專利名稱：無鹵阻燃abs復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高分子復(fù)合材料及其制備方法，具體涉及一種無鹵阻燃ABS復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
ABS是一種通用工程塑料，具有較好的綜合力學(xué)性能。因此被廣泛電子、電器配件上。其中電冰箱、電視機(jī)、電話、現(xiàn)代辦公用品以及其他小家電等約占ABS樹脂總消費(fèi)量的 80%左右，而玩具和汽車配件則各占ABS樹脂總消費(fèi)量的10%左右。ABS樹脂本身屬于易燃、可燃材料，氧指數(shù)為18. 8 % 20. 2 %，在燃燒時(shí)熱釋放速率高，熱值大，火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤?，不易熄滅，有時(shí)還產(chǎn)生濃煙和有毒氣體，這不僅會(huì)造成嚴(yán)重的財(cái)產(chǎn)損失，還會(huì)給人類的生命安全和生存環(huán)境帶來極大威脅。而且，隨著人們對健康、環(huán)境及生態(tài)保護(hù)的日益重視，塑料的阻燃標(biāo)準(zhǔn)及環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)也日益嚴(yán)格，材料燃燒煙氣毒性和發(fā)煙性能問題越來越受到重視，要求塑料材料或制品既具有良好的阻燃性能，又要低毒化和低發(fā)煙化。如瑞典的TC0-99及北歐的EColable-9(白天鵝)環(huán)保標(biāo)志要求，計(jì)算機(jī)材料不能采用聚氯乙烯樹脂及含溴阻燃劑。德國的藍(lán)天使標(biāo)志(BlueAngel)也要求打印機(jī)和復(fù)印機(jī)外殼材料不含鹵素。歐洲的mx)belEU-99要求計(jì)算機(jī)的外殼塑料中不含鹵系阻燃劑。特別是2003年歐盟各成員國公布的WEEE指令和RoHS 指令。中國專利文獻(xiàn)CNlO 1457010A、中國專利文獻(xiàn)101659778A、中國專利文獻(xiàn) 101759949A、中國專利文獻(xiàn)101608049A、中國專利文獻(xiàn)101665611A均公開了一種無鹵阻燃 ABS復(fù)合材料，這些ABS復(fù)合材料有的力學(xué)強(qiáng)度不高、有的阻燃性不好，有的熔體流動(dòng)性較差，有的采用的組分價(jià)格昂貴。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一在于解決上述技術(shù)問題，提供一種無鹵阻燃ABS復(fù)合材料，該無鹵阻燃ABS復(fù)合材料綜合的力學(xué)強(qiáng)度高、阻燃性好、熔體流動(dòng)性好、生產(chǎn)成本低、環(huán)保無本發(fā)明的另一目的則是提供上述無鹵阻燃ABS復(fù)合材料的制備方法。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明第一種目的的技術(shù)方案是一種無鹵阻燃ABS復(fù)合材料，由下述重量份的組分制成ABS樹脂100份，相容增韌劑1 10份，潤滑分散劑0. 5 2. 0份，抗氧劑 0. 1 0. 6份，無鹵復(fù)合阻燃劑10 30份；所述無鹵復(fù)合阻燃劑由磷酸酯、硼酸鋅以及酚醛樹脂按照(10 20) 1 (5 10)的重量比組成。所述的相容增韌劑為苯乙烯-馬來酸酐共聚物和/或ABS-馬來酸酐接枝共聚物。所述的潤滑分散劑為超高分子量聚硅氧烷。所述的抗氧劑為抗氧劑1010，即四[甲基-β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯。
