一種環保低煙阻燃abs類樹脂及其製備方法

2023-05-29 19:49:31 4

一種環保低煙阻燃abs類樹脂及其製備方法
【專利摘要】本發明涉及阻燃樹脂【技術領域】，公開了一種ABS類樹脂及其製備方法。該樹脂由包含以下重量份的組分製成：ABS類樹脂1000份，滷系阻燃劑150~350份，協效阻燃劑30~70份，抑煙劑30~70份，抗氧劑1~10份，潤滑劑1~10份。製備方法如下：將1000份ABS類樹脂、150~350份滷系阻燃劑、30~70份協效阻燃劑、30~70份抑煙劑、1~10份抗氧劑和1~10份潤滑劑充分混合均勻，混合完全後；通過精密計量的送料裝置，將物料送入雙螺杆擠出機中，物料在螺杆的剪切、混煉和輸送下充分的熔合，最後經過擠出、拉條、冷卻後，製成粒料。本發明的ABS類樹脂在燃燒時發煙量低、不產生二噁英等有害氣體、不產生熔融滴落，符合歐盟ROHS指令，並且成本低，加工方便。
【專利說明】一種環保低煙阻燃ABS類樹脂及其製備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及阻燃樹脂【技術領域】，涉及一種環保低煙阻燃ABS類樹脂及其製備方法。
【背景技術】
[0002]丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS)是一種常見的通用樹脂，ABS綜合性能良好、高韌性、易電鍍著色，而且易加工，廣泛的應用於汽車、家電、電子電器、機械等行業，並且隨著現代科技的發展ABS的需求也在快速的增長，目前的產量排在樹脂產量的第五位。雖然說ABS有很多的優點，但仍然存在一些缺陷，比如說阻燃性差，氧指數僅為18-20，垂直燃燒僅為UL94標準的HB級。阻燃性差制約了 ABS的發展，因為塑料易燃引發的火災、導致火災面積擴大、釋放的毒氣導致人員傷亡等事故比比皆是，因此阻燃ABS的研發成為了一大研究熱點，經過多年的發展，阻燃ABS體系已經日趨成熟，滷-銻協效體系成為了阻燃樹脂技術的一個經典案例。但是阻燃ABS仍然有發煙量大、毒氣重的缺點。
[0003]水滑石是一類新型的層狀矽酸鹽礦物，主要用於吸酸劑和PVC穩定劑。水滑石在受熱時結構水合層板羥基及層間離子以水和CO2的形式脫出，可以起到降低燃燒氣體濃度、阻隔O2的阻燃作用，並且其受熱分解產物為鹼性多空物質比表面積大，能吸收有害氣體和懸浮顆粒，同時水滑石中特有的金屬根離子在燃燒過程中可生成滷化物覆蓋在材料表面起到隔絕氧氣的作用，因此對滷-銻阻燃的ABS有很好的阻燃協效和抑煙作用。目前的低煙阻燃ABS，所使用的抑煙劑多為氧化鑰、鑰酸銨或鑰酸鋅一類的鑰化物，價格昂貴，利水滑石來降低阻燃ABS發煙量可以有效的降低阻燃ABS的成本，有具有生煙量低、阻燃效果好的特點。

【發明內容】

[0004]針對現有阻燃ABS類樹脂技術的不足和缺陷，本發明的目的是提供一種環保低煙阻燃ABS類樹脂，該阻燃ABS類樹脂在燃燒時發煙量低、不產生二噁英等有害氣體、不產生熔融滴落，符合歐盟ROHS指令，並且成本低，加工方便。
[0005]本發明的另一目的是提供一種上述ABS類樹脂的製備方法。
[0006]為實現上述目的，本發明採用的技術方案如下:
[0007]本發明提供了一種環保低煙阻燃ABS類樹脂，該樹脂由包含以下重量份的組分製成:
[0008]ABS 類樹脂1000 份，
[0009]滷系阻燃劑150~350份，
