一種免噴塗、高耐候、耐刮擦、無滷阻燃abs的製備及其工藝的製作方法
2023-08-02 05:56:01 1
一種免噴塗、高耐候、耐刮擦、無滷阻燃abs的製備及其工藝的製作方法
【專利摘要】本發明提供了一種免噴塗、高耐候、無滷阻燃ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）的製備及其工藝。該ABS按重量份數計由以下組分組成：ABS60~80份；阻燃劑10~20份；增韌劑10~20份；免噴塗相容劑1~10份；抗刮擦劑1~5份；抗氧劑0.5~1份；光穩定劑1~5份；分散劑0.1~1份；其他加工助劑1~5份。該材料的創新點在於引入阻燃劑、增韌劑、免噴塗劑、抗刮擦劑、抗氧劑、光穩定劑、分散劑及其它加工助劑，不僅得到了良好的阻燃效果，而且保證了其較好的力學性能、耐候性能、耐刮擦性能。本發明所具備的免噴塗、高耐候、無滷阻燃ABS具有抗老化、免噴塗、耐刮擦、低成本、高力學性能及穩定的阻燃性，可廣泛應用於汽車、電子、通訊、影視多媒體等領域。
【專利說明】-種免噴塗、高耐候、耐刮擦、無滷阻燃ABS的製備及其工 -+H-
【技術領域】
[0001] 本發明涉及ABS合金材料【技術領域】，特別是一種可以通過雙螺杆擠出機擠出方式 得到免噴塗、高耐候、耐刮擦、無滷阻燃ABS材料的製備方法。
【背景技術】
[0002] ABS樹脂是由苯乙烯、丁二烯、丙烯腈組成的三元共聚物。由於ABS樹脂具有優良 的加工性能、綜合力學性能，以及高光澤、優異的電鍍性能和價格適中等優點，被廣泛用於 汽車工業、機械工業、電子電器等領域中。但是ABS材料耐刮擦性差、因此ABS材料應用在 終端領域前，絕大部分ABS材料需要噴塗已獲得足夠的耐刮擦性，ABS塑料塗層厚度一般為 15~20i!m，通常需要噴塗兩次才能完成。一次噴塗後需晾乾，再進行第二次噴塗。這些加 工工藝不僅增加了ABS材料的加工成本，而且噴塗工藝還會對工人健康和環境保護產生危 害。
[0003] 與此同時，ABS組分中聚丁二烯不飽和雙鍵的存在，使得合金在用於汽車的乃外 飾件，特別是外飾件時比較容易熱氧老化，導致材料性能的惡化。ABS樹脂的極限氧指數 (L0I)只有18.3~20,易燃燒。難以滿足安全防火的使用要求。目前常見的阻燃ABS材料 主要採用滷系阻燃劑(如四溴雙酚A、溴化環氧齊聚物、十溴聯苯醚等)與氧化銻組成的協效 系統，賦予ABS很高的阻燃性，但其存在生煙量大、不環保、有害氣體揮發較多等問題，因此 研究和開發一種免噴塗、高耐候、耐刮擦、無滷阻燃ABS的複合材料成為未來發展的必然趨 勢。
【發明內容】
[0004] 本發明製備的免噴塗、高耐候、耐刮擦、無滷阻燃ABS是改進ABS樹脂的耐刮擦 性差、易老化和易燃性的不足與由於加工助劑的加入所導致得材料本身力學性能降低、難 加工。使其更適合在家電、裝飾、辦公、機械、電子領域的應用，按重量分數計本發明的配方 是： ABS 60?80 份 阻燃劑 KT20份 增韌劑 KT20份 免噴塗相容劑 1~1〇份 抗刮擦劑 1~5份 抗氧劑 0. 5~1份 光穩定劑 1、份 分散劑 0. 1~0. 5份 其他加工助劑 1~5份 ABS類樹脂為丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物、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)。
