高品質光纖接線盒及其製備方法與流程
2024-03-04 15:36:15
本發明涉及一種高品質光纖接線盒及其製備方法。
背景技術：
ABS樹脂（丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物）是一種強度高、韌性好、易於加工成型的熱塑型高分子材料結構。
ABS是本世紀40年代發展起來的通用熱塑性工程塑料，是一個綜合力學性能十分優秀的塑料品種，不僅具有良好的剛性、硬度和加工流動性，而且具有高韌性特點，可以注塑、擠出或熱成型。
大部分汽車部件都是用注塑成型方法加工的，ABS樹脂的優點是抗衝性、隔音性、耐劃痕性，耐熱性更好，比PP更美觀，特別適用於橫向抗衝性和使用溫度較為嚴格的部件。ABS樹脂是汽車中使用僅次於聚氨脂和聚丙烯的第三大樹脂。ABS樹脂可用於車內和車外部外殼，方向盤、導油管及把手和按鈕等小部件，車外部包括前散熱器護柵和燈罩等，目前的ABS樹脂阻燃性能和耐低溫性能並不佳，本發明旨在解決這一技術問題，進而將其加工成高品質的光纖接線盒。
技術實現要素：
本發明的目的在於解決現有技術的不足，提供一種高品質光纖接線盒及其製備方法。
本發明解決其技術問題所採用的技術方案是：
高品質光纖接線盒，所述高品質光纖接線盒由耐低溫高阻燃ABS複合材料顆粒加入到注塑機裡經成型、脫模獲得，所述耐低溫高阻燃ABS複合材料顆粒由下列重量份的原料加工而成：ABS樹脂60-80份，PC樹脂40-60份，EPDM樹脂5-10份，抗氧化劑6-10份，納米銀5-8份，複合阻燃劑8-12份，耐低溫增塑劑5-8份，所述複合阻燃劑為原位聚合製備的聚磷酸銨-硅藻土/磁性有序介孔鐵酸鎳複合阻燃劑，複合阻燃劑的製備方法具體如下：將85%濃磷酸倒入反應器中，加熱攪拌，溫度升到60-80℃加入適量尿素，當溫度升到 120-125℃時，加入適量硅藻土和磁性有序介孔鐵酸鎳粉末，攪拌反應10~20 min，然後將產物在280-320℃下固化1-2h，經納米粉碎機粉碎後得複合阻燃劑。
優選的，所述耐低溫高阻燃ABS複合材料顆粒由下列重量份的原料加工而成：ABS樹脂70份，PC樹脂50份，EPDM樹脂6份，抗氧化劑8份，納米銀6份，複合阻燃劑8份，耐低溫增塑劑6份，複合阻燃劑的製備方法具體如下：將85%濃度的濃磷酸倒入反應器中，加熱攪拌，溫度升到70℃加入適量尿素，當溫度升到 122℃時，加入適量硅藻土和磁性有序介孔鐵酸鎳粉末，攪拌反應15min，然後將產物在300℃下固化1.5h，經納米粉碎機粉碎後得複合阻燃劑。
優選的，磷酸：尿素：硅藻土：磁性有序介孔鐵酸鎳的質量比為：1:（0.6~0.7）:（0.2~0.3）:（0.1-0.2）。
優選的，所述抗氧化劑為季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)和/或四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
優選的，所述抗氧化劑為季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)和四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯按質量比2:3的混合物。
本發明所述的高品質光纖接線盒的製備方法具體如下：
（1）原位聚合製備的聚磷酸銨-硅藻土/磁性有序介孔鐵酸鎳複合阻燃劑：將85%濃磷酸倒入反應器中，加熱攪拌，溫度升到60-80℃加入適量尿素，當溫度升到 120-125℃時，加入適量硅藻土和磁性有序介孔鐵酸鎳粉末，攪拌反應10~20 min，然後將產物在280-320℃下固化1-2h，經納米粉碎機粉碎後得複合阻燃劑；