[0010]協效阻燃劑30~70份，
[0011]抑煙劑30~70份，
[0012]抗氧劑I~10份，
[0013]潤滑劑I~10份。[0014]本發明進一步提供了一種環保低煙阻燃ABS類樹脂，該樹脂由包含以下重量份的組分製成:
[0015]ABS 類樹脂1000 份，
[0016]滷系阻燃劑180~300份，
[0017]協效阻燃劑40~60份，
[0018]抑煙劑40~60份，
[0019]抗氧劑3~8份，
[0020]潤滑劑3~5份。
[0021]所述的ABS類樹脂選自丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS)或丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS)中的一種或一種以上 。
[0022]所述的滷系阻燃劑選自氯化聚乙烯、聚四氟乙烯、十溴二苯乙烷、溴化環氧樹脂、溴化聚苯乙烯、四溴雙酚A、溴代三嗪或三溴酚異氰酸酯中的一種或一種以上。
[0023]所述的協效阻燃劑為三氧化二銻(Sb2O3)和矽鎂石的復配物，其比例為3: f 1:1。
[0024]所述的抑煙劑選自鎂鋁基水滑石 。
[0025]所述的鎂鋁基水滑石選自硼酸根插層鎂鋁基水滑石、磷酸根插層鎂鋁基水滑石或硬脂酸根插層鎂鋁基水滑石中的一種或一種以上。
[0026]所述的抗氧劑為受阻酚類抗氧劑。
[0027]所述的受阻酚類抗氧劑選自2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚、β- (4』 -羥基-3』，5』 - 二叔丁基苯基)丙烯酸十八基酯(抗氧劑1076)、β - (3，5- 二叔丁基羥基苯基)丙烯酸十八碳酸酯、亞磷酸三苯酯、三壬基苯基亞磷酸酯、三(2，4-叔丁基苯基)亞磷酸酯(抗氧劑168)、四[亞甲基-3，-3』，5- (二叔丁基-4-羥基-苯基)丙烯酸]甲烷或3，9-雙[I, 1-二甲基-2-[(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙醯氧基]乙基]_2，4，8，10-四氧雜螺[5.5] 十一烷(抗氧劑A080)中的一種或一種以上。
[0028]所述的潤滑劑選自硬脂酸、硬脂酸鈣、硬脂酸鋇、N，N'-乙撐雙硬脂醯胺(EBS)、聚乙烯蠟或甲基矽油中的一種或一種以上。
[0029]本發明還提供了一種上述阻燃ABS類樹脂的製備方法，該方法包括以下步驟:
[0030]將1000份ABS類樹脂、150~350份滷系阻燃劑、30~70份協效阻燃劑、30~70份抑煙劑、f 10份抗氧劑和f 10份潤滑劑充分混合均勻，混合完全後；通過精密計量的送料裝置，將物料送入雙螺杆擠出機中，物料在螺杆的剪切、混煉和輸送下充分的熔合，最後經過擠出、拉條、冷卻後，製成粒料。
[0031]所述的雙螺杆擠出機的長徑比為20: f 60:1，帶有精確的溫度控制和真空排氣設備的雙螺杆擠出機，螺杆各區的溫度設置為170℃~230°C。
[0032]本發明與現有技術相比，具有以下優點和有益效果:
[0033]本發明利用水滑石為抑煙劑，不影響ABS材料的流動性能和加工性能，可適用於擠出和注塑。水滑石在受熱時結構水合層板羥基及層間離子以水和CO2的形式脫出，可以起到降低燃燒氣體濃度、阻隔O2的阻燃作用，並且其受熱分解產物為鹼性多空物質比表面積大，能吸收有害氣體和懸浮顆粒，同時水滑石中特有的金屬根離子在燃燒過程中可生成滷化物覆蓋在材料表面起到隔絕氧氣的作用，因此對滷-銻阻燃的ABS有很好的阻燃協效和抑煙作用，本發明中優選的硼酸根插層鎂鋁基水滑石、磷酸根插層鎂鋁基水滑石或硬脂酸根插層鎂鋁基水滑石作為抑煙劑，其效果更為突出。
