一種低氣味、低散發abs組合物及其製備方法
2023-05-16 13:18:06
一種低氣味、低散發abs組合物及其製備方法
【專利摘要】本發明公開了一種低氣味、低散發ABS組合物及其製備方法，包含組分：ABS樹脂：52.4-97.4%；改性劑：0-40%；相容劑：1-3%；水母粒1-5%；助劑0.1-3%；其製備方法是將ABS樹脂、改性劑、相容劑和助劑在高混機裡混合1-3min；混合均勻，置於雙螺杆擠出機的主餵料口中，從側餵料口加入水母粒，熔融擠出，造粒乾燥，即得。本發明使用以馬來酸酐接枝物為相容劑，能大大提高複合材料的相容性，以高熔體發泡PP為載體的水母粒作為氣提劑，可以有效去除加工過程中產生的各種揮發性小分子和有機化合物，所製備的ABS組合物具有低氣味、低散發的特性，可以滿足汽車內飾件的要求。
【專利說明】一種低氣味、低散發ABS組合物及其製備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種ABS組合物，具體涉及一種低氣味、低散發ABS組合物及其製備方法。
【背景技術】
[0002]苯乙烯-丁二烯-丙烯腈(ABS)樹脂兼具有丙烯腈的剛性和耐熱性，聚苯乙烯的光澤性和加工性以及聚丁二烯的抗衝擊性等特點，廣泛應用於家用電器、辦公設備、儀器儀表、交通運輸、建築材料、日用器具及包裝材料等領域。但由於ABS在高溫下具有一定的揮發性，常用的ABS製品在加工成型過程中經常產生一些揮發物，揮發物累積附著在制品的表面，影響製品的外觀和使用。因此，在加工過程中，經常需要終止生產來清洗模具，從而降低生產效率。ABS樹脂具有良好的機械性能和優異的成型加工特性，在汽車行業也得到了廣泛應用。如汽車內飾中的門板、儀錶板、副儀錶板、遮陽板。內飾材料所含揮發氣體是新車味的主要來源，因此需要控制汽車內飾件的氣體揮發量，即控制VOC和TV0C。
[0003]我國為了更好的管控新車車內的空氣品質，在2012年3月I日頒布了《乘用車內空氣品質評價指南》，並開始實施。這要求材料生產廠商提供更低氣味、更低VOC的產品來滿足消費者的需求。
[0004]減少氣味可以採取下面幾種措施:1、用低氣味替代品來替代那些難聞的添加劑；
2、採用更為純淨的樹脂；3、加入吸附劑，包括化學反應及物理吸附方法。化學反應方法是指一些能與有氣味小分子物質反應的添加劑`，這些添加劑和小分子反應，產生分子鏈大、在一般環境中不能揮發出來的另一種化合物，從而消除氣味，例如蓖麻油酸鋅是通過螯合醛酮分子來降低氣味的。而對於物理吸附來說，理論上講，大量的空洞可以對任何產生氣味或其他揮發份的小分子進行吸附，因此可能對產生氣味問題的各個方面都有效果。而且，隨著物理吸附劑工業的發展，目前物理吸附體系種類非常多。包括活性炭、矽膠、凹凸棒、粘土礦物體系、分子篩、沸石、矽灰石、膨潤土等，當它們均勻分散於樹脂體系時，能吸附孔徑小於自身微孔的小分子物質，從而降低氣味。圍繞上述因素，人們做了不少工作。
[0005]專利200510026760.0提到氣味為樹脂原材料、穩定劑、礦物填料以及加工裂解產生的，氣味的解決方法是加入納米氧化鋅和納米二氧化鈦。專利CN101817953B添加了氣味吸附劑製備了一種低散發的改性聚丙烯複合材料，氣味吸附劑包括:粘土，膨潤土，多孔二氧化矽，活性氧化鋁或分子篩。專利200810207592.9公開了一種不積垢、低散發的苯乙烯基樹脂組合物的製備方法，加入白炭黑吸附積垢物。但是，使用此配方，對材料的韌性會造成影響，同時會限制製品的顏色。