所述的無鹵復(fù)合阻燃劑中的磷酸酯為磷酸三苯酯或者磷酸二甲苯酯。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明第二種目的的技術(shù)方案是一種無鹵阻燃ABS復(fù)合材料的制備方法， 具有以下步驟①按照配方分別稱取ABS樹脂、相容增韌劑、潤滑分散劑、抗氧劑、磷酸酯、 硼酸鋅、酚醛樹脂待用；②先將步驟①稱取的ABS樹脂、相容增韌劑、潤滑分散劑、抗氧劑、 硼酸鋅以及酚醛樹脂倒入高速混合機(jī)中混合，直至混合所產(chǎn)生的摩擦熱使得物料溫度升高至80°C 90°C，然后將磷酸酯倒入該高速混合機(jī)中繼續(xù)混合1 2min，隨即出料冷卻；③ 將冷卻后的混合物料送入到雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出，所擠出的條料經(jīng)水槽冷卻、牽引進(jìn)入切粒機(jī)造粒，即得到無鹵阻燃ABS復(fù)合材料。所述配方為ABS樹脂100份，相容增韌劑1 10份，潤滑分散劑0. 5 2. 0份， 抗氧劑0. 1 0. 6份，無鹵復(fù)合阻燃劑10 30份。無鹵復(fù)合阻燃劑由磷酸酯、硼酸鋅以及酚醛樹脂按照(10 20) 1 (5 10)的重量比組成。上述步驟①中所稱取的ABS樹脂先要置于鼓風(fēng)烘箱中在80°C 90°C溫度下干燥 3h 5h0所述的相容增韌劑為苯乙烯-馬來酸酐共聚物和/或ABS-馬來酸酐接枝共聚物， 所述的潤滑分散劑為超高分子量聚硅氧烷，所述的抗氧劑為抗氧劑1010，所述的磷酸酯為
磷酸三苯酯或者磷酸二甲苯酯。上述步驟②中所述的高速混合機(jī)的工作轉(zhuǎn)速為800轉(zhuǎn)/分鐘 1000轉(zhuǎn)/分鐘。上述步驟③中，雙螺桿擠出機(jī)各區(qū)的溫度為=T1 = 140°C 170°C，T2 = 180°C 190°C, T3 = 190°C 200°C，T4 = 200°C, Tts= 190°C 210°C。本發(fā)明具有的積極效果(1)本發(fā)明的無鹵阻燃ABS復(fù)合材料采用了磷酸酯、硼酸鋅和酚醛樹脂按照(10 20) 1 (5 10)的重量比組成無鹵復(fù)合阻燃劑，一方面使該 ABS復(fù)合材料不含鹵素，環(huán)保無毒；另一方面該無鹵復(fù)合阻燃劑存在良好的阻燃協(xié)同作用， 使ABS復(fù)合材料具有阻燃效果好、低煙、本色、綜合性能高的特點(diǎn)。(2)本發(fā)明的采用的無鹵復(fù)合阻燃劑還具有用量少的優(yōu)點(diǎn)，其中硼酸鋅的量只有磷酸酯的十分之一至二十分之一， 只有酚醛樹脂的五分之一至十分之一，如果硼酸鋅的量過高的話(如接近甚至超過酚醛樹脂)，則會(huì)嚴(yán)重影響無鹵阻燃ABS復(fù)合材料的力學(xué)性能。(3)本發(fā)明的無鹵阻燃ABS復(fù)合材料的制備方法的一個(gè)創(chuàng)新在于先將磷酸酯以外的組分加入到高速混合機(jī)中混合，并使溫度升高到80°C 90°C，然后再加入磷酸酯混合1 aiiin，由于磷酸酯的熔點(diǎn)比較低，這樣可以使磷酸酯在該高溫下融化，從而使得其他阻燃劑和抗氧劑等粘附于ABS樹脂和相容增韌劑表面，進(jìn)一步提高其綜合性能。
具體實(shí)施例方式(實(shí)施例1)本實(shí)施例的無鹵阻燃ABS復(fù)合材料由下述重量份的組分制成IOOkg的ABS樹脂，采用的是臺(tái)灣奇美公司生產(chǎn)的商品代號為747的ABS樹脂；1. 15kg的作為相容增韌劑的苯乙烯-馬來酸酐共聚物，采用的是上海日之升化學(xué)有限公司生產(chǎn)的商品代號為MPC 1501R的相容增韌劑；0. 99kg的作為潤滑分散劑的超高分子量聚硅氧烷，其商品名稱為硅酮塑料添加劑，具體采用的是中藍(lán)晨光化工研究院有限公司生產(chǎn)的商品代號為GM100的硅酮塑料添加劑；0. 15kg的作為抗氧劑的抗氧劑1010 ；21. 81kg的無鹵復(fù)合阻燃劑，其中磷酸三苯酯14. 87kg、硼酸鋅0. 99kg、酚醛樹脂 5. 95kg，重量比為 15 1 6。上述無鹵阻燃ABS復(fù)合材料的制備方法如下①稱取1. 15kg的苯乙烯-馬來酸酐共聚物、0. 99kg的超高分子量聚硅氧烷、 0. 15kg的抗氧劑1010、14. 