[0034]同時，該阻燃ABS仍使用滷銻協效體系阻燃，能保證材料的阻燃效果，可通過ROHS測試，同時降低了材料燃燒時的發煙量，並且成本低廉。在保證阻燃效果的前提下，並不降低材料的力學性能，有很好的市場空間。
【具體實施方式】
[0035]以下結合實施例對本發明作進一步說明。
[0036]實施例1
[0037]ABS (錦湖，750N)1000 份，
[0038]氯化聚乙烯100份，
[0039]溴化環氧樹脂200份，
[0040]Sb2O320 份，
[0041]矽鎂石20份 ，
[0042]硼酸根插層鎂鋁基水滑石 60份，
[0043]抗氧劑1072份，
[0044]抗氧劑1683份，
[0045]硬脂酸鈣5份；
[0046]按照上述物料的投料重量份，ABS類樹脂、滷系阻燃劑、協效阻燃劑、抑煙劑、抗氧劑和潤滑劑加入高速攪拌機中充分混合均勻，混合完全後；通過精密計量的送料裝置，將物料送入雙螺杆擠出機中，其中雙螺杆擠出機的長徑比為45:1，帶有精確的溫度控制和真空排氣設備的雙螺杆擠出機，螺杆各區的溫度設置為180-210°C，物料在螺杆的剪切、混煉和輸送下充分的熔合，最後經過擠出、拉條、冷卻後，製成粒料，其力學性能詳見表1。
[0047]實施例2
[0048]ABS (高橋石化,8434) 1000 份，
[0049]四溴雙酚A250份，
[0050]Sb2O345 份，
[0051]矽鎂石15份，
[0052]磷酸根插層鎂鋁基水滑石 40份，
[0053]抗氧劑10763份，
[0054]抗氧劑A0805份，
[0055]EBS4 份；
[0056]按照上述物料的投料重量份，ABS類樹脂、滷系阻燃劑、協效阻燃劑、抑煙劑、抗氧劑和潤滑劑加入高速攪拌機中充分混合均勻，混合完全後；通過精密計量的送料裝置，將物料送入雙螺杆擠出機中，其中雙螺杆擠出機的長徑比為45:1，帶有精確的溫度控制和真空排氣設備的雙螺杆擠出機，螺杆各區的溫度設置為170-200°C，其力學性能詳見表1。
[0057]實施例3
[0058]ABS (高橋石化,8434) 1000 份，
[0059]十溴二苯乙燒150份，
[0060]Sb2O330 份，[0061]矽鎂石10份，
[0062]硬脂酸根插層鎂鋁基水滑石50份，
[0063]抗氧劑10762份，
[0064]抗氧劑1684份，
[0065]硬脂酸5份；
[0066]按照上述物料的投料重量份，ABS類樹脂、滷系阻燃劑、協效阻燃劑、抑煙劑、抗氧劑和潤滑劑加入高速攪拌機中充分混合均勻，混合完全後；通過精密計量的送料裝置，將物料送入雙螺杆擠出機中，其中雙螺杆擠出機的長徑比為45:1，帶有精確的溫度控制和真空排氣設備的雙螺杆擠出機，螺杆各區的溫度設置為180-210°C，其力學性能詳見表1。
[0067]實施例4
[0068]ABS (錦湖，750) 1000 份，
[0069]溴代三嗪220份，
[0070]Sb2O330 份，
[0071]矽鎂石20份，
[0072]硼酸根插層鎂鋁基水滑石 40份，
[0073]抗氧劑10761份，
[0074]抗氧劑A0802份
[0075]聚乙烯蠟3份；