[0005] 阻燃劑為苯並噁嗪、磷酸酯、酚醛樹脂、氨基磺酸銨、硼酸鋅中的一種或幾種的復 配體系。
[0006] 增韌劑為苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-馬來酸酐共聚物、高膠粉 中的一種或幾種。
[0007] 免噴塗相容劑為含氧基團和烷基丙烯酸酯雙功能單體的苯乙烯、丙烯腈四元共聚 物或含甲基丙烯酸和馬來酸酐雙功能單體的苯乙烯三元共聚物。
[0008] 抗刮擦劑為矽酮、PTFE微粉中的一種或幾種。
[0009] 光穩定劑為納米Ti02、苯並三唑甲酚類、草醯胺類、受阻胺類中的一種或幾種。
[0010] 抗氧劑為受阻胺類主抗氧劑和眼磷酸酯類輔助抗氧劑組成。
[0011] 分散劑為TAF(乙撐雙脂肪酸醯胺)、EBS(乙烯基雙硬脂醯胺）或褐煤蠟中的一種 或幾種。
[0012] 其他加工助劑為矽油、白礦油的一種或幾種。
[0013] 本發明採用的具體工藝路線如下： 步驟一、按配比的質量份數稱取各組分； 步驟二、將稱量後的ABS、阻燃劑、增韌劑、免噴塗劑、抗刮擦劑、抗氧劑、光穩定劑、分散 劑及其它加工助劑放入高速混合機中，在常溫下攪拌l(T20min; 步驟三、將步驟二混合後的物料加入到雙螺杆擠出機的料鬥中，經熔融共混擠出、水 冷、風刀冷卻乾燥、造粒、均化；其中，料筒溫度設置為：後段20(T230°C，中段20(T230°C，前 段20(T220°C，螺杆長徑比35?40,螺杆轉速35(T500r/min。
[0014] 製備樣件的注塑條件：注塑溫度21(T260°C，注塑壓力3(T50Mpa，注塑速度 30?60mm/s。
[0015] 各實施例性能均按以下標準進行測試，具體標準如下： 衝擊強度 DIN53453 拉伸強度 DIN53455 彎曲強度 DIN53452 彎曲模量 DIN53452 水平垂直燃燒儀 ANSI/UL94 抗刮擦性能 PV3952 耐候性(色差） 熱老化6000h。
【具體實施方式】
[0016] 實施例一 稱取ABS:70%，將其在高速混合機中混合20min，混合好的物料由加料鬥加入到雙螺杆 擠出機中，經熔融共混擠出、水冷、風刀冷卻乾燥、造粒、均化。其中，料筒溫度設置為：後段 220°C，中段220°C，前段200°C，螺杆長徑比為35,機頭220°C，螺杆轉速400r/min。
[0017]實施例二 稱取ABS:70%，增韌劑：10%，免噴塗相容劑：3%，抗刮擦劑a:3%，抗氧劑0. 5%，光穩定 劑：1%，分散劑：〇. 5%，其他加工助劑：2%，將其在高速混合機中混合20min，混合好的物料由 加料鬥加入到雙螺杆擠出機中，經熔融共混擠出、水冷、風刀冷卻乾燥、造粒、均化。其中，料 筒溫度設置為：後段220°C，中段220°C，前段200°C，螺杆長徑比為35,機頭220°C，螺杆轉 速 400r/min。
[0018] 實施例三 稱取ABS:70%，阻燃劑1:10%，增韌劑：10%，免噴塗相容劑：3%，抗刮擦劑a:3%，抗氧劑 0. 5%，光穩定劑：1%，分散劑：0. 5%，其他加工助劑：2%，將其在高速混合機中混合20min，混 合好的物料由加料鬥加入到雙螺杆擠出機中，經熔融共混擠出、水冷、風刀冷卻乾燥、造粒、 均化。其中，料筒溫度設置為：後段220°C，中段220°C，前段200°C，螺杆長徑比為35,機頭 220°C，螺杆轉速 400r/min。
