專利名稱：：安全帽用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物改性料及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于高分子工程塑料領(lǐng)域，涉及一種安全帽用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物改性料及制備方法。背條技術(shù)丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS)是一種通用型樹脂。高抗沖ABS樹脂可以用來制備安全帽帽殼。因此，安全帽的抗沖強(qiáng)度取決于ABS的沖擊強(qiáng)度。目前，尚未見到有關(guān)安全帽專用料及制備方法的有關(guān)報(bào)道。CN1807502專利申請(qǐng)中，通過調(diào)節(jié)共混的兩種樹脂組分的合適比例，橡膠粒子大小粒徑的合理分布，使得共混ABS樹脂的抗沖強(qiáng)度達(dá)到17.8-32.6KJ/m2。然而，如果用這種ABS樹脂制成安全帽后，仍不能滿足部分標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的安全帽受沖擊后傳遞到頭模上的力值《3780N等的要求，同時(shí)上述改性料的抗靜電性也達(dá)不到指標(biāo)的要求。目前，安全帽受沖擊后傳遞到頭模上的力值只滿足《4900N(國(guó)標(biāo)GB2811-2007),防靜電性能較低。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種安全帽用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物改性料及制備方法，以降低安全帽受沖擊后傳遞到頭模上的力值，使其低于國(guó)標(biāo)，提高其抗靜電性能，滿足安全帽的需要。本發(fā)明的目的是通過如下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的一種安全帽用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物改性料，其特征在于它是以通用ABS(0215A,以下同)樹脂為基料，添加如下助劑而制成的，以下述的總物料用量之和為100重量份為基準(zhǔn)，其中通用ABS(0215A,以下同)樹脂卯.993.5份，活化的增韌劑A68份，抗氧劑1076{0-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯，以下同}0.10.3份，抗氧劑169{季戊四醇雙亞磷酸酯二(十八醇)酯，以下同}0.10.2份，抗靜電劑JS-APN005(十八垸基二乙醇胺，以下同)0.10.2份，EBA潤(rùn)滑劑(N，N-乙撐雙硬脂酰胺，以下同)0.10.2份，光亮劑LG-1680.10.2份。上述的改性料，其拉伸強(qiáng)度4045MPa，彎曲強(qiáng)度7882MPa，缺口沖擊強(qiáng)度23t:3335KJ/m、用所述的改性料加工成的安全帽，在常溫23'C下受沖擊后傳遞到頭模上的力值為28203000N，低溫-30匸受沖擊后傳遞到頭模上的力值為34003600N，電絕緣性能30000伏未被擊穿。上述的改性料，其所述的增韌劑A，是指丁二烯重量百分含量為5862wt%、苯乙烯含量為1517wt%、丙烯腈含量為2325wt%的ABS膠粉；上述活化的增韌劑A是將68重量份上面定義的增韌劑A加入高混釜內(nèi)，攪拌下加入為通用ABS(0215A)樹脂用量卯.993.5重量份的0.180.28°/。的苯乙烯，溫升至110。C時(shí)；再將95100重量份的馬來酸酐、1.52.0重量份的DCP(過氧化二異丙苯，以下同)和500重量份的甲苯配制成的活化劑溶液，并以活化劑溶液與增韌劑A用量為1:50的比例，通過噴淋的方式將其加入高混釜中，溫度升至125'C時(shí)結(jié)束加料，繼續(xù)攪拌，溫度升至135'C時(shí)，放料、降溫便得到所述的活化的增韌劑A。再按照上述基料和助劑配方規(guī)定比例進(jìn)行混料，并經(jīng)組合排布后的雙螺桿擠出機(jī)擠出。一種安全帽用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物改性料的制備方法，是由如下過程組成(1)活化劑溶液的配制將95100重量份的馬來酸酐、1.52重量份DCP與500重量份甲苯按比例配制成溶液，備用；然后進(jìn)行(2)活化的增韌劑A的制備這里所說的增韌劑A是指丁二烯含量為5862wt°/。、苯乙烯含量為1517wt°/。、丙烯腈含量為2325wt。