[0076]按照上述物料的投料重量份，ABS類樹脂、滷系阻燃劑、協效阻燃劑、抑煙劑、抗氧劑和潤滑劑加入高速攪拌機中充分混合均勻，混合完全後；通過精密計量的送料裝置，將物料送入雙螺杆擠出機中，其中雙螺杆擠出機的長徑比為45:1，帶有精確的溫度控制和真空排氣設備的雙螺杆擠出機，螺杆各 區的溫度設置為200-230°C，其力學性能詳見表1。
[0077]實施例5
[0078]ABS (錦湖，750)1000 份，
[0079]溴代三嗪280份，
[0080]Sb2O340 份，
[0081]矽鎂石20份，
[0082]硼酸根插層鎂鋁基水滑石50份，
[0083]抗氧劑10762份，
[0084]抗氧劑1684份，
[0085]EBS5 份；
[0086]按照上述物料的投料重量份，ABS類樹脂、滷系阻燃劑、協效阻燃劑、抑煙劑、抗氧劑和潤滑劑加入高速攪拌機中充分混合均勻，混合完全後；通過精密計量的送料裝置，將物料送入雙螺杆擠出機中，其中雙螺杆擠出機的長徑比為45:1，帶有精確的溫度控制和真空排氣設備的雙螺杆擠出機，螺杆各區的溫度設置為180-210°C，其力學性能詳見表1。
[0087]對比例
[0088]ABS (錦湖，750N)1000 份，
[0089]溴代三嗪250份，
[0090]Sb2O370 份，[0091]抗氧劑10761份，
[0092]抗氧劑1682份，
[0093]EBS3 份；
[0094]按照上述物料的投料重量份，將各組分物料加入高速攪拌機中充分混合均勻，混合完全後；通過精密計量的送料裝置，將物料送入雙螺杆擠出機中，其中雙螺杆擠出機的長徑比為45:1，螺杆各區的溫度設置為180-210°C，其力學性能詳見表1。
[0095]實施例6
[0096]AS (錦湖，80HF)600 份，
[0097]ABS (錦湖，181H)400 份，
[0098]溴化聚苯乙烯350份，
[0099]Sb2O350 份，
[0100]矽鎂石20份，
`[0101]硼酸根插層鎂鋁基水滑石70份，
[0102]抗氧劑10764份，
[0103]抗氧劑1686份，
[0104]EBS10 份；
[0105]按照上述物料的投料重量份，AS、滷系阻燃劑、協效阻燃劑、抑煙劑、抗氧劑和潤滑劑加入高速攪拌機中充分混合均勻，混合完全後；通過精密計量的送料裝置，將物料送入雙螺杆擠出機中，其中雙螺杆擠出機的長徑比為45:1，帶有精確的溫度控制和真空排氣設備的雙螺杆擠出機，螺杆各區的溫度設置為180-210°C，其力學性能詳見表1。
[0106]實施例7
[0107]ABS (高橋石化 839I)1000 份，
[0108]三溴酚異氰酸酯180份，
[0109]Sb2O350 份，
[0110]矽鎂石20份，
[0111]硼酸根插層鎂鋁基水滑石 70份，
[0112]抗氧劑10760.5 份，
[0113]抗氧劑1680.5 份，
[0114]EBS1份；
[0115]按照上述物料的投料重量份，AS、滷系阻燃劑、協效阻燃劑、抑煙劑、抗氧劑和潤滑劑加入高速攪拌機中充分混合均勻，混合完全後；通過精密計量的送料裝置，將物料送入雙螺杆擠出機中，其中雙螺杆擠出機的長徑比為45:1，帶有精確的溫度控制和真空排氣設備的雙螺杆擠出機，螺杆各區的溫度設置為180-210°C。
[0116]表1
[0117]
ASTM~ 熔融指數g/10min 缺口衝擊強度KJ/m2 UL94阻燃性能|煙密度(Dm)~實施例1 58183.2mmV01.6mmHB180