[0019] 實施例四 稱取ABS:70%，阻燃劑2:10%，增韌劑：10%，免噴塗相容劑：3%，抗刮擦劑a:3%，抗氧劑 0. 5%，光穩定劑：1%，分散劑：0. 5%，其他加工助劑：2%，將其在高速混合機中混合20min，混 合好的物料由加料鬥加入到雙螺杆擠出機中，經熔融共混擠出、水冷、風刀冷卻乾燥、造粒、 均化。其中，料筒溫度設置為：後段220°C，中段220°C，前段200°C，螺杆長徑比為35,機頭 220°C，螺杆轉速 400r/min。
[0020] 實施例五 稱取ABS:70%，阻燃劑3:10%，增韌劑：10%，免噴塗相容劑：3%，抗刮擦劑a:3%，抗氧劑 0. 5%，光穩定劑：1%，分散劑：0. 5%，其他加工助劑：2%，將其在高速混合機中混合20min，混 合好的物料由加料鬥加入到雙螺杆擠出機中，經熔融共混擠出、水冷、風刀冷卻乾燥、造粒、 均化。其中，料筒溫度設置為：後段220°C，中段220°C，前段200°C，螺杆長徑比為35,機頭 220°C，螺杆轉速 400r/min。
[0021] 實施例六 稱取ABS:70%，阻燃劑1:10%，增韌劑：10%，免噴塗相容劑：3%，抗氧劑0. 5%，光穩定劑： 1%，分散劑：〇. 5%，其他加工助劑：2%，將其在高速混合機中混合20min，混合好的物料由加 料鬥加入到雙螺杆擠出機中，經熔融共混擠出、水冷、風刀冷卻乾燥、造粒、均化。其中，料筒 溫度設置為：後段220°C，中段220°C，前段200°C，螺杆長徑比為35,機頭220°C，螺杆轉速 400r/min〇
[0022] 實施例七 稱取ABS:70%，阻燃劑1:10%，增韌劑：10%，免噴塗相容劑：3%，抗刮擦劑b:3%，抗氧劑 0. 5%，光穩定劑：1%，分散劑：0. 5%，其他加工助劑：2%，將其在高速混合機中混合20min，混 合好的物料由加料鬥加入到雙螺杆擠出機中，經熔融共混擠出、水冷、風刀冷卻乾燥、造粒、 均化。其中，料筒溫度設置為：後段220°C，中段220°C，前段200°C，螺杆長徑比為35,機頭 220°C，螺杆轉速 400r/min。
[0023]實施例八 稱取ABS:70%，阻燃劑1:10%，增韌劑：10%，免噴塗相容劑：3%，抗刮擦劑c:3%，抗氧劑 0. 5%，光穩定劑：1%，分散劑：0. 5%，其他加工助劑：2%，將其在高速混合機中混合20min，混 合好的物料由加料鬥加入到雙螺杆擠出機中，經熔融共混擠出、水冷、風刀冷卻乾燥、造粒、 均化。其中，料筒溫度設置為：後段220°C，中段220°C，前段200°C，螺杆長徑比為35,機頭 220°C，螺杆轉速 400r/min。
[0024] 實施例九 稱取ABS:70%，阻燃劑1:10%，增韌劑：10%，抗刮擦劑a:3%，分散劑：0. 5%，其他加工助 劑：2%，將其在高速混合機中混合20min，混合好的物料由加料鬥加入到雙螺杆擠出機中， 經熔融共混擠出、水冷、風刀冷卻乾燥、造粒、均化。其中，料筒溫度設置為：後段220°C，中 段220°C，前段200°C，螺杆長徑比為35,機頭220°C，螺杆轉速400r/min。