（2）將ABS樹脂、PC樹脂、EPDM樹脂、抗氧化劑、納米銀、耐低溫增塑劑和複合阻燃劑混合均勻，經熔融混煉，擠出造粒；
（3）將步驟(2)所得顆粒加入到注塑機裡，成型、脫模，即得。
本發明使用的磁性有序介孔鐵酸鎳的製備方法如下：
1）將 Ni(NO3)2·6H2O和 Fe(NO3)3·9H2O溶解於甲醇中，將適量多孔矽KIT-6放入盛有正己烷的聚四氟乙烯容器中，充分攪拌；
2）將溶液1）的原料逐滴加入步驟2）中，所形成的混合溶液充分攪拌，於70-80 ℃加熱5-8h；
3）步驟2)所得固體於300-320 ℃下灼燒1-2 h；
4）將步驟3）所得固體冷卻至室溫，經研磨後轉移至盛有NaOH溶液的圓底燒瓶內，於30-40 ℃水浴條件下回流攪拌8-12h後離心回收；
5）將步驟4）所得固體分別用乙醇和去離子水反覆清洗至中性後，經真空乾燥即可。
本發明所採用的磁性有序介孔鐵酸鎳具備巨大的比表面積和豐富的三維孔隙結構，高比表面積有利於吸附煙氣，減少ABS複合材料燃燒的產煙量；規整有序的開放性孔道、尺寸可調的孔徑為聚磷酸銨、納米銀、抗氧化劑和耐低溫增塑劑提供了儲存和釋放路徑，提高ABS複合材料的使用效果，延長其使用壽命。
本發明的有益效果是：
（1）提高ABS複合材料的阻燃性
以磷酸和尿素為主要原料，以硅藻土和磁性有序介孔鐵酸鎳為載體，通過原位聚合製備的聚磷酸銨-硅藻土/磁性有序介孔鐵酸鎳複合阻燃劑，可充分發揮聚磷酸銨與矽元素和鐵、鎳元素之間的協同阻燃作用，使ABS複合材料有很好的阻燃性能，另外加入適量的抗氧化劑和納米銀，被載體吸附儲存，可以持續緩慢的釋放有效成分，延長ABS複合材料的使用壽命。
（2）降低成本，減少對ABS複合材料性能的影響
由於聚磷酸銨-硅藻土/磁性有序介孔鐵酸鎳複合阻燃劑的高阻燃抑煙性，在樹脂中的加入量適當，所以對ABS複合材料的物理強度影響小，有利於保持較好的ABS樹脂物理強度性能，同時也可降低成本。
本發明的耐低溫高阻燃ABS塑料具有較好的耐低溫性能和阻燃性，可以用注塑工藝加工成各種形狀的零件，如光纖接線盒，使用壽命長，安全性好。
具體實施方式
下面通過具體實施例，對本發明的技術方案作進一步的具體說明。
本發明實施例中所用原料均系市購常規原料。
實施例1：
高品質光纖接線盒，所述高品質光纖接線盒由耐低溫高阻燃ABS複合材料顆粒加入到注塑機裡經成型、脫模獲得，所述耐低溫高阻燃ABS複合材料顆粒由下列重量份的原料加工而成：ABS樹脂60份，PC樹脂40份，EPDM樹脂5份，抗氧化劑6份，納米銀5份，複合阻燃劑8份，耐低溫增塑劑5份，所述複合阻燃劑為原位聚合製備的聚磷酸銨-硅藻土/磁性有序介孔鐵酸鎳複合阻燃劑，複合阻燃劑的製備方法具體如下：將85%濃磷酸倒入反應器中，加熱攪拌，溫度升到60℃加入適量尿素，當溫度升到 125℃時，加入適量硅藻土和磁性有序介孔鐵酸鎳粉末，攪拌反應10 min，然後將產物在280℃下固化2h，經納米粉碎機粉碎後得複合阻燃劑，磷酸：尿素：硅藻土：磁性有序介孔鐵酸鎳的質量比為：1:0.6:0.2:0.1，所述抗氧化劑為季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)；
本發明所述的高品質光纖接線盒的製備方法具體如下：將ABS樹脂、PC樹脂、EPDM樹脂、抗氧化劑、納米銀、耐低溫增塑劑和複合阻燃劑混合均勻，經熔融混煉，擠出造粒，將所得顆粒加入到注塑機裡，成型、脫模，即得。
實施例2：
