專利名稱：：一種低l值的阻燃abs改性樹脂及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及高分子材料
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及低L值的阻燃ABS改性樹脂及其制備方法。
背景技術(shù)：
：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物樹脂(ABS)，具有高沖擊強度、高耐熱和耐低溫、耐化學(xué)腐蝕、電絕緣性能等優(yōu)異的綜合物性，并且具有優(yōu)良的加工性能、電鍍性能及高光澤外觀，是用量最大、用途最廣泛的工程塑料之一，廣泛應(yīng)用于電子設(shè)備、通訊器材、汽車工業(yè)、家用電器、辦公設(shè)備、電工產(chǎn)品等領(lǐng)域。但是ABS樹脂氧指數(shù)僅為18.3-20，屬于易燃高分子材料，在用于具有阻燃要求的各種電子電器等產(chǎn)品時，需要進行阻燃改性，以滿足安全防火的使用要求。目前，ABS常用的阻燃體系是鹵系阻燃劑和三氧化二銻協(xié)效體系，這些阻燃體系賦予ABS優(yōu)異的阻燃性能和綜合物性。三氧化二銻，俗稱"銻白"，折光指數(shù)達到2.l，因而具有很強的遮蓋力；而溴系阻燃劑的大量添加也會影響阻燃ABS的底色，所以，阻燃ABS的黑度通常相對較低(L值是衡量黑色的指標(biāo)，其值越低，黑度越高)，在黑度要求更高的面板，制件使用時，就不能達到使用要求。例如低成本的阻燃ABS代替黑色阻燃PC/ABS時，往往會因為黑度過低，L值過高使外觀件達不到要求。目前，增加阻燃ABS的黑度直接有效的方法是增加黑色母粒的量，但是黑色母粒添加到一定含量時，對L值降低的貢獻不明顯，而且大量炭黑的加入，會大副影響阻燃ABS的物理性能，增加阻燃ABS陰燃的風(fēng)險，促進色母粒中蠟類分散劑的遷移和噴霜，而且還會大幅度提高阻燃ABS的成本。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種性能優(yōu)異、阻燃效果好、低L值(小于27)的阻燃ABS改性樹脂及其制備方法。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)—種低L值的阻燃ABS改性樹脂，其特征在于，該樹脂包括以下組分及含量(重量份)ABS類樹脂100;溴系阻燃劑10-25;無機阻燃母粒20-40;抗滴落劑0.1-0.5抗氧劑0.2-1;光穩(wěn)定劑0.1-0.5潤滑劑1-3;黑色母粒1-4。所述的ABS類樹脂為丙烯腈_丁二烯_苯乙烯共聚物(ABS)，丙烯腈-丁二烯-丙烯酸酯共聚物(ASA)，甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(MBS)或丙烯腈-三元乙丙橡膠-苯乙烯共聚物(AES)。所述的溴系阻燃劑為四溴雙酚A，十溴二苯乙烷，三(溴苯基)三嗪(FR245)，溴化環(huán)氧，十溴聯(lián)苯醚，六溴環(huán)十二烷，四溴苯酐，六溴苯，八溴二苯醚，溴代聚苯乙烯中的一種或數(shù)種混合物；所述的無機阻燃母粒是以ABS樹脂為載體，負(fù)載銻系阻燃劑5-30wt^與硼酸鋅5-30wt%。所述的銻系阻燃劑為三氧化二銻，五氧化二銻或銻酸鈉中的一種。所述的抗滴落劑為分子量為300萬-500萬的聚四氟乙烯(PTFE)。所述的抗氧劑為CIBA精化公司的Irganox1010，Irganox1076或Irganox168的一種或數(shù)種混合物；所述的光穩(wěn)定劑為2-羥基二苯甲酮，水楊酸酯類，亞磷酸二苯酯，亞磷酸三苯酯，羥基苯并三唑中的一種或數(shù)種混合物；所述的潤滑劑為硅油，白礦油，脂肪酸酰胺，硬脂酸鋇，硬脂酸鎂，石蠟，聚乙烯蠟或乙撐雙硬脂酸酰胺，乙烯_醋酸乙烯共聚物，乙烯_丙烯酸共聚物中的一種或數(shù)種混合物。