[0025] 將實施例一至九的ABS樣品，注塑成標準試樣，測試其力學性能；根據實施例一至 五比較其阻燃性能；根據實施例三、六至八比較其刮擦性能；根據實施例三、十比較其耐候 性能。利用一次著色熱老化6000h比較其色差變化，從而反映其著色牢度。
[0026] 表1 :實施例配方表（％)。
【權利要求】
1. 一種免噴塗、高耐候、耐刮擦、無滷阻燃ABS，其特徵在於以重量份數計，有如下重量 份數的組分組成： ABS 60?80 份 阻燃劑 KT20份 增韌劑 KT20份 免噴塗相容劑 1~1〇份 抗刮擦劑 1~5份 抗氧劑 0. 5~1份 光穩定劑 1、份 分散劑 0. 1~0. 5份 其他加工助劑 1飛份。
2. 根據權利要求1所述的免噴塗、高耐候、無滷阻燃ABS，其特徵在於所述的ABS為含 丁二烯的接枝共聚物與丙烯腈-苯乙烯共聚的混合物，其中，丙烯腈佔15~35%，丁二烯佔 5?30%，苯乙烯佔40?60%。
3. 根據權利要求1所述的免噴塗、高耐候、無滷阻燃ABS，其特徵在於所述的阻燃劑為 苯並噁嗪、磷酸酯、酚醛樹脂、氨基磺酸銨、硼酸鋅中的一種或幾種的復配體系。
4. 根據權利要求1所述的免噴塗、高耐候、無滷阻燃ABS，其特徵在於所述的增韌劑為 苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-馬來酸酐共聚物一種或幾種的復配體系。
5. 根據權利要求1所述的免噴塗、高耐候、無滷阻燃ABS，其特徵在於所述的抗氧劑由 受阻酚類主抗氧劑和亞磷酸酯類輔助抗氧劑組成。
6. 根據權利要求1所述的免噴塗、高耐候、無滷阻燃ABS，其特徵在於所述的抗刮擦劑 為矽酮、PTFE微粉中的一種或幾種的復配體系。
7. 根據權利要求1所述的免噴塗、高耐候、無滷阻燃ABS，其特徵在於所述的免噴塗相 容劑為含氧基團和烷基丙烯酸酯雙功能單體的苯乙烯、丙烯腈四元共聚物或含甲基丙烯酸 和馬來酸酐雙功能單體的苯乙烯三元聚合物。
8. 根據權利要求1所述的免噴塗、高耐候、無滷阻燃ABS，其特徵在於所述的光穩定劑 為納米Ti02、苯三唑甲酚類、草醯胺類、受阻胺類中的一種或幾種的復配體系。
9. 根據權利要求1所述的免噴塗、高耐候、無滷阻燃ABS，其特徵在於所述的分散劑為 TAF (乙撐雙脂肪酸醯胺)、EBS (乙烯基雙硬脂醯胺）或褐煤蠟中的一種或幾種的復配體系。
10. 根據權利要求1所述的免噴塗、高耐候、無滷阻燃ABS，其特徵在於所述的工藝路 線為：（1)按配比的質量份數稱取各組分；（2)將稱量後的ABS、阻燃劑、增韌劑、免噴塗 齊IJ、抗刮擦劑、抗氧劑、光穩定劑、分散劑及其它加工助劑放入高速混合機中，在常溫下攪拌 l(T20min ; (3)將步驟二混合後的物料加入到雙螺杆擠出機的料鬥中，經熔融共混擠出、水 冷、風刀冷卻乾燥、造粒、均化；其中，料筒溫度設置為：後段20(T230°C，中段20(T230°C，前 段20(T220°C，螺杆長徑比35?40,螺杆轉速35(T500r/min，製備樣件的注塑條件：注塑溫度 21(r260°C，注塑壓力 30?50Mpa，注塑速度 3(T60mm/s。
【文檔編號】B29B9/06GK104448673SQ201310414024
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年9月12日 優先權日:2013年9月12日
【發明者】華巖, 陳寶巖, 宮克難 申請人:黑龍江鑫達企業集團有限公司