高品質光纖接線盒，所述高品質光纖接線盒由耐低溫高阻燃ABS複合材料顆粒加入到注塑機裡經成型、脫模獲得，所述耐低溫高阻燃ABS複合材料顆粒由下列重量份的原料加工而成：ABS樹脂80份，PC樹脂60份，EPDM樹脂10份，抗氧化劑10份，納米銀8份，複合阻燃劑12份，耐低溫增塑劑8份，所述複合阻燃劑為原位聚合製備的聚磷酸銨-硅藻土/磁性有序介孔鐵酸鎳複合阻燃劑，複合阻燃劑的製備方法具體如下：將85%濃磷酸倒入反應器中，加熱攪拌，溫度升到80℃加入適量尿素，當溫度升到 120℃時，加入適量硅藻土和磁性有序介孔鐵酸鎳粉末，攪拌反應20 min，然後將產物在320℃下固化1h，經納米粉碎機粉碎後得複合阻燃劑，磷酸：尿素：硅藻土：磁性有序介孔鐵酸鎳的質量比為：1:0.7:0.3:0.2，所述抗氧化劑為四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯；
本發明所述的高品質光纖接線盒的製備方法具體如下：將ABS樹脂、PC樹脂、EPDM樹脂、抗氧化劑、納米銀、耐低溫增塑劑和複合阻燃劑混合均勻，經熔融混煉，擠出造粒，將所得顆粒加入到注塑機裡，成型、脫模，即得。
實施例3：
高品質光纖接線盒，所述高品質光纖接線盒由耐低溫高阻燃ABS複合材料顆粒加入到注塑機裡經成型、脫模獲得，所述耐低溫高阻燃ABS複合材料顆粒由下列重量份的原料加工而成：ABS樹脂70份，PC樹脂50份，EPDM樹脂6份，抗氧化劑8份，納米銀6份，複合阻燃劑10份，耐低溫增塑劑6份，所述複合阻燃劑為原位聚合製備的聚磷酸銨-硅藻土/磁性有序介孔鐵酸鎳複合阻燃劑，複合阻燃劑的製備方法具體如下：將85%濃磷酸倒入反應器中，加熱攪拌，溫度升到70℃加入適量尿素，當溫度升到 122℃時，加入適量硅藻土和磁性有序介孔鐵酸鎳粉末，攪拌反應15 min，然後將產物在300℃下固化1.5h，經納米粉碎機粉碎後得複合阻燃劑，磷酸：尿素：硅藻土：磁性有序介孔鐵酸鎳的質量比為：1:0.65:0.25:0.15，所述抗氧化劑為四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯和四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯質量比2:3的混合物；
本發明所述的高品質光纖接線盒的製備方法具體如下：將ABS樹脂、PC樹脂、EPDM樹脂、抗氧化劑、納米銀、耐低溫增塑劑和複合阻燃劑混合均勻，經熔融混煉，擠出造粒，將所得顆粒加入到注塑機裡，成型、脫模，即得。
對比例
ABS樹脂90份，PC樹脂50份，EPDM樹脂8份，將ABS樹脂、PC樹脂、EPDM樹脂混合均勻，經熔融混煉，擠出造粒，將所得顆粒加入到注塑機裡，成型、脫模，即得。
測試例
對實施例1-3的汽車儀表插座切取1.6mm厚的樣片，進行阻燃性測試，阻燃性能具體數據見表1。
綜上所述，本發明可以顯著提高ABS複合材料的阻燃性，進而提高接線盒的阻燃性和安全性：以磷酸和尿素為主要原料，以硅藻土和磁性有序介孔鐵酸鎳為載體，通過原位聚合製備的聚磷酸銨-硅藻土/磁性有序介孔鐵酸鎳複合阻燃劑，可充分發揮聚磷酸銨與矽元素和鐵、鎳元素之間的協同阻燃作用，使ABS複合材料有很好的阻燃性能。
對實施例1-3進行測試，按ISO179，測試-30℃的衝壓強度，結果如下：
綜上所述，本發明的耐低溫高阻燃ABS材料具有良好的耐低溫性能，由其加工而成的光纖接線盒耐低溫性能優良，適用性廣，尤其適合低溫區域使用。以上所述的實施例只是本發明的一種較佳的方案，在不超出權利要求所記載的技術方案的前提下還有其它的變體及改型。