[0006]上述方法對材料的氣味問題均由不同程度的解決，然而，上述方法僅僅是針對某一組份對氣味的影響，從而添加吸附劑來降低氣味，但實際上材料氣味是多種組分氣味相互作用的結果。因此，尋找一種能夠全面解決各種氣味問題而又不影響材料的機械性能的方法顯得尤為重要。
【發明內容】
[0007]為了克服上述現有技術的缺陷，本發明的首要目的在於提供一種低氣味、低散發ABS組合物，該組合物通過添加水母粒，能有效去除加工過程中產生的各種揮發性小分子和有機化合物，同時不影響材料的機械性能。
[0008]本發明的另一目的在於提供一種上述低氣味、低散發ABS組合物的製備方法。
[0009]本發明是通過以下技術方案實現:
[0010]一種低氣味、低散發ABS組合物，按重量百分比計，包含以下組分:
[0011]
ABS 樹脂:52.4-97.4%
改性劑:0-40%
相容劑:1-3%
水母粒1-5%
助劑0.1-3%;
[0012]其中，所述水母 粒按重量百分比計，包括以下組分:
[0013]聚丙烯1%-49%;
[0014]水50%-98%;
[0015]礦物填料0.1-5% ；
[0016]本發明所述的水母粒，是由聚丙烯，礦物填料和水組成的複合物，該複合物含水量^ 50%，優選60-90% ;所述聚丙烯為高熔體強度聚丙烯，其熔體強度> 5cN;其中，熔體強度測試條件為:在190°C的實驗溫度下，使用長徑比為10: I的毛細管口模，口模到滾輪的距離為24cm，柱塞下降速度為0.lOmm/s，牽引滾輪的加速度為5mm/s2。所述礦物填料為滑石粉、碳酸鈣或硫酸鋇中的一種或幾種的混合。
[0017]所述水母粒的製備方法，包括如下步驟:
[0018](I)將聚丙烯與礦物填料按配比進行充分的混合，在擠出機中擠出條狀聚丙烯，再將其切碎成聚丙烯預發泡顆粒；
[0019](2)以水為發泡劑，將聚丙烯預發泡顆粒進行發泡，製備得到高熔體強度的發泡聚丙烯；
[0020](3)將高熔體強度的發泡聚丙烯和水在高速混合器中混5-10min，製備得到水母粒，放出待用。
[0021]本發明的水母粒加入量優選1_5%，加入過多的水母粒，水母粒會在螺杆中沸騰，從而不利於生產。
[0022]所述ABS樹脂為丙烯腈、丁二烯、苯乙烯的三元共聚物，製備方法為本體法或乳液法，其中丁二烯的重量百分比含量為10-55%，丙烯腈的重量百分比含量為15-32%，苯乙烯的重量百分比含量為30-70%。
[0023]所述的改性劑為目前用於對ABS進行改性的所有助劑，包括增韌劑，耐熱劑，阻燃劑，抗靜電劑等。如增韌劑一一如ABS高膠粉，耐熱劑----如N-苯基接枝馬來醯亞胺、阻燃劑一一如十溴二苯乙烷(DBPE)、抗靜電劑一一如聚乙二醇體系聚醯胺PEG-PA等。
[0024]所述相容劑為聚丙烯與馬來酸酐的接枝物PP-g-MAH，接枝率為0.3-1.2%，其融指為50-120g/10min(190°C，2.16kg)，馬來酸酐接枝相容劑通過引入強極性反應性基團，使材料具有高的極性和反應性，能大大提高複合材料的相容性。
[0025]本發明組合物還包括0.1-3% (重量百分比)的助劑，所述助劑為熱穩定劑、光穩定劑、加工助劑、色粉或顏料中的一種或幾種的混合。可根據不同技術要求等對上述助劑進行單獨使用，或者複合使用。熱穩定劑可以提高材料在加工和使用過程中的耐熱老化性能，通常可選自酚類、亞磷酸酯類、硫代酯類中的一種以上。光穩定劑可以提高材料在使用過程中的耐光老化性能，可為受阻胺類或紫外線吸收劑。加工助劑為低分子酯類硬脂酸、金屬皂(Cast、Znst)、硬脂酸複合酯或醯胺類(芥酸醯胺)中的一種以上。
