專利名稱：一種新型阻燃abs復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型阻燃ABS復(fù)合材料及其制備方法，屬于聚合物改性和加工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
ABS塑料具有良好的耐熱性，耐化學(xué)腐蝕、電絕緣性和優(yōu)良的加工性，廣泛應(yīng)用于汽車零件、家用電器中。由于很多場合都要求其具有一定的阻燃性能，如防火外殼、開關(guān)等都要求材料的阻燃性能達(dá)到UL-94 V-O級，以提高其使用安全性。但ABS樹脂本身阻燃性能很低，最常見的方法是添加鹵系阻燃劑與三氧化二銻的復(fù)合阻燃體系，但其燃燒時會釋放大量的煙和有害氣體，會對環(huán)境和人體造成傷害。同時隨著歐盟ROHS指令的推行和材料環(huán)保要求的不斷提高，無機阻燃劑或磷系、氮系阻燃劑得到一定的使用，無機阻燃劑存在阻燃效率低，添加量大的問題，磷系阻燃劑阻燃效率高，添加量少，但其使材料塑化，影響材料的力學(xué)性能，在一定程度上限制其使用范圍。木質(zhì)素作為一種廣泛存在、可再生的重要資源，在制備可降解、可再生的高分子復(fù)合材料方面有重要發(fā)展前景。木質(zhì)素填充的聚烯烴復(fù)合材料，考慮到相容性問題，一般情況下需對木質(zhì)素進(jìn)行改性處理或者體系中添加相容劑來改善。由于木質(zhì)素可作為一種較好的成炭劑起到阻燃作用，目前已經(jīng)有一些關(guān)于聚烯烴/木質(zhì)素的阻燃性能的研究。PolymerDegradation and Stability, 2012，97，541 546報道了用三氯氧磷和咪唑木質(zhì)素進(jìn)行接枝改性，提高了 PP/木質(zhì)素的熱穩(wěn)定性和阻燃性能，該方法需要使用有機溶劑，不夠環(huán)保且步驟繁瑣。Thermochimica Acta, 2011, 518，59 65研究了木質(zhì)素含量及相容劑對ABS材料熱穩(wěn)定性和阻燃性能的影響，但單純使用木質(zhì)素時阻燃效果有限，很難達(dá)到UL-94 V-O級的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種成本較低、阻燃效果好，同時具備優(yōu)異的力學(xué)性能的新型阻燃ABS復(fù)合材料及其制備方法。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所述的新型阻燃ABS復(fù)合材料是由下列重量百分比的原料組成ABS 樹脂68 84%，阻燃劑10 20%，ABS-g-MAH5 10%，抗氧劑O. Γ %,其它添加劑(Γ2%。其中，所述的A BS樹脂為膠含量為12-20%的高抗沖ABS。所述的阻燃劑是木質(zhì)素和無鹵阻燃劑的組合物，其中木質(zhì)素是木漿木質(zhì)素，未經(jīng)任何改性處理；所述的無鹵阻燃劑是磷系阻燃劑和氮系阻燃劑中的一種或者它們的組合物。所述的磷系阻燃劑是rop(間苯二酚雙磷酸酯)、BDP(雙酚A雙磷酸酯)和RDXP (RDP的聚合物)中的一種；氮系阻燃劑是MC (三聚氰胺尿酸鹽)和MPP (聚磷酸三聚氰胺)中的一種。所述的ABS-g-MAH的接枝率為O. 8 L 5%。所述的抗氧劑包括主抗氧劑和輔抗氧劑，主抗氧劑為受阻酚和硫酯類抗氧劑中的一種或幾種組合；輔抗氧劑為亞磷酸鹽和酯類抗氧劑中的一種或幾種組合。所述的主抗氧劑為1010、3114和DSTP中的一種或幾種的組合物；所述的輔抗氧劑為168和618中的一種或幾種的組合物。所述的其它添加劑為各種色粉添加劑或色母粒。上述所述的新型阻燃ABS復(fù)合材料的制備方法如下(I)按重量配比稱取原料；(2)將各種原料和添加劑在高速混合器中混合5 15分鐘；(3)將混合后的原料加入雙螺桿擠出機中，控制擠出溫度為16(T220°C，優(yōu)選180^2100C，經(jīng)熔融擠出后冷卻造粒，制得ABS復(fù)合材料。本發(fā)明的優(yōu)點是1、本發(fā)明中使用的木質(zhì)素廣泛存在，容易獲得，生物可降解。制備的復(fù)合材料生產(chǎn)工藝簡單，成本低，容易 工業(yè)化。2、本發(fā)明提出的ABS復(fù)合材料能在保持材料原有力學(xué)性能的基礎(chǔ)上，具有很好的阻燃性能。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明在實施例及對比例復(fù)合材料配方中，所述的ABS樹脂選用臺灣奇美公司生產(chǎn)的ABS，商品名為747。所用的木質(zhì)素為木漿木質(zhì)素，未經(jīng)任何改性處理。所用的磷系阻燃劑為RDXP0所用的ABS-g-MAH的接枝率為O. 8 1. 5%。英國ICE公司產(chǎn)的DSTP，商品名為NegonoxDSTP，化學(xué)名稱為硫代二丙酸十八酯，以及Ciba公司產(chǎn)的3114，商品名為Irganox3114，化學(xué)名稱為3，5- 二叔丁基-4-輕基節(jié)基磷酸二乙酯。輔抗氧劑為Ciba公司產(chǎn)的168,商品名為Irgafosl68，化學(xué)名稱為三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯。此外還包括黑色母。