87kg的磷酸三苯酯、0. 99kg的硼酸鋅以及5. 95kg的酚醛樹脂待用。另外稱取IlOkg的ABS樹脂置于鼓風(fēng)烘箱中在85°C的溫度下干燥4h，取出后再稱取 IOOkg的ABS樹脂待用。②先將步驟①稱取的ABS樹脂、苯乙烯-馬來酸酐共聚物、超高分子量聚硅氧烷、 抗氧劑1010、硼酸鋅以及酚醛樹脂倒入高速混合機(jī)中，在900轉(zhuǎn)/分鐘的工作轉(zhuǎn)速下混合， 直至混合所產(chǎn)生的摩擦熱使得物料溫度升高至85°C。然后將磷酸三苯酯倒入該高速混合機(jī)中繼續(xù)混合lmin，隨即出料冷卻。此時(shí)磷酸三苯酯(熔點(diǎn)約50.52°C)融化，從而使硼酸鋅、酚醛樹脂、以及抗氧劑1010均勻粘附于ABS樹脂和苯乙烯-馬來酸酐共聚物表面。③將冷卻后的混合物料送入到雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出，所擠出的條料經(jīng)水槽冷卻、牽引進(jìn)入切粒機(jī)造粒(粒徑約為2mm 3mm)，即得到顆粒狀的無鹵阻燃ABS復(fù)合材料。雙螺桿擠出機(jī)各區(qū)的溫度依次為第一加熱區(qū)溫度T1 = 140°C 170°C，第二加熱區(qū)溫度T2= 180°C 190°C，第三加熱區(qū)溫度T3= 190°C 200°C，第四加熱區(qū)溫度T4 = 200°C，擠出模頭溫度T模=190°C 210°C。(實(shí)施例2)本實(shí)施例的其余部分與實(shí)施例1相同，不同之處在于本實(shí)施例的無鹵阻燃ABS復(fù)合材料由下述重量份的組分制成100kg的ABS樹脂，1. 52kg的ABS-馬來酸酐接枝共聚物，
0.99kg的超高分子量聚硅氧烷，0. 15kg的抗氧劑1010，21. 81kg的無鹵復(fù)合阻燃劑，其中磷酸三苯酯12. 39kg，硼酸鋅0.99kg，酚醛樹脂8. 43kg，重量比為12. 5 1 8. 5。(實(shí)施例3)本實(shí)施例的其余部分與實(shí)施例1相同，不同之處在于本實(shí)施例的無鹵阻燃ABS 復(fù)合材料由下述重量份的組分制成100kg的ABS樹脂，1. ^kg苯乙烯-馬來酸酐共聚物，
1.02kg的超高分子量聚硅氧烷，0. 13kg的抗氧劑1010,25. 54kg的無鹵復(fù)合阻燃劑，其中磷酸三苯酯16. 60kg，硼酸鋅1. ^kg,酚醛樹脂7. 66kg，重量比為13 1 6。(實(shí)施例4)本實(shí)施例的其余部分與實(shí)施例1相同，不同之處在于本實(shí)施例的無鹵阻燃ABS復(fù)合材料由下述重量份的組分制成100kg的ABS樹脂，1. 37kg的苯乙烯-馬來酸酐共聚物， 0. 99kg的超高分子量聚硅氧烷，0. 12kg的抗氧劑1010,21. 84kg的無鹵復(fù)合阻燃劑，其中磷酸三苯酯12. 40kg，硼酸鋅0.99kg，酚醛樹脂8. 45kg，重量比為12. 5 1 8. 5。(應(yīng)用例)將實(shí)施例1 實(shí)施例4制得的無鹵阻燃ABS復(fù)合材料分別加入到注射成型機(jī)中生產(chǎn)出電子電器的接插件和注射塑料標(biāo)準(zhǔn)試樣，并按國家標(biāo)準(zhǔn)對該標(biāo)準(zhǔn)試樣進(jìn)行試驗(yàn)測試其熱學(xué)性能、力學(xué)性能和阻燃性，測試結(jié)果見表1。表 權(quán)利要求
1.一種無鹵阻燃ABS復(fù)合材料，其特征在于由下述重量份的組分制成ABS樹脂100份，相容增韌劑1 10份，潤滑分散劑0. 5 2. 0份，抗氧劑0. 1 0. 6 份，無鹵復(fù)合阻燃劑10 30份；所述無鹵復(fù)合阻燃劑由磷酸酯、硼酸鋅以及酚醛樹脂按照(10 20) 1 (5 10) 的重量比組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鹵阻燃ABS復(fù)合材料，其特征在于所述的相容增韌劑為苯乙烯-馬來酸酐共聚物和/或ABS-馬來酸酐接枝共聚物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鹵阻燃ABS復(fù)合材料，其特征在于所述的潤滑分散劑為超高分子量聚硅氧烷。