[0026]本發明所述的低氣味、低散發ABS組合物的製備方法，包括以下步驟:
[0027](I)按重量百分比稱取ABS樹脂、改性劑、相容劑和助劑在高混機裡混合l_3min ；混合均勻，得到預混料；
[0028](2)將預混料置於雙螺杆擠出機的主餵料口中，從側餵料口加入水母粒，進行熔融擠出，造粒乾燥，即得。
[0029]所述熔融擠出的條件為:一區溫度140-210°C，二區溫度190_240°C，三區溫度190-280 °C,四區溫度190-280 °C，五區溫度190-280 °C，六區溫度190_280°C，七區溫度190-2800C，八區溫度190-280°C，九區溫度190_280°C，主機轉速250-600轉/分鐘；雙螺杆擠出機的長徑比為40: I。
[0030]本發明與現有技術相比，具有如下有益效果:
[0031]I)本發明使用以馬來酸酐接枝物為相容劑，能大大提高複合材料的相容性，以高熔體發泡PP為載體的水母粒作為氣提劑，可以有效去除加工過程中產生的各種揮發性小分子和有機化合物，所製備的ABS組合物具有低氣味、低散發的特性，可以滿足汽車內飾件的要求；`
[0032]2)本發明使用的水母粒簡單易得，製備工藝簡單，成本低，能有效去除氣味的同時，而又不影響組合物的機械性能；
[0033]3)本發明提出的低氣味、低散發ABS組合物的製備方法簡單易行，採取側餵料加料的方式加入水母粒，避免了從主餵料加入時而導致水母粒中的水分過早揮發的問題，能更加有效的去除氣味。
【具體實施方式】
[0034]下面通過【具體實施方式】來進一步說明本發明，以下實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式並不受下述實施例的限制。
[0035]以下實施例和對比例中，擠出機熔融擠出的加工條件如下:一區溫度140-210°C，二區溫度190-240°C，三區溫度190-280°C，四區溫度190_280°C，五區溫度190_280°C，六區溫度190-280°C，七區溫度190-280°C，八區溫度190_280°C，九區溫度190_280°C，主機轉速250-600轉/分鐘。雙螺杆擠出機的長徑比為40: I。
[0036]所述的ABS為丙烯腈、丁二烯、苯乙烯的三元共聚物，製備方法為本體法或乳液法。具體牌號可以是目前市售的各種牌號的ABS數據，如巴斯夫的GP-22，LG化學的121H，奇美的PA-757，高橋的ABS8434等。
[0037]所述的改性劑為目前用於對ABS進行改性的所有助劑，包括增韌劑，耐熱劑，阻燃劑，抗靜電劑等。如增韌劑一一如韓國錦湖ABS高膠粉，耐熱劑一一如觸媒化學公司
生產的N-苯基接枝馬來醯亞胺、阻燃劑----如美國Albermale公司生產的十溴二苯乙燒
(DBPE)、抗靜電劑一一如旭化成公司生產的聚乙二醇體系聚醯胺PEG-PA等。
[0038]水母粒的製備:
[0039]將不同熔體強度的高熔體強度聚丙烯與礦物填料(滑石粉、碳酸鈣或硫酸鋇)按表1所示配比進行充分的混合，在擠出機中擠出條狀聚丙烯，再將其切碎成聚丙烯預發泡顆粒；以水為發泡劑，將聚丙烯預發泡顆粒進行發泡，製備得到高熔體強度的發泡聚丙烯；將高熔體強度的發泡聚丙烯和水在高速混合器中混5-10min，通過控制混合時間，製備得到如表1所示含水量的水母粒，放出待用。
[0040]表1水母粒的各組分含量(重量百分比):,Iy』:.丨:4
【權利要求】