所述的黑色母粒為以聚烯烴或乙烯_醋酸乙烯共聚物為載體負(fù)載炭黑的復(fù)合體，所述的炭黑含量為20-60wt^，所述的聚烯烴的分子量為2000-10000。一種低L值的阻燃ABS改性樹脂的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟(1)按照以下組分及含量(重量份)備料ABS類樹脂100;溴系阻燃劑10-25;無機阻燃母粒20-40;抗滴落劑0.1-0.5;抗氧劑0.2-1;光穩(wěn)定劑0.1-0.5;潤滑劑1-3;黑色母粒1-4;(2)使用雙螺桿擠出機，以銻系阻燃劑和硼酸鋅為原料，制備以ABS樹脂為載體的無機阻燃母粒；(3)將步驟(2)得到的無機阻燃母粒與ABS類樹脂，溴系阻燃劑、抗滴落劑、抗氧劑、光穩(wěn)定劑、潤滑劑、黑色母粒在高速混合機內(nèi)攪拌充分混合后，經(jīng)計量裝置送入雙螺桿擠出機中，在螺桿的輸送、剪切和混煉下，物料熔化、復(fù)合，再經(jīng)擠出、拉條、冷卻、切粒步驟，得到低L值的阻燃ABS改性樹脂。所述的無機阻燃母粒中銻系阻燃劑和硼酸鋅的重量含量均為5%-30%。所述的雙螺桿擠出機的螺桿長徑比為40，并且?guī)в袦乜匮b置及抽真空裝置；所述的擠出步驟的擠出溫度為190-23(TC之間螺桿轉(zhuǎn)速為100-300轉(zhuǎn)/分鐘。本發(fā)明選用的抗滴落劑為高分子量的聚四氟乙烯PTFE，外殼由丙烯腈-苯乙烯樹脂(SAN)包覆，增加PTFE的分散性。并且其與溴銻阻燃體系復(fù)配使用，大大提高了阻燃效率，從而可降低阻燃劑的用量，降低對顏色的遮蓋力。本發(fā)明選用溴含量高(溴含量大于60%)，對物性影響小的溴系阻燃劑，從而盡可能地降低溴系阻燃劑的用量，減小對顏色的影響，如選用FR245，十溴聯(lián)苯醚等。本發(fā)明選用銻系阻燃劑的粒徑為2-10ym，而不是常規(guī)的liim左右的粒徑。其目的在于減小降低銻系阻燃劑的比表面積，從而降低顏色的遮蓋力。而過大的粒徑則會惡化ABS材料的阻燃和沖擊性能。采用3-8i！m的硼酸鋅作為阻燃復(fù)配體系，一方面，硼酸鋅的折光指數(shù)僅為1.58，對顏色的遮蓋力較小；另一方面，硼酸鋅能與鹵系阻燃劑產(chǎn)生一定的阻燃協(xié)同作用，阻燃效率較高。本發(fā)明采用銻系阻燃劑與硼酸鋅的母粒法加工工藝，提高銻系阻燃劑與硼酸鋅的分散性，提高阻燃效率。本發(fā)明選用優(yōu)異的潤滑復(fù)配分散體系，可以有效促進黑色母粒的分散，增強其著色力。本發(fā)明中以聚乙烯蠟與極性高分子蠟復(fù)配體系的染色效果為佳，如聚乙烯蠟與乙烯_丙烯酸共聚物復(fù)配體系，聚乙烯蠟與乙烯_醋酸乙烯共聚物復(fù)配體系。本發(fā)明制備低L值的阻燃ABS樹脂的方法，采用雙螺桿擠出工藝設(shè)備，具有工藝流程簡單，連續(xù)，生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等特點，可廣泛應(yīng)用于有較高黑度要求的家電，汽車行業(yè)等行業(yè)。綜上所述，本發(fā)明低L值的阻燃ABS改性樹脂的創(chuàng)新之處在于1.采用高效的鹵-銻-硼-PTFE阻燃協(xié)同體系，母粒法的加工工藝，在保證阻燃性的基礎(chǔ)上，降低了阻燃劑，尤其是銻系阻燃劑的用量，從而降低了其對黑度的影響。2.采用大粒徑的銻系阻燃劑與硼酸鋅的復(fù)配體系，進一步降低了對阻燃ABS黑度的影響。3.采用高效的炭黑分散潤滑體系，大大增加其著色力，從而制備更高黑度的阻燃ABS改性樹脂。