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鹵阻燃ABS復(fù)合材料，其特征在于所述的抗氧劑為抗氧劑 1010。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鹵阻燃ABS復(fù)合材料，其特征在于所述的無鹵復(fù)合阻燃劑中的磷酸酯為磷酸三苯酯或者磷酸二甲苯酯。
6.一種權(quán)利要求1所述的無鹵阻燃ABS復(fù)合材料的制備方法，其特征在于具有以下步驟①按照配方分別稱取ABS樹脂、相容增韌劑、潤滑分散劑、抗氧劑、磷酸酯、硼酸鋅、酚醛樹脂待用；②先將步驟①稱取的ABS樹脂、相容增韌劑、潤滑分散劑、抗氧劑、硼酸鋅以及酚醛樹脂倒入高速混合機(jī)中混合，直至混合所產(chǎn)生的摩擦熱使得物料溫度升高至80°C 90°C，然后將磷酸酯倒入該高速混合機(jī)中繼續(xù)混合1 2min，隨即出料冷卻；③將冷卻后的混合物料送入到雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出，所擠出的條料經(jīng)水槽冷卻、 牽引進(jìn)入切粒機(jī)造粒，即得到無鹵阻燃ABS復(fù)合材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無鹵阻燃ABS復(fù)合材料的制備方法，其特征在于步驟①中所稱取的ABS樹脂先要置于鼓風(fēng)烘箱中在80°C 90°C溫度下干燥3h 5h。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無鹵阻燃ABS復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所述的相容增韌劑為苯乙烯-馬來酸酐共聚物和/或ABS-馬來酸酐接枝共聚物，所述的潤滑分散劑為超高分子量聚硅氧烷，所述的抗氧劑為抗氧劑1010，所述的磷酸酯為磷酸三苯酯或者磷酸二甲苯酯。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無鹵阻燃AB復(fù)合材料的制備方法，其特征在于步驟②中所述的高速混合機(jī)的工作轉(zhuǎn)速為800轉(zhuǎn)/分鐘 1000轉(zhuǎn)/分鐘。
10.根據(jù)權(quán)利要求6至9之一所述的無鹵阻燃ABS復(fù)合材料的制備方法，其特征在于 步驟③中，雙螺桿擠出機(jī)各區(qū)的溫度為=T1=HOO 170°C，T2=180°C 190°C，T3=190°C 200°C，T4=200°C，T 模=190°C 210°C。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無鹵阻燃ABS復(fù)合材料及其制備方法。該復(fù)合材料由ABS樹脂100份，相容增韌劑1～10份，潤滑分散劑0.5～2.0份，抗氧劑0.1～0.6份，無鹵復(fù)合阻燃劑10～30份制成。制備方法為先稱取各組分待用；然后將ABS樹脂、相容增韌劑、潤滑分散劑、抗氧劑、硼酸鋅以及酚醛樹脂倒入高速混合機(jī)中混合，直至溫度升高至80℃～90℃，再將磷酸酯倒入繼續(xù)混合，隨即出料冷卻；冷卻后的混合物料經(jīng)熔融擠出、水槽冷卻、牽引、造粒制得無鹵阻燃ABS復(fù)合材料。本發(fā)明制得的無鹵阻燃ABS復(fù)合材料綜合的力學(xué)強(qiáng)度高、阻燃性好、熔體流動(dòng)性好、生產(chǎn)成本低、環(huán)保無毒。
文檔編號C08L55/02GK102250444SQ201110183550
公開日2011年11月23日 申請日期2011年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月1日
發(fā)明者周健 申請人:江蘇技術(shù)師范學(xué)院