將各種原料和添加劑在高速混合器中干混5 15分鐘；將混合均勻的原料加入雙螺桿擠出機中，經(jīng)熔融擠出，冷卻造粒得到ABS復(fù)合材料。性能評價方式及實行標(biāo)準(zhǔn)將按上述方法制備的粒子材料，在90 100°C的鼓風(fēng)烘箱中干燥2 3小時，然后再將干燥好的粒子材料在注射成型機上進(jìn)行注射成型制樣。拉伸性能測試按照IS05271標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。彎曲性能測試按照IS0178標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。簡支梁缺口沖擊強度測試按照IS0179標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。維卡維卡軟化溫度測試按照IS0306標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。阻燃性能測試按照UL-94標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。
材料的綜合力學(xué)性能通過測試所得的彎曲模量、缺口沖擊強度以及維卡維卡軟化溫度的數(shù)值進(jìn)行評判。實施例及對比例的配方及各項性能測試結(jié)果見下各表表I實施例1 5和對比例I 5材料配方表(重量％)
權(quán)利要求
1.一種新型阻燃ABS復(fù)合材料，其特征在于是由下列重量百分比的原料組成 ABS樹脂 68 84%， 阻燃劑 10 20%， ABS-g-MAH 5 10%， 抗氧劑 0. ri%, 其它添加劑0 2%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型阻燃ABS復(fù)合材料，其特征在于所述的ABS樹脂為膠含量為12-20%的高抗沖ABS。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型阻燃ABS復(fù)合材料，其特征在于所述的阻燃劑是木質(zhì)素和無鹵阻燃劑的組合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種新型阻燃ABS復(fù)合材料，其特征在于其中木質(zhì)素是木漿木質(zhì)素，未經(jīng)任何改性處理；所述的無鹵阻燃劑是磷系阻燃劑和氮系阻燃劑中的一種或幾種的組合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種新型阻燃ABS復(fù)合材料，其特征在于所述的磷系阻燃劑是PDP (間苯二酚雙磷酸酯)、BDP (雙酚A雙磷酸酯)和RDXP (RDP的聚合物)中的一種；氮系阻燃劑是MC(三聚氰胺尿酸鹽)和MPP (聚磷酸三聚氰胺)中的一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型阻燃ABS復(fù)合材料，其特征在于所述的ABS-g-MAH的接枝率為0. 8^1. 5%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型阻燃ABS復(fù)合材料，其特征在于所述的抗氧劑包括主抗氧劑和輔抗氧劑，主抗氧劑為受阻酚和硫酯類抗氧劑中的一種或幾種組合；輔抗氧劑為亞磷酸鹽和酯類抗氧劑中的一種或幾種組合。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種新型阻燃ABS復(fù)合材料，其特征在于所述的主抗氧劑為1010、3114和DSTP中的一種或幾種的組合物；所述的輔抗氧劑為168和618中的一種或幾種的組合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型阻燃ABS復(fù)合材料，其特征在于所述的其它添加劑為各種色粉添加劑或色母粒。
10.一種制備權(quán)利要求1所述新型阻燃ABS復(fù)合材料的方法，其特征在于其具體步驟如下 (1)按重量配比稱取原料； (2)將各種原料在高速混合器中混合5 15分鐘； (3)將混合后的原料加入雙螺桿擠出機中，控制擠出溫度為16(T220°C，優(yōu)選180^2100C，經(jīng)熔融擠出后冷卻造粒，制得ABS復(fù)合材料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種新型阻燃ABS復(fù)合材料及其制備方法，由下列重量百分比的原料組成ABS樹脂68~84%，阻燃劑10~20%，ABS-g-MAH5~10%，抗氧劑0.1~1%，其它添加劑0~2%。本發(fā)明的優(yōu)點是1、本發(fā)明中使用的木質(zhì)素廣泛存在，容易獲得，生物可降解。制備的復(fù)合材料生產(chǎn)工藝簡單，成本低，容易工業(yè)化。2、本發(fā)明提出的ABS復(fù)合材料能在保持材料原有力學(xué)性能的基礎(chǔ)上，具有很好的阻燃性能。
文檔編號C08L97/00GK103059499SQ20121056866
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月24日
發(fā)明者柒祥芝, 張鷹, 張祥福, 周文 申請人:上海普利特復(fù)合材料股份有限公司