一種無滷阻燃abs樹脂及其製備方法
2023-08-13 00:07:46 1
專利名稱：：一種無滷阻燃abs樹脂及其製備方法
技術領域：
：本發明屬阻燃ABS樹脂及其改性製備領域，特別是涉及一種無滷阻燃ABS樹脂及其製備方法。
背景技術：
：ABS(AcrylonitrileButadieneStyrene)樹脂是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯組成的三元共聚物，具有優良的衝擊性，高剛性，耐油性，耐低溫性，耐化學腐蝕性和電氣性.能，在工業零配件、電器、電子、輕工家電、紡織、建築等領域有廣泛的用途，己成為現今產量最高、應用最廣的熱塑性工程塑料。但ABS樹脂本身的阻燃性差，極限氧指數(LOI)只有19%左右，容易引起燃燒而導致火災，並且，隨著社會發展和社會安全意識的提高，國內外對在汽車、建築、家用電器、辦公用品等方面使用的塑料材料提出了嚴格的防火阻燃和環保要求，因此研究開發ABS阻燃技術對於ABS樹脂的應用發展非常重要。當前，對ABS阻燃而言，卣素阻燃劑仍佔據主導地位，此類阻燃劑存在發煙量大，易形成有毒氣體如多溴代二噁垸和多溴代二苯並呋喃。歐盟頒布的RoHS和WEEE指令已經禁止在歐盟國家銷售的一些電子電氣設備含有有害物質，因此研究開發符合國際阻燃標準和環保要求的阻燃ABS已迫在眉睫(塑料工業，2006年，第34巻增刊)。有機磷系阻燃劑具有阻燃和增塑雙重作用，可使阻燃劑實現無滷化，改善塑料成型的流動性能，產生的毒性氣體和腐蝕性氣體比滷素阻燃劑少，不同的磷酸酯在固相和氣相之間存在協同的阻燃作用，因此磷系阻燃劑尤其是磷酸酯阻燃劑的在塑料阻燃改性中的應用越來越廣泛。
發明內容本發明所要解決的技術問題是提供一種無滷阻燃ABS樹脂及其製備方法，以新型膦酸酯阻燃劑為基礎，通過與過渡金屬化合物復配後，實現ABS樹脂的無滷素高效阻燃，採用熔融擠出工藝生產，具有流程簡單、連續、生產效率高、產品質量穩定的優點，得到的產品阻燃性能好，力學性能優，不含滷素對環境友好，且生產成本低廉。本發明的一種無滷阻燃ABS樹脂，包括如下重量份的原料ABS樹脂5084。/。、含磷阻燃劑10~30%，過渡金屬化合物1~15%，加工助劑1~5%。所述的無滷阻燃ABS樹脂，包括如下重量份的原料ABS樹脂5560M、含磷阻燃劑20~25%,過渡金屬化合物10~15%，加工助劑5%;所述的無滷阻燃ABS樹脂，包括如下重量份的原料ABS樹脂6075y。、含磷阻燃劑10~25%，過渡金屬化合物5~15%，加工助劑5%;所述的無滷阻燃ABS樹脂，包括如下重量份的原料ABS樹脂6584。/。、含磷阻燃劑10~30%，過渡金屬化合物515%，加工助劑5%;所述的ABS樹脂為丙烯腈、1，3-丁二烯和苯乙烯三種單體的接枝共聚物，任何一種ABS樹脂都適用於本發明；所述的含磷阻燃劑選自甲基膦酸螺環季戊四醇酯DMDP，蜜胺焦磷酸鹽MPP,聚磷酸銨APP等中的一種或幾種的混合物；所述的過渡金屬化合物為三聚氰胺過渡金屬鹽；優選的過渡金屬化合物選自三聚氰胺鎢酸鹽MW，三聚氰胺磷鉤酸鹽MPW、三聚氰胺矽鎢酸鹽MSW、三聚氰胺鉬酸鹽MM中的一種或幾種的混合物；所述的加工助劑選自潤滑劑、偶聯劑、抑煙劑、增韌劑中的一種或幾種的混合物；所述的潤滑劑為蒙脫土、水滑石、矽酮粉或滑石粉；偶聯劑為矽垸偶聯劑；抑煙劑為聚四氟乙烯PTFE，增韌劑為高膠粉。