/o的ABS膠粉；將68重量份上面定義的增韌劑A加入高混釜內(nèi)，攪拌下加入通用ABS(0215A)樹脂用量卯.993.5重量份的0.180.28%的苯乙烯，溫升至ll(TC時(shí)，再緩慢將上述步驟(1)配制好的活化劑溶液，以它與增韌劑A用量1:50的比例，通過噴淋的方式加到高混釜中，溫度升至125'C時(shí)結(jié)束加料，繼續(xù)攪拌，當(dāng)釜溫升至135'C時(shí)，放料、降溫制得活化的增韌劑A;備用，然后(3)混料按著技術(shù)方案給出的物料配比，分別稱取通用ABS(0215A)樹脂卯.993.5份、上述步驟(2)制備的活化的增韌劑A68份、抗氧劑10763-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯0.10.3份、抗氧劑169季戊四醇雙亞磷酸酯二(十八醇)酯0.10.2份、抗靜電劑JS-APN0050.10.2份、EBA潤(rùn)滑劑N，N-乙撐雙硬脂酰胺0.10.2份、光亮劑LG-1680.10.2份，一次性加入到高混釜中，啟動(dòng)低混攪拌，混料15分鐘后得到均勻混料，再進(jìn)行(4)擠出、造粒將步驟(3)制得的混料由螺桿經(jīng)組合排布的雙螺桿擠出機(jī)擠出，雙螺桿擠出機(jī)1段溫度為200°C，二段210'C，三段220°C，四段225'C，五段230'C,六段235'C、喂料速度為30轉(zhuǎn)/分，主機(jī)轉(zhuǎn)速400轉(zhuǎn)/分，經(jīng)引牽引、冷卻、造粒，制得安全帽用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物改性料，其拉伸強(qiáng)度4045MPa,彎曲強(qiáng)度7882MPa，彎曲模量23002600MPa，布氏硬度911kgf/mm2,密度1.051.1g/cm3，缺口沖擊強(qiáng)度23。C3335KJ/m2,熱變形溫度6570*€;用前述的改性料加工成的安全帽，在常溫23'C下其受沖擊后傳遞到頭模上的力值為28203000N，低溫-30'C受沖擊后傳遞到頭模上的力值為34003600N，防靜電性能1.3X1080，電絕緣性能30000伏未被擊穿。上述的一種安全帽用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物改性料的制備方法，其所述的雙螺桿擠出機(jī)的螺桿的組合排布形式如下表2:表l.TL-50,長(zhǎng)/徑比為40:1雙螺桿擠出機(jī)的螺桿組合排布形式及長(zhǎng)度加料段塑化段混合段真空排氣段擠出段總長(zhǎng)度64/6464/64K30°/7/64K45°/5/4848/4848/48K45。/5/48888m64/6448/48K4575/48K60。/V3232/32K6074/3248/4832/32K4575/48K9075/4832/3232/3232/3232/3232/3232/3232/3232/32K300/7/6432/3232/32K4575/48K600/4/3248/4848/4832/3232/32K30W64K4575/48K6074/3264/6464/6464/6448/4848/4832/3232/3232/3232/32上述制得的安全帽用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS)改性料，按照美國(guó)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、彎曲模量、硬度、密度、缺口沖擊強(qiáng)度和熱變形溫度各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，其結(jié)果列入表3中表2.高韌性、防靜電安全帽用ABS改性料質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>利用本發(fā)明的安全帽用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物改性料加工成安全帽，按照中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)其主要技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，其結(jié)果見下表3:表3用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物改性料加工的安全帽質(zhì)量檢驗(yàn)結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>活化劑中馬來酸酐DCP:甲苯溶液配比對(duì)改性料缺口的影響見下表4。表4.馬來酸酐/DCP/甲苯溶液之比對(duì)缺口影響<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>用未改性的通用ABS(0215A)樹脂加工成安全帽，其主要技術(shù)性能指標(biāo)的檢測(cè)結(jié)果見下述表5。