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明工藝合理，克服了現(xiàn)有阻燃ABS黑度相對偏低的缺點，采用高效的鹵_銻_硼-PTFE阻燃協(xié)同體系，合理選擇三氧化二銻的粒徑，炭黑潤滑分散體系，以及母粒法的加工工藝，在提高ABS樹脂原優(yōu)良性能基礎(chǔ)上，賦予樹脂更高的黑度，使L值達到27以下，具有廣闊應(yīng)用前景。具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。下述母粒法的實施例制備方法如下首先使用雙螺桿擠出機制備以ABS為載體的三氧化二銻與硼酸鋅之比為3:2的25%含量無機阻燃母粒，然后按照對應(yīng)表格內(nèi)的配比進行備料，備好的組分經(jīng)高速混合機攪拌，均勻混合；最后，將上述混合物精確計量送入擠出機內(nèi)，在雙螺桿的剪切，輸送，混煉下，充分熔化，復(fù)合，再經(jīng)機頭擠出，拉條，切粒，干燥，最后包裝為成品。雙螺桿擠出機螺桿的長徑比為40，前段溫度為180-190°C，中段溫度為220-23(TC，機頭擠出溫度為23(TC，螺桿轉(zhuǎn)速為100轉(zhuǎn)/分鐘。各實施例和對比例制備的阻燃ABS改性樹脂按ASTM標(biāo)準(zhǔn)注塑成各種標(biāo)準(zhǔn)力學(xué)性能測試樣條以及色板，其中L值使用COLOR-EYE7000A分光光度儀測試，如表1所示。表1物理性能及測試方法對應(yīng)表物理性能測試方法拉伸強度(50mm/min)ASTMD638彎曲強度(加m/min)ASTMD790彎曲模量CBmm/min)ASTMD790IZOD缺口沖擊強度(3.2mm)ASTMD256燃燒性(垂直燃燒1.6mm)UL94L值實施例1實施例1包含實施例1-1和l-2，其配方如表2所示；對比例1、2、3的配方也如表2所示；表2中ABS樹脂為PA757,臺灣CHIMEI公司；溴化環(huán)氧，溴含量52%_55%，開美化學(xué)；FR245，溴含量67X，山東壽光衛(wèi)東；三氧化二銻l，O.8iim，湖南閃星；三氧化二銻2，3.2iim，湖南閃星；硼酸鋅，7iim，淄博東鉆化工；抗氧劑為Irganox1076，Ciba;光穩(wěn)定劑為UVP，Ciba;抗滴落劑為PTFE，廣州熵能聚合物公司；潤滑劑EBS(乙撐雙硬脂酸酰胺)，市售；黑色母粒炭黑含量為50%，聚乙烯蠟為載體，市售。實施例1-1、1-2以及對比例1、2、3的性能測試如表3所示。表2實施例1-1、1-2以及對比例1、2、3的配方表實施例1-1實施例1-2對比例1對比例2對比例3ABS100100100100100溴化環(huán)氧21/2120FR245/2020//三氧化二銻1//7777<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表3實施例1-1、1-2以及對比例1、2、3的性能測試表<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>實施例2實施例2包含實施例2-l、2-2，其與對比例4的配方如表4所示；原輔材料同實施例l，但制備方法為上所述的二步母粒法，而非實施例中的一步法工藝。其中無機阻燃母粒為ABS載體，三氧化二銻2與硼酸鋅的含量分別為15%，10%。實施例2-1、2-2以及對比例4的性能測試如表5所示。表4實施例2-1、2-2以及對比例4的配方表<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表5實施例2-1、2-2、2-3以及對比例4的性能測試表<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>實施例3實施例3包含實施例3-l、3-2、3-3和3_4，其配方如表6所示；其制備方法如實施例2。其中聚乙烯蠟，霍尼韋爾；氧化聚乙烯蠟，霍尼韋爾；乙烯-醋酸乙烯共聚物蠟，霍尼韋爾；乙烯-丙烯酸共聚物蠟；霍尼韋爾；其余原輔料同實施例l。