1.一種低氣味、低散發ABS組合物，其特徵在於:按重量百分比計，包含以下組分: ABS 樹脂:52.4-97.4% 改性劑:0-40%相容劑:1-3%水母粒1-5% 助劑0.1-3% ； 其中，所述水母粒按重量百分比計，包括以下組分: 聚丙烯1%-49% ； 水50%-98% ； 礦物填料0.1-5% ； 所述聚丙烯為高熔體強度聚丙烯，其熔體強度> 5cN。
2.根據權利要求1所述的低氣味、低散發ABS組合物，其特徵在於:所述ABS樹脂為丙烯腈、丁二烯、苯乙烯的三元共聚物，其中丁二烯的重量百分比含量為10-55%，丙烯腈的重量百分比含量為15-32%，苯乙烯的重量百分比含量為30-70%。
3.根據權利要求1所述的低氣味、低散發ABS組合物，其特徵在於:所述改性劑為N-苯基接枝馬來醯亞胺、十溴二苯乙烷、高膠粉或聚乙二醇體系聚醯胺中的一種或幾種的混合。`
4.根據權利要求1所述的低氣味、低散發ABS組合物，其特徵在於:所述相容劑為聚丙烯與馬來酸酐的接枝物，接枝率為0.3-1.2%，其熔融指數在190°C，2.16kg條件下50-120g/10min。
5.根據權利要求1所述的低氣味、低散發ABS組合物，其特徵在於:所述助劑為熱穩定劑、光穩定劑、加工助劑、色粉或顏料中的一種或幾種的混合。
6.根據權利要求5所述的低氣味、低散發ABS組合物，其特徵在於:所述熱穩定劑為酚類、亞磷酸酯類、硫代酯類中的一種以上；所述光穩定劑為受阻胺類或紫外線吸收劑中的一種或幾種的混合；所述加工助劑為低分子酯類硬脂酸、金屬皂、硬脂酸複合酯或醯胺類中的一種以上。
7.根據權利要求1所述的低氣味、低散發ABS組合物，其特徵在於:所述水母粒中含水量為 60-90%。
8.根據權利要求1所述的低氣味、低散發ABS組合物，其特徵在於，所述礦物填料為滑石粉、碳酸鈣或硫酸鋇中的一種或幾種的混合。
9.根據權利要求1所述的低氣味、低散發ABS組合物，其特徵在於:所述水母粒的製備方法，包括如下步驟: (1)將聚丙烯與礦物填料按配比進行充分的混合，在擠出機中擠出條狀聚丙烯，再將其切碎成聚丙烯預發泡顆粒； (2)以水為發泡劑，將聚丙烯預發泡顆粒進行發泡，製備得到高熔體強度的發泡聚丙烯； (3)將高熔體強度的發泡聚丙烯和水在高速混合器中混5-10min，製備得到不同含水量的水母粒，放出待用。
10.權利要求1、任一項所述的低氣味、低散發ABS組合物的製備方法，其特徵在於:包括以下步驟:(O按重量百分比稱取ABS樹脂、改性劑、相容劑和助劑在高混機裡混合l_3min ;混合均勻，得到預混料； (2)將預混料置於雙螺杆擠出機的主餵料口中，從側餵料口加入水母粒，進行熔融擠出，造粒乾燥，即得。
11.根據權利要求10所述的低氣味、低散發ABS組合物的製備方法，其特徵在於:所述熔融擠出的條件為:一區溫度140-210°C，二區溫度190-240°C，三區溫度190_280°C，四區溫度190-280°C，五區溫度190-280°C，六區溫度190_280°C，七區溫度190_280°C，八區溫度190-280°C，九區溫度190-280°C，主機轉速250-600轉/分鐘；雙螺杆擠出機的長徑比為40:1。`
【文檔編號】B29C47/92GK103772884SQ201310666768
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年12月9日 優先權日:2013年12月9日
【發明者】肖華明, 陶四平, 李晟, 李欣, 張春懷, 王揚利, 李聰 申請人:天津金髮新材料有限公司, 金髮科技股份有限公司