【權利要求】
1.一種ABS類樹脂，其特徵在於:該樹脂由包含以下重量份的組分製成: ABS類樹脂1000份， 滷系阻燃劑150~350份， 協效阻燃劑30~70份， 抑煙劑30-70份， 抗氧劑份， 潤滑劑1~10份。
2.根據權利要求1所述的ABS類樹脂，其特徵在於:該樹脂由包含以下重量份的組分製成: ABS類樹脂 1000份， 滷系阻燃劑 180~300份， 協效阻燃劑 40~60份， 抑煙劑40-60份， 抗氧劑3、份， 潤滑劑3飛份。
3.根據權利要求1所述的ABS類樹脂，其特徵在於:所述的ABS類樹脂選自丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物或丙烯腈-苯乙烯共聚物中的一種或一種以上。
4.根據權利要求1所述的ABS類樹脂，其特徵在於:所述的滷系阻燃劑選自氯化聚乙烯、聚四氟乙烯、十溴二苯乙烷、溴化環氧樹脂、溴化聚苯乙烯、四溴雙酚Α、溴代三嗪或三溴酚異氰酸酯中的一種或一種以上；所述的協效阻燃劑為三氧化二銻和矽鎂石的復配物，其比例為3:1~1:1。
5.根據權利要求1所述的ABS類樹脂，其特徵在於:所述的抑煙劑選自鎂鋁基水滑石。
6.根據權利要求5所述的ABS類樹脂，其特徵在於:所述的鎂鋁基水滑石選自硼酸根插層鎂鋁基水滑石、磷酸根插層鎂鋁基水滑石或硬脂酸根插層鎂鋁基水滑石中的一種或一種以上。
7.根據權利要求1所述的ABS類樹脂，其特徵在於:所述的抗氧劑為受阻酚類抗氧劑。
8.根據權利要求7所述的ABS類樹脂，其特徵在於:所述的受阻酚類抗氧劑選自2，6- 二叔丁基-4-甲基苯酚、β - (4』 -羥基-3』，5』 - 二叔丁基苯基)丙烯酸十八基酯、β - (3，5- 二叔丁基羥基苯基)丙烯酸十八碳酸酯、亞磷酸三苯酯、三壬基苯基亞磷酸酯、三(2，4-叔丁基苯基)亞磷酸酯、四[亞甲基-3，-3』，5- (二叔丁基-4-羥基-苯基)丙烯酸]甲烷或3，9-雙[1，1-二甲基-2-[(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙醯氧基]乙基]_2，4, 8, 10-四氧雜螺[5.5] 燒中的一種或一種以上。
9.根據權利要求1所述的ABS類樹脂，其特徵在於:所述的潤滑劑選自硬脂酸、硬脂酸鈣、硬脂酸鋇、N，N'-乙撐雙硬脂醯胺、聚乙烯蠟或甲基矽油中的一種或一種以上。
10.權利要求1至8任一所述的ABS類樹脂的製備方法，其特徵在於:該方法包括以下步驟: 將1000份ABS類樹脂、150~350份滷系阻燃劑、30~70份協效阻燃劑、30~70份抑煙劑、1-10份抗氧劑和f 10份潤滑劑充分混合均勻，混合完全後；通過精密計量的送料裝置，將物料送入雙螺杆擠出機中，物料在螺杆的剪切、混煉和輸送下充分的熔合，最後經過擠出、拉條、冷卻後，製成粒料； 所述的雙螺杆擠出機的長徑比為20:1飛0:1，帶有精確的溫度控制和真空排氣設備的雙螺杆擠出機，螺杆各區的溫度設`置為17(T230°C。
【文檔編號】C08L55/02GK103509309SQ201210215672
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2012年6月27日 優先權日:2012年6月27日
【發明者】楊桂生, 楊俊 , 孫利明 申請人:合肥傑事傑新材料股份有限公司