實施例3-1、3-2、3-3以及3_4的性能測試如表7所示。表6實施例3-1、3-2、3-3以及3_4的配方表實施例3-1實施例3-2實施例3-3實施例3-4ABS78.578.578.578.5FR24519191919無機阻燃母粒30303030Irganox10760.50.50.50.5UVP0.30.30.30.3PTFE0.30.30.30.3黑色母粒3333聚乙烯蠟0.60.40.6氧化聚乙烯蠟0.6乙烯-醋酸乙烯共聚物蠟0.20.40.2乙烯_丙烯酸共聚物蠟0.2表7實施例3-1、3-2、3-3以及3_4的性能測試表10<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>所述的無機阻燃母粒是以ABS樹脂為載體，負(fù)載銻系阻燃劑與硼酸鋅，其中以無機阻燃母粒的重量為100%計，銻系阻燃劑與硼酸鋅的組分及占無機阻燃母粒的重量百分含量見表9;黑色母粒為以聚烯烴或乙烯-醋酸乙烯共聚物為載體負(fù)載炭黑的復(fù)合體，所述的炭黑含量為20-60wt^，所述的聚烯烴的分子量為2000-10000。表9<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>上述低L值的阻燃ABS改性樹脂的制備方法，包括以下步驟(1)按照上表9組分及含量備料(2)使用雙螺桿擠出機，以銻系阻燃劑和硼酸鋅為原料，制備以ABS樹脂為載體的無機阻燃母粒；(3)將步驟(2)得到的無機阻燃母粒與ABS類樹脂，溴系阻燃劑、抗滴落劑、抗氧劑、光穩(wěn)定劑、潤滑劑、黑色母粒在高速混合機內(nèi)攪拌充分混合后，經(jīng)計量裝置送入雙螺桿擠出機中，在螺桿的輸送、剪切和混煉下，物料熔化、復(fù)合，再經(jīng)擠出、拉條、冷卻、切粒步驟，得到低L值的阻燃ABS改性樹脂。所述的雙螺桿擠出機的螺桿長徑比為40，并且?guī)в袦乜匮b置及抽真空裝置；所述的擠出步驟的擠出溫度為190-23(TC之間，螺桿轉(zhuǎn)速為100-300轉(zhuǎn)/分鐘。權(quán)利要求一種低L值的阻燃ABS改性樹脂，其特征在于，該樹脂包括以下組分及含量(重量份)ABS類樹脂100；溴系阻燃劑10-25；無機阻燃母粒20-40；抗滴落劑0.1-0.5；抗氧劑0.2-1；光穩(wěn)定劑0.1-0.5；潤滑劑1-3；黑色母粒1-4。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低L值的阻燃ABS改性樹脂，其特征在于，所述的ABS類樹脂為丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)，丙烯腈-丁二烯-丙烯酸酯共聚物(ASA)，甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(MBS)或丙烯腈-三元乙丙橡膠-苯乙烯共聚物(AES)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低L值的阻燃ABS改性樹脂，其特征在于，所述的溴系阻燃劑為四溴雙酚A，十溴二苯乙烷，三(溴苯基)三嗪(FR245)，溴化環(huán)氧，十溴聯(lián)苯醚，六溴環(huán)十二烷，四溴苯酐，六溴苯，八溴二苯醚，溴代聚苯乙烯中的一種或數(shù)種混合物；所述的無機阻燃母粒是以ABS樹脂為載體，負(fù)載銻系阻燃劑5-30wt^與硼酸鋅5-30wt%。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的低L值的阻燃ABS改性樹脂，其特征在于，所述的銻系阻燃劑為三氧化二銻，五氧化二銻或銻酸鈉中的一種。