表5用未改性的通用ABS(0215A)樹脂加工的安全帽質(zhì)量檢驗(yàn)結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步:(1)本發(fā)明安全帽用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物改性料，明顯優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)，見表2中給出的技術(shù)指標(biāo)，其中，尤其是拉伸強(qiáng)度4045MPa,彎曲強(qiáng)度7882MPa，缺口沖擊強(qiáng)度23'C下達(dá)到3335KJ/m2。(2)用本發(fā)明安全帽用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物改性料加工成的安全帽，經(jīng)檢測(cè)其主要技術(shù)性能指標(biāo)列入表3,其中，特別是在常溫23T下受沖擊后傳遞到頭模上的力值為28203000N,低溫-30"C受沖擊后傳遞到頭模上的力值為34003600N，防靜電性能1.3X108Q，電絕緣性能30000伏未被擊穿。(3)本發(fā)明所述的活化的增韌劑A采用自行配方和制備方法，對(duì)以丁二烯含量為5862wt%、苯乙烯含量為1517wt%、丙烯腈含量為2325wtY。的ABS膠粉為增韌A，添加適量的苯乙烯，用自行開發(fā)的活化劑溶液95100重量份的馬來酸酐、1.52重量份DCP與500重量份甲苯制成的溶液，以與增韌劑A用量1:50的比例，通過噴淋的方式混合，在一定工藝條件下制得所述的活化的增韌劑A，再以通用ABS(0215A)樹脂為基料，添加活化的增韌劑A、抗靜電劑JS-APN005等六種助劑，經(jīng)混料，造粒擠出，得到所述的改性料，在23X:下測(cè)得缺口沖擊強(qiáng)度3335KJ/m2。(4)本發(fā)明在造粒和辨出過程中，采用組合排布式的雙螺桿擠出機(jī)擠出，其螺桿組合排布形式和總長(zhǎng)度列入上述表1中，制備出以上各表中記載的能滿足安全帽所需要的各種性能，其中特別是拉伸強(qiáng)度4045MPa，彎曲強(qiáng)度7882MPa，缺口沖擊強(qiáng)度23*€下達(dá)到3335KJ/m2。用制得的所述的改性料加工的安全帽，在23'C下受沖擊后傳遞到頭模上的力值為28203000N，低溫-3(TC受沖擊后傳遞到頭模上的力值為34003600N，防靜電性能1.3X108Q，電絕緣性能30000伏未被擊穿的安全帽。'具體實(shí)施方式現(xiàn)結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步描述如下實(shí)施例1(一種安全帽用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物改性料組成)一種安全帽用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物改性料，它是以通用ABS樹脂為基料，添加如下助劑而制成的，以下述的物料用量之和為100kg計(jì)，其組成為ABS(0215A)樹脂活化的增韌劑A抗氧劑1076抗氧劑619抗靜電劑JS-APN005EBA潤(rùn)滑劑光亮劑LG-16893.590.9kg68kg(U0.3kg0.卜0.2kg0.卜0.2kg0.10.2kg0.10.2kg。備)實(shí)施例2(—種安全帽用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物改性料的制'種安全帽用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物改性料的制備方法，是由如下過程組成(1)活化劑溶液的配制將95100kg的馬來酸酐、1.52kgDCP與500kg甲苯按比例配制成溶液，備用；然后進(jìn)行(2)活化的增韌劑A的制備這里所說的增韌劑A是指丁二烯含量為5862wt%、苯乙烯含量為1517wt%、丙烯腈含量為2325wt%的ABS膠粉。按實(shí)施例1中配方的規(guī)定，將68kg的所述增初劑A加入高混釜內(nèi)，攪拌下加入實(shí)施例1中配方規(guī)定ABS樹脂的卯.993.5kg用量的0.180.28%倍的苯乙烯，溫升至110r時(shí)，再將上述步驟(1)配制的活化劑溶液按照與增韌劑A1:50的重量比用量，通過噴淋的方式加入高混釜中，溫度升至125X:時(shí)結(jié)束加料，繼續(xù)攪拌，當(dāng)釜溫升至135'C時(shí)，放料、降溫制得活化的增韌劑A備用。