本發明的一種無滷阻燃ABS樹脂的製備方法，包括按重量份50~84%ABS樹脂、10~30%含磷阻燃劑，1~15%過渡金屬化合物及1~5%加工助劑充分混合後，於雙螺杆擠出機中，將雙螺杆擠出機的料筒溫度控制在18024(TC之間，雙螺杆擠出機的長徑比至少為30-40，經混煉、擠出、拉條、冷卻、切粒，獲得成品。所述的ABS樹脂為丙烯腈、1，3-丁二烯和苯乙烯三種單體的接枝共聚物，任何一種ABS樹脂都適用於本發明；所述的含磷阻燃劑選自甲基膦酸螺環季戊四醇酯DMDP，蜜胺焦磷酸鹽MPP,聚磷酸銨APP等中的一種或幾種的混合物；所述的過渡金屬化合物為三聚氰胺過渡金屬鹽；優選的過渡金屬化合物選自三聚氰胺鎢酸鹽MW，三聚氰胺磷鉤酸鹽MPW、三聚氰胺矽鉤酸鹽MSW、三聚氰胺鉬酸鹽MM中的一種或幾種的混合物；所述的加工助劑選自潤滑劑、偶聯劑、抑煙劑、增韌劑中的一種或幾種的混合物；所述的潤滑劑為蒙脫土、水滑石、矽酮粉或滑石粉；偶聯劑為矽垸偶聯劑；抑煙劑為聚四氟乙烯PTFE，增韌劑為高膠粉。本發明利用一種新型的阻燃劑甲基膦酸螺環季戊四醇酯(CN200610027825)和過渡金屬化合物提高ABS樹脂的阻燃性，這種新型的阻燃劑具有優異的耐熱性、耐溼性和很低毒性，同時過渡金屬具有優良的加氫脫氫特性，可以促進聚合物燃燒時脫水炭化，在表面形成炭膜，提高阻燃性。有益效果本發明以新型膦酸酯阻燃劑為基礎，通過與過渡金屬化合物復配後，實現ABS樹脂的無滷素高效阻燃，採用熔融擠出工藝生產，具有流程簡單、連續、生產效率高、產品質量穩定的優點，得到的產品阻燃性能好，力學性能優，不含滷素對環境友好，且生產成本低廉c具體實施例方式下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之後，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落於本申請所附權利要求書所限定的範圍。實施例1將ABS樹脂及各種添加成分，按照下述組成配方進行共混，將混合物送入雙螺杆擠出機中，將雙螺杆擠出機的料筒溫度控制在180240'C之間，雙螺杆擠出機的長徑比至少為30-40，經混煉、擠出、拉條、冷卻、切粒，即得成品，並按照國家標準測試其機械性能和阻燃性能，配方及其性能測試如下表所示表l:實施例1中的阻燃ABS樹脂配方及性能數據tableseeoriginaldocumentpage6注ABS樹脂由寧波樂金甬興化工有限公司生產，牌號HI-121H;MPW:上海美萊珀化工材料科技有限公司實施例2將ABS樹脂及各種添加成分，按照下述組成配方進行共混，將混合物加入雙螺杆擠出機，混合擠出並切粒(造粒工藝與實施例l相同)，並按照國家標準測試其機械性能和阻燃性能，配方及其性能測試如下表所示-表2:實施例2中的阻燃ABS樹脂配方及性能數據tableseeoriginaldocumentpage7注ABS由寧波樂金甬興化工有限公司生產，牌號HI-121H;MPW:上海美萊珀化工材料科技有限公司實施例4