝1∶0.95的重量比均速加入，双螺杆挤出机中挤出造料。挤出机温度设置为：
挤出机温度段1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
温度设置 160 175 190 200 210 220 230 210 200 195
制成的颗粒状SAN/ACS塑料合金经测试物理性能为：
拉伸温度 46MPa
冲击强度 9.4KJ/M2
热变形温度 87℃
阻燃 U194-VO
此种塑料合金符合高刚性挤出级阻燃SAN/ACS塑料合金的要求。
实施例2：
将45份ACS(CPE含量40％、MI＝1.7g/min)、8份十溴酸苯醚、4份三氧化二锑，2份马来酸二丁基锡、1.5份月桂酸二丁基锡，0.8份α-甲基苯乙烯缩聚物(型号M80)、1.8份抗氧剂CA置于高速搅拌机混合升温至70℃，出料冷却至45℃，将该混合物料与45份颗粒状SAN树脂(MI＝2.7g/10min)分别置挤出机二个失重式喂料机中，按混合物料比SAN＝1∶1.04的重量比均速加入双螺杆挤出机挤出造粒。挤出机温度较置同实例1，制成的颗粒状SAN/ACS塑料合金经测试物理性能为：
拉伸温度 46MPa
冲击强度 10.7KJ/M2
热变形温度 83℃
阻燃 U194-VO
此种塑料合金符合中等抗冲击强度注射级阻燃SAN/ACS塑料合金的要求。
实施例3：
将68份聚异氰脲酸三烯丙酯-丙烯腈-氯化聚乙烯-苯乙烯四元共聚树脂(CPE含量35％、TAIC含量1.5％、MI＝2.6g/mm)，2.8份硫醇类三辛基锡锡、5份三氧化二锑、6份双(四溴邻苯二甲酰亚胺)乙烷、1.5份α-甲基苯乙烯缩聚物(型号M80)，1.2份抗氧剂245置高速搅拌机中混合升温至80℃，出料冷却后至室温，将该混合物与22份颗粒状SAN树脂(MI＝2.7g/10min)分别加入挤出机上部二个失重式喂料机中，按混合物料比SAN＝1∶2.43的重量比均速加入双螺杆挤出机中挤出造料。挤出机温度设置同实例1、造成的颗粒状SAN/ACS塑性合金测试物理性能为：
拉伸强度 39MPa
冲击强度 18.1KJ/M2
热变形温度 82℃
阻燃 U194-VO
以上技术指标符合高冲击注射级阻燃SAN/ACS塑料合金的技术要求。
实施例4：
将40份ACS(CPE含量40％、MI＝0.7g/10min)、4份八溴联苯醚、6份三氧化二锑、0.7份月桂酸马来酸二丁基锡、0.2份丙烯酸酯类加工助剂ACR、0.9份抗氧剂1076，0.2份TNPP，置高速搅拌混合物90℃，出料冷却至45℃，将该混合物料与32份颗粒状SAN树脂(MI＝0.5g/10min)分别放入挤出机上部的二台失重式喂料机中，按混合物料比SAN＝1∶0.95的重量比均速加入，双螺杆挤出机中挤出造料。挤出机温度设置为：
挤出机温度段1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
温度设置 180 185 190 200 210 220 220 210 200 195
制成的颗粒状SAN/ACS塑料合金经测试物理性能为：
拉伸温度 46MPa
冲击强度 10.4KJ/M2
热变形温度 85℃
阻燃 U194-VO
此种塑料合金符合高刚性挤出级阻燃SAN/ACS塑料合金的要求。
实施例5：
将72份ACS(CPE含量40％、MI＝1.7g/min)、5份十溴酸苯醚、2份三氧化二锑，0.5份月桂酸二丁基锡，1.5份抗氧剂300置于高速搅拌机混合升温至80℃，出料冷却至45℃，将该混合物料与8份颗粒状SAN树脂(MI＝2.7g/10min)分别置挤出机二个失重式喂料机中，按混合物料比SAN＝1∶1.04的重量比均速加入双螺杆挤出机挤出造粒。挤出机温度较置同实例1，制成的颗粒状SAN/ACS塑料合金经测试物理性能为：