(3)混料按著實(shí)施例1技術(shù)方案給出的物料配比，分別稱取通用ABS樹脂卯.9kg，上述步驟(2)制得的活化的增韌劑為A8kg，抗氧劑10760-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯0.3kg,抗氧劑169季戊四醇雙亞磷酸酯二(十八醇)酯0.2kg，抗靜電劑JS-APN005{季戊四醇雙亞磷酸酯二(十八醇)酯}0.2kg，EBA潤(rùn)滑劑N，N-乙撐雙硬脂酰胺0.2kg，光亮劑LG-1680.2kg，一次性加入到高混釜中，再加入上述物料用量之和的0.01%的石蠟油，啟動(dòng)低混攪拌，混料15分鐘后得到均勻混料，然后，(4)擠出、造粒將步驟(3)制得的混料由螺桿經(jīng)組合排布式的雙螺桿擠出機(jī)(TL-50，長(zhǎng)徑比為40:1)的喂料口，加至所述的螺桿擠出機(jī)內(nèi)，經(jīng)所述的雙螺桿擠出機(jī)l段溫度為200t:,二段210'C，三段220。C,四段225'C,五段230'C，六段235'C、喂料速度為30轉(zhuǎn)/分，主機(jī)轉(zhuǎn)速40轉(zhuǎn)/分，經(jīng)引牽引、冷卻、造粒，制得安全帽用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物改性料，其拉伸強(qiáng)度4045MPa,彎曲強(qiáng)度7882MPa，彎曲模量23002600MPa,布氏硬度911kgf/mm2,密度1.051.1g/cm3,缺口沖擊強(qiáng)度23°C3335KJ/m2，熱變形溫度6570°C;常溫23'C受沖擊后傳遞到頭模上的力值為28203000N，低溫-30'C受沖擊后傳遞到頭模上的力值為34003600N,電絕緣性能30000伏未被擊穿。上述的一種安全帽用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物改性料的制備方法，其所述的雙螺桿擠出機(jī)組合形式及長(zhǎng)度記載在上述表1中。上述的一種安全帽用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物改性料，其活化劑溶液中的馬來酸酐、DCP、甲苯不同的重量比例，對(duì)所述的改性料缺口沖擊強(qiáng)度的影響記載在上述表4中。實(shí)施例2實(shí)施例3上述的一種安全帽用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物改性料的制備方法，其操作過程及步驟同實(shí)施例1，除通用ABS(0215A)樹脂基料及助劑，活化劑溶液的配比不同外(見下表6)，其余工藝條件同實(shí)施例l。表6.實(shí)施例23基料及助劑和活化劑溶液用量配比(單位kg)<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>本發(fā)明除了所用的增韌劑A丁二烯含量為5862wt%、苯乙烯含量為1517wt%、丙烯腈含量為2325wt。/。的ABS膠粉，通用ABS樹脂是吉林石化公司出品，所述的活化增韌劑A自行制備外，其它助劑均從市場(chǎng)購(gòu)進(jìn)。權(quán)利要求1、一種安全帽用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物改性料，其特征在于它是由通用ABS0215A樹脂為基料和如下助劑制成，以下述物料用量之和100重量份為基準(zhǔn)，其中ABS0215A90.9～93.5份活化的增韌劑A6～8份抗氧劑10760.1～0.3份抗氧劑6190.1～0.2份抗靜電劑JS-APN0050.1～0.2份EBA潤(rùn)滑劑0.1～0.2份光亮劑LG-1680.1～0.2份；上述的改性料，其拉伸強(qiáng)度40～45MPa，彎曲強(qiáng)度78～82MPa，缺口沖擊強(qiáng)度23℃下33～35.5KJ/m2用所述的改性料加工成安全帽，在常溫23℃下受沖擊后傳遞到頭模上的力值為2820～3000N，低溫-30℃下受沖擊后傳遞到頭模上的力值為3400～3600N，防靜電性能1.3×108，電絕緣性能30000伏未被擊穿；上述的改性料，其所述的增韌劑A，是指丁二烯含量為58～62wt％、苯乙烯含量為15～17wt％、丙烯腈含量為23～25wt％的ABS膠粉；上述的改性料的制備方法，其所述的活化的增韌劑A是將6～8重量份的上定義的增韌劑A加入高混釜內(nèi)，攪拌下加入所述的通用ABS0215A樹脂90.9～93.5重量份用量的0.18～0.28％的苯乙烯，溫升至110℃時(shí)；再將95～100重量份的馬來酸酐、1.5～2.0重量份的DCP和500重量份的甲苯配制成的活化劑溶液，按照所述的活化劑溶液與增韌劑A用量的1∶50的比例，通過噴淋的方式將所述的活化劑溶液加入高混釜中，溫度升至125℃時(shí)結(jié)束加料，繼續(xù)攪拌，溫度升至135℃時(shí)，放料、降溫便得到所述的活化的增韌劑A；再按照上述的基料與助劑配方規(guī)定的比例進(jìn)行混料，并由經(jīng)過組合排布的雙螺桿擠出機(jī)擠出。2、一種安全帽用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物改性料的制備方法，是由如下過程組成.