將ABS樹脂及各種添加成分，按照下述組成配方進行共混，將混合物加入雙螺杆擠出機，混合擠出並切粒(造粒工藝與實施例l相同)，並按照國家標準測試其機械性能和阻燃性能，配方及其性能測試如下表所示表4:實施例4中的阻燃abs樹脂配方及性能數據tableseeoriginaldocumentpage8注abs由寧波樂金甬興化工有限公司生產，牌號hi-121h;mw:上海美萊珀化工材料科技有限公司實施例5將ABS樹脂及各種添加成分，按照下述組成配方進行共混，將混合物加入雙螺杆擠出機，混合擠出並切粒(造粒工藝與實施例l相同)，並按照國家標準測試其機械性能和阻燃性能，配方及其性能測試如下表所示表5:實施例5中的阻燃abs樹脂配方及性能數據tableseeoriginaldocumentpage8注abs由寧波樂金甬興化工有限公司生產，牌號hi-121h;msw:上海美萊珀化工材料科技有限公司實施例6將ABS樹脂及各種添加成分，按照下述組成配方進行共混，將混合物加入雙螺杆擠出機，混合擠出並切粒(造粒工藝與實施例l相同)，並按照國家標準測試其機械性能和阻燃性能，配方及其性能測試如下表所示表6:實施例6中的阻燃abs樹脂配方及性能數據tableseeoriginaldocumentpage8注abs由寧波樂金甬興化工有限公司生產，牌號hi-121h;mpw:上海美萊珀化工材料科技有限公司實施例7將ABS樹脂及各種添加成分，按照下述組成配方進行共混，將混合物加入雙螺杆擠出機，混合擠出並切粒(造粒工藝與實施例l相同)，並按照國家標準測試其機械性能和阻燃性能，配方及其性能測試如下表所示表7:實施例7中的阻燃ABS樹脂配方及性能數據配方設計性能測試ABSDMDPMSW矽酮粉高膠粉PTFE矽烷偶聯劑拉伸性能(Mpa)LOI(%)55%30%10%1%2%1%1%31.7623.9注ABS由寧波樂金甬興化工有限公司生產，牌號HI-121H;MSW:上海美萊珀化工材料科技有限公司實施例8將ABS樹脂及各種添加成分，按照下述組成配方進行共混，將混合物加入雙螺杆擠出機，混合擠出並切粒(造粒工藝與實施例l相同)，並按照國家標準測試其機械性能和阻燃性能，配方及其性能測試如下表所示表8:實施例8中的阻燃ABS樹脂配方及性能數據配方設計性能測試ABSDMDPMM矽酮粉高膠粉PTFE矽烷偶聯劑拉伸性能(Mpa)L01(0/。70%10%15%1%2%1%1%34.6923.1注ABS由寧波樂金甬興化工有限公司生產，牌號HI-121H;MM:上海美萊珀化工材料科技有限公司。權利要求1.一種無滷阻燃ABS樹脂，包括如下重量份的原料ABS樹脂50～84％、含磷阻燃劑10～30％，過渡金屬化合物1～15％，加工助劑1～5％。2.根據權利要求1所述的一種無滷阻燃ABS樹脂，其特徵在於所述的ABS樹脂為丙烯腈、1，3-丁二烯和苯乙烯三種單體的接枝共聚物，任何一種ABS樹脂都適用於本發明；含磷阻燃劑選自甲基膦酸螺環季戊四醇酯DMDP,蜜胺焦磷酸鹽MPP，聚磷酸銨APP中的一種或幾種的混合物；過渡金屬化合物選自三聚氰胺鎢酸鹽MW，三聚氰胺磷鎢酸鹽MPW、三聚氰胺矽鎢酸鹽MSW、三聚氰胺鉬酸鹽MM中的一種或幾種的混合物；加工助劑選自潤滑劑、偶聯劑、抑煙劑、增韌劑中的一種或幾種的混合物。