拉伸温度 46MPa
冲击强度 12.7KJ/M2
热变形温度 83℃
阻燃 U194-VO
此种塑料合金符合中等抗冲击强度注射级阻燃SAN/ACS塑料合金的要求。
实施例6：
将10份聚异氰脲酸三烯丙酯-丙烯腈-氯化聚乙烯-苯乙烯四元共聚树脂(CPE含量35％、TAIC含量1.5％、MI＝2.6g/mm)，1份马来酸二丁基锡、3份三氧化二锑、7份十溴联苯醚、1.2份丙烯酸酯类加工助剂ACR，置高速搅拌机中混合升温至85℃，出料冷却后至室温，将该混合物与80份颗粒状SAN树脂(MI＝2.7g/10min)分别加入挤出机上部二个失重式喂料机中，按混合物料比SAN＝1∶2.43的重量比均速加入双螺杆挤出机中挤出造料。挤出机温度设置同实例1、造成的颗粒状SAN/ACS塑性合金测试物理性能为：
拉伸强度 39MPa
冲击强度 17.1KJ/M2
热变形温度 81℃
阻燃 U194-VO
以上技术指标符合高冲击注射级阻燃SAN/ACS塑料合金的技术要求。
实施例7：
将22份ACS(CPE含量40％、MI＝0.7g/10min)、12份双(三溴苯氧基)乙烷、2.5份三氧化二锑、1.5份月桂酸二丁基锡。1份α-甲基苯乙烯缩合物(型号M80)、2份抗氧剂2，2′-亚甲基-双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)，0.2份TNPP，置高速搅拌混合物75℃，出料冷却至45℃，将该混合物料与70份颗粒状SAN树脂(MI＝0.5g/10min)分别放入挤出机上部的二台失重式喂料机中，按混合物料比SAN＝1∶0.95的重量比均速加入，双螺杆挤出机中挤出造料。挤出机温度设置为：
挤出机温度段1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
温度设置 180 185 190 200 210 220 220 210 200 195
制成的颗粒状SAN/ACS塑料合金经测试物理性能为：
拉伸温度 48MPa
冲击强度 11.4KJ/M2
热变形温度 89℃
阻燃 U194-VO
此种塑料合金符合高刚性挤出级阻燃SAN/ACS塑料合金的要求。
实施例8：
将32份ACS(CPE含量40％、MI＝1.7g/min)、11份十溴酸苯醚、3.5份三氧化二锑，2份月桂酸二丁基锡，1.5份马来酸二丁基锡，0.4份丙烯酸酯类加工助剂ACR、1.5份抗氧剂BHT置于高速搅拌机混合升温至70℃，出料冷却至45℃，将该混合物料与43份颗粒状SAN树脂(MI＝2.7g/10min)分别置挤出机二个失重式喂料机中，按混合物料比SAN＝1∶1.04的重量比均速加入双螺杆挤出机挤出造粒。挤出机温度较置同实例1，制成的颗粒状SAN/ACS塑料合金经测试物理性能为：
拉伸温度 52MPa
冲击强度 9.7KJ/M2
热变形温度 82℃
阻燃 U194-VO
此种塑料合金符合中等抗冲击强度注射级阻燃SAN/ACS塑料合金的要求。
实施例9：
将43份聚异氰脲酸三烯丙酯-丙烯腈-氯化聚乙烯-苯乙烯四元共聚树脂(CPE含量35％、TAIC含量1.5％、MI＝2.6g/mm)，3份马来酸二丁基锡、4.5份三氧化二锑、9份双(三溴苯氧基)乙烷、0.9份α-甲基苯乙烯缩聚物(型号M80)，0.5份抗氧剂425置高速搅拌机中混合升温至80℃，出料冷却后至室温，将该混合物与30份颗粒状SAN树脂(MI＝2.7g/10min)分别加入挤出机上部二个失重式喂料机中，按混合物料比SAN＝1∶2.43的重量比均速加入双螺杆挤出机中挤出造料。挤出机温度设置同实例1、造成的颗粒状SAN/ACS塑性合金测试物理性能为：