-(1)活化劑溶液的配制將95100重量份的馬來酸酐、1.52重量份DCP過氧化二異丙苯與500重量份甲苯按比例配制成溶液，備用；然后進(jìn)行(2)活化的增韌劑A的制備所述的增韌劑A是指丁二烯含量為5862wt%、苯乙烯含量為1517wt%、丙烯腈含量為2325wt。/。的三元共聚物ABS膠粉；將68重量份的前述的增韌劑A加入高混釜內(nèi)，攪拌下加入為通用ABS0215A樹脂90.993.5重量份用量的0.180.28%的苯乙烯，溫升至IIO'C時(shí)，再將上述步驟(1)配好的活化劑溶液，以其與增韌劑A1:50比例，通過噴淋的方式加入高混釜中，溫度升至125X:時(shí)結(jié)束加料，繼續(xù)攪拌，當(dāng)釜溫升至135'C時(shí)，放料、降溫制得活化的增韌劑A，備用；然后(3)混料按照上述技術(shù)方案規(guī)定的配方，將所述的基料和需要量的助劑ABS0215A樹脂90.993.5份、上述步驟(2)制得的活化的增韌劑A為68份、抗氧劑1076為0.10.3份、抗氧劑169為0.10.2份、抗靜電劑JS-APN005為0.10.2份、EBA潤(rùn)滑劑為(U0.2份、光亮劑LG-168為0.10.2份，一次性投入到高混釜內(nèi)，并加入上述總物料量的0.01%的石蠟油，啟動(dòng)攪拌，混合均勻后的物料備用；接著(4)擠出、造粒將步驟(3)制得混合料經(jīng)過組合排布的雙螺桿擠出機(jī)擠出，雙螺桿擠出機(jī)1段溫度為200C二段21(TC,三段220'C，四段225'C，五段230'C,六段235'C、喂料速度為30轉(zhuǎn)/分，主機(jī)轉(zhuǎn)速400轉(zhuǎn)/分，經(jīng)引牽引、冷卻、造粒，制得安全帽用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物改性料，其拉伸強(qiáng)度4045MPa，彎曲強(qiáng)度7882MPa，彎曲模量23002600MPa，布氏硬度911kgf/mm2，密度1.051.1g/cm3,缺口沖擊強(qiáng)度23°C3335KJ/m2，熱變形溫度6570'C;用前述的改性料加工成的安全帽，在常溫23'C下受沖擊后傳遞到頭模上的力值為28203000N，低溫-30'C受沖擊后傳遞到頭模上的力值為34003600N,防靜電性能1.3X108，電絕緣性能30000伏未被擊穿。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種安全帽用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物改性料的制備方法，其特征在于所述的雙螺桿擠出機(jī)，其螺桿組合排布形式及總長(zhǎng)度如下加料段塑化段混合段真空排氣段擠出段_總長(zhǎng)度64/6464/64K30°/7/64K45°/5/4848/4848/48K45。/5/481888m64/6448/48K450/5/48K600/4/3232/32K600/4/3248/4832/32K4575/48K恥。/5/4832/3232/3232/3232/3232/3232/3232/3232/32K3077/6432/3232/32K450/5/48K3077/6432/3232/32K4575/48K6074/3248/4848/48K6074/3264/6464/6464/6448/4848/4832/3232/3232/3232/32c全文摘要一種安全帽用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物改性料及制備方法，以通用ABS樹脂為基料，按照下述的物料用量之和為100重量份計(jì)，其組成為ABS90.9～93.5％，活化的增韌劑A6～8％，抗氧劑10760.1～0.3％，抗氧劑1690.1～0.2％，抗靜電劑JS-APN0050.1～0.2％，EBA潤(rùn)滑劑0.1～0.2％，光亮劑LG-1680.1～0.2％。各組分混勻后，用組合排布的雙螺桿擠出機(jī)擠出、造粒制得產(chǎn)品。按照中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)，其所述的改性料的沖擊強(qiáng)度33～35.5KJ/m²，安全帽受沖擊后傳遞到頭模上的力值≤3780N，其它技術(shù)指標(biāo)達(dá)到了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。文檔編號(hào)C08L55/02GK101235183SQ200710300360公開日2008年8月6日申請(qǐng)日期2007年12月25日優(yōu)先權(quán)日2007年12月25日發(fā)明者輝劉,李玉波,壇溫,煊王,王景海,王立偉,邱明剛,金春子申請(qǐng)人:吉化集團(tuán)公司