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低L值的阻燃ABS改性樹脂，其特征在于，所述的抗滴落劑為分子量為300萬-500萬的聚四氟乙烯(PTFE)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低L值的阻燃ABS改性樹脂，其特征在于，所述的抗氧劑為CIBA精化公司的Irganox1010，Irganox1076或Irganox168的一種或數(shù)種混合物；所述的光穩(wěn)定劑為2-羥基二苯甲酮，水楊酸酯類，亞磷酸二苯酯，亞磷酸三苯酯，羥基苯并三唑中的一種或數(shù)種混合物；所述的潤滑劑為硅油，白礦油，脂肪酸酰胺，硬脂酸鋇，硬脂酸鎂，石蠟，聚乙烯蠟或乙撐雙硬脂酸酰胺，乙烯_醋酸乙烯共聚物，乙烯_丙烯酸共聚物中的一種或數(shù)種混合物。7.根據(jù)權(quán)利要求l所述的低L值的阻燃ABS改性樹脂，其特征在于，所述的黑色母粒為以聚烯烴或乙烯-醋酸乙烯共聚物為載體負(fù)載炭黑的復(fù)合體，所述的炭黑含量為20-60wt%，所述的聚烯烴的分子量為2000-10000。8.—種如權(quán)利要求l所述的低L值的阻燃ABS改性樹脂的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟(1)按照以下組分及含量(重量份)備料ABS類樹脂100;溴系阻燃劑10-25;無機阻燃母粒20-40;抗滴落劑0.1-0.5;抗氧劑0.2-1;光穩(wěn)定劑0.1-0.5;潤滑劑1-3;黑色母粒1-4;(2)使用雙螺桿擠出機，以銻系阻燃劑和硼酸鋅為原料，制備以ABS樹脂為載體的無機阻燃母粒；(3)將步驟(2)得到的無機阻燃母粒與ABS類樹脂，溴系阻燃劑、抗滴落劑、抗氧劑、光穩(wěn)定劑、潤滑劑、黑色母粒在高速混合機內(nèi)攪拌充分混合后，經(jīng)計量裝置送入雙螺桿擠出機中，在螺桿的輸送、剪切和混煉下，物料熔化、復(fù)合，再經(jīng)擠出、拉條、冷卻、切粒步驟，得到低L值的阻燃ABS改性樹脂。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的低L值的阻燃ABS改性樹脂的制備方法，其特征在于，所述的無機阻燃母粒中銻系阻燃劑和硼酸鋅的重量含量均為5%-30%。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的低L值的阻燃ABS改性樹脂的制備方法，其特征在于，所述的雙螺桿擠出機的螺桿長徑比為40，并且?guī)в袦乜匮b置及抽真空裝置；所述的擠出步驟的擠出溫度為190-23(TC之間，螺桿轉(zhuǎn)速為100-300轉(zhuǎn)/分鐘。全文摘要本發(fā)明涉及一種低L值(小于27)的阻燃ABS改性樹脂及其制備方法，所述的樹脂包括以下組分及含量(重量份)ABS樹脂100；溴系阻燃劑10-25；無機阻燃母粒20-40；抗滴落劑0.1-0.5；抗氧劑0.2-1；光穩(wěn)定劑0.1-0.5；潤滑劑1-3；黑色母粒1-4。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明工藝合理，克服了現(xiàn)有阻燃ABS樹脂L值高(即黑度低)的缺點，采用新型高效的阻燃復(fù)配協(xié)效技術(shù)，通過合理選擇三氧化二銻的粒徑，炭黑潤滑分散體系，以及母粒法的加工工藝，在保持阻燃ABS樹脂原優(yōu)良性能基礎(chǔ)上，賦予樹脂更高的黑度，在高黑度要求的領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。文檔編號C08K9/04GK101787174SQ20091019833公開日2010年7月28日申請日期2009年11月5日優(yōu)先權(quán)日2009年11月5日發(fā)明者丁宗勤,周霆,李榮群,田冶,辛敏琦申請人:上海錦湖日麗塑料有限公司