拉伸强度 41MPa
冲击强度 19.1KJ/M2
热变形温度 82℃
阻燃 U194-VO
以上技术指标符合高冲击注射级阻燃SAN/ACS塑料合金的技术要求。
Claims (6)
1、一种阻燃丙烯腈-苯乙烯共聚树脂/丙烯腈-氯化聚乙烯-苯乙烯共聚树脂塑料合金的制造方法，其特征是：制造方法为：
a、取总质量份数为73-92份的丙烯腈-苯乙烯共聚树脂和丙烯腈-氯化聚乙烯-苯乙烯共聚树脂，其中，丙烯腈-苯乙烯共聚树脂的质量分数为10-90％，质量份数为0.5-4的有机锡热稳定剂，质量份数为4-12份的溴系阻燃剂，质量份数为2-6份三氧二化锑，将粉状的丙烯腈-氯化聚乙烯-苯乙烯共聚树脂、有机锡热稳定剂、溴系阻燃剂和三氧二化锑进行混合；
b、将丙烯腈-氯化聚乙烯-苯乙烯共聚树脂、有机锡热稳定剂、溴系阻燃剂和三氧二化锑的混合物放入塑料高速搅拌混合机中搅拌升温至70℃-90℃，出料后冷却至室温，再将颗粒状丙烯腈-苯乙烯共聚树脂及上述粉状混合物分别加入塑料挤出机的二个失重式喂料机的料斗，然后加入挤出机挤出造料，挤出机温度设置：160-230℃，这样就得到了阻燃丙烯腈-苯乙烯共聚树脂/丙烯腈-氯化聚乙烯-苯乙烯共聚树脂塑料合金。
2、根据权利要求1所述的阻燃丙烯腈-苯乙烯共聚树脂/丙烯腈-氯化聚乙烯-苯乙烯共聚树脂塑料合金的制造方法，其特征是：所述的丙烯腈-氯化聚乙烯-苯乙烯共聚树脂是指氯化聚乙烯橡胶含量为20-45％含量的ACS三元共聚树脂，或加入第四组份的四元共聚树脂，第四单体可以是，甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸酯、聚异氰脲酸三烯丙脂(TAIC)，N-苯基马来酰亚胺。
3、根据权利要求1所述的阻燃丙烯腈-苯乙烯共聚树脂/丙烯腈-氯化聚乙烯-苯乙烯共聚树脂塑料合金的制造方法，其特征是：所述的有机锡类热稳定剂是指月桂酸二丁基锡、马来酸二丁基锡、月桂酸马来酸二丁基锡、硫醇类三辛基锡中的一种或一种以上。
4、根据权利要求1所述的阻燃丙烯腈-苯乙烯共聚树脂/丙烯腈-氯化聚乙烯-苯乙烯共聚树脂塑料合金的制造方法，其特征是：所述的溴系阻燃剂，是指四溴双酚A环氧齐聚物、十溴二苯基乙烷、双(四溴邻苯二甲酰亚胺)乙烷、八溴联苯醚、十溴联苯醚、双(三溴苯氧基)乙烷、四溴双酚A中的一种或一种以上。
5、根据权利要求1所述的阻燃丙烯腈-苯乙烯共聚树脂/丙烯腈-氯化聚乙烯-苯乙烯共聚树脂塑料合金的制造方法，其特征是：所述的将粉状的丙烯腈-氯化聚乙烯-苯乙烯共聚树脂和有机锡热稳定剂进行混合时，加入0-2质量份的塑料抗氧剂，塑料抗氧剂为指胺类抗氧剂、受阻酚类抗氧剂，如抗氧剂BHT、425、2，2′-亚甲基-双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、1076、245、CA、300、TNPP、DLT.DP中的一种或一种以上。
6、根据权利要求1所述的阻燃丙烯腈-苯乙烯共聚树脂/丙烯腈-氯化聚乙烯-苯乙烯共聚树脂塑料合金的制造方法，其特征是：所述的将粉状的丙烯腈-氯化聚乙烯-苯乙烯共聚树脂和有机锡热稳定剂进行混合时，加入0-2质量份的塑料加工助剂指α-甲基苯乙烯缩聚物、丙烯酸酯类加工助剂ACR。
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