3.根據權利要求1和2所述的一種無滷阻燃ABS樹脂，其特徵在於所述的無滷阻燃ABS樹脂，包括如下重量份的原料ABS樹脂5560y。、含磷阻燃劑2025%，過渡金屬化合物10~15%，加工助劑5%。4.根據權利要求1和2所述的一種無滷阻燃ABS樹脂，其特徵在於所述的無滷阻燃ABS樹脂，包括如下重量份的原料ABS樹脂6075。/。、含磷阻燃劑1025%，過渡金屬化合物5~15%，加工助劑5%。5.根據權利要求1和2所述的一種無滷阻燃ABS樹脂，其特徵在於所述的無滷阻燃ABS樹脂，包括如下重量份的原料ABS樹脂6584。/。、含磷阻燃劑1030%，過渡金屬化合物5~15%，加工助劑5%。6.根據權利要求1和2所述的一種無滷阻燃ABS樹脂，其特徵在於所述的無滷阻燃ABS樹脂，包括如下重量份的原料ABS樹脂70。/。，含磷阻燃劑15%，過渡金屬化合物5%，加工助劑5%。7.根據權利要求2所述的一種無滷阻燃ABS樹脂，其特徵在於所述的潤滑劑為蒙脫土、水滑石、矽酮粉或滑石粉；偶聯劑為矽烷偶聯劑；抑煙劑為聚四氟乙烯PTFE，增韌劑為高膠粉。8.—種無滷阻燃ABS樹脂的製備方法，包括按重量份50~84%ABS樹脂、1030%含磷阻燃劑，1~15%過渡金屬化合物及1~5%加工助劑充分混合後，送入雙螺杆擠出機中，將雙螺杆擠出機的料筒溫度控制在1S024(TC之間，雙螺杆擠出機的長徑比至少為3040，經混煉、擠出、拉條、冷卻、切粒，獲得成叩o9.根據權利要求8所述的一種無滷阻燃ABS樹脂的製備方法，其特徵在於所述的ABS樹脂為丙烯腈、1，3-丁二烯和苯乙烯三種單體的接枝共聚物，任何一種ABS樹脂都適用於本發明；含磷阻燃劑選自甲基膦酸螺環季戊四醇酯DMDP,蜜胺焦磷酸鹽MPP，聚磷酸銨APP等中的一種或幾種的混合物；過渡金屬化合物選自三聚氰胺鎢酸鹽MW，三聚氰胺磷鎢酸鹽MPW、三聚氰胺矽鎢酸鹽MSW、三聚氰胺鉬酸鹽MM中的一種或幾種的混合物；加工助劑選自潤滑劑、偶聯劑、抑煙劑、增韌劑中的一種或幾種的混合物。10.根據權利要求9所述的一種無滷阻燃ABS樹脂的製備方法，其特徵在於所述的潤滑劑為蒙脫土、水滑石、矽酮粉或滑石粉；偶聯劑為矽垸偶聯劑；抑煙劑為聚四氟乙烯PTFE，增韌劑為高膠粉。全文摘要本發明涉及一種無滷阻燃ABS樹脂及其製備方法，該無滷阻燃ABS樹脂包括如下重量份的原料ABS樹脂50～84％、含磷阻燃劑10～30％，過渡金屬化合物1～15％，加工助劑1～5％；其製備包括將上述重量份的原料充分混合後，送入雙螺杆擠出機中，將雙螺杆擠出機的料筒溫度控制在180～240℃之間，雙螺杆擠出機的長徑比至少為30～40，經混煉、擠出、拉條、冷卻、切粒，獲得成品。本發明將膦酸酯阻燃劑與過渡金屬化合物進行復配，實現ABS樹脂的無滷素高效阻燃，採用熔融擠出工藝生產，具有流程簡單、連續、生產效率高、產品質量穩定的優點，得到的產品阻燃性能好，力學性能優，不含滷素對環境友好，且生產成本低廉。文檔編號C08K3/32GK101608049SQ20091005478公開日2009年12月23日申請日期2009年7月14日優先權日2009年7月14日發明者彭治漢,媛曲申請人:東華大學