一種石墨烯-abs復(fù)合阻燃塑料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種改性塑料領(lǐng)域，尤其涉及一種高效環(huán)保的石墨烯-ABS復(fù)合阻燃 塑料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] ABS樹脂是以丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三種單體聚合而成的三元共聚物，ABS樹脂 兼具三種聚合物單體的優(yōu)良性能，不僅具有聚丙烯腈優(yōu)良的耐化學(xué)性、耐熱性、剛性、抗拉 伸性能，具有聚丁二烯優(yōu)良的抗沖擊性能，還具有聚苯乙烯優(yōu)良的加工流動(dòng)性、光澤性等優(yōu) 點(diǎn)，是一種性能優(yōu)良的熱塑性工程塑料，具有非常優(yōu)異的耐化學(xué)腐蝕性能、優(yōu)異的加工性能 和優(yōu)良的物理力學(xué)性能，因此，被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。但是ABS樹脂的阻燃性能較差，這 嚴(yán)重影響并阻礙了它的發(fā)展，實(shí)際應(yīng)用中人們通常添加大量的阻燃劑，使ABS的阻燃性達(dá) 到實(shí)際應(yīng)用的要求，而阻燃劑的大量添加往往會(huì)降低ABS本身的性能，如何尋找一種添加 劑，可以使ABS樹脂的阻燃性能得到提高的同時(shí)，而又不使它本身的優(yōu)良性能降低，成為研 宄的熱點(diǎn)。目前，ABS樹脂阻燃性能主要通過添加阻燃劑實(shí)現(xiàn)，其中，含鹵阻燃劑是普遍使 用的一類阻燃劑，該類阻燃劑燃燒產(chǎn)生大量的煙霧和有毒腐蝕氣體，會(huì)造成二次危害；無機(jī) 阻燃劑具有無毒、環(huán)保、成本低、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，但是使用過程中需將阻燃劑進(jìn)行表面改 性、微膠囊及超細(xì)化等處理，且需要添加較大的量，才能達(dá)到阻燃要求，導(dǎo)致ABS樹脂的性 能受到較大影響；有機(jī)硅阻燃劑是一種抑煙和阻燃和環(huán)保阻燃劑，但是價(jià)格高；納米碳材 料是近年來的新型阻燃劑，其中石墨烯作為其中的典型代表，具有較大的比表面積，優(yōu)良的 導(dǎo)電、導(dǎo)熱性，研宄并開發(fā)環(huán)保高效阻燃的石墨烯-ABS復(fù)合材料具有廣闊的前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 發(fā)明目的：為同時(shí)改善ABS樹脂阻燃性能和其本身的性能，本發(fā)明的目的在于提 供一種高效環(huán)保的石墨烯-ABS復(fù)合阻燃塑料及其制備方法。
[0004] 技術(shù)方案：本發(fā)明提供一種石墨烯-ABS復(fù)合阻燃塑料，該復(fù)合阻燃塑料按重量比 的組成包括：ABS 100份，抗氧劑0. 1-0. 3份，三氧化二銻3-5份，潤滑劑0. 1-0. 5份，石墨 烯1-6份。其中，ABS是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三種單體聚合而成的三元共聚物，ABS中 丙烯腈的重量份數(shù)為20-30份，丁二烯的重量份數(shù)為10-15份，苯乙烯的重量份數(shù)為60-70 份。
[0005] 所述抗氧劑為抗氧劑1010或抗氧劑330中的一種?？寡鮿?010的成分為四 [β-(3'，5'-基-4'-基苯基）丙酸]季戊四醇酯，抗氧劑330為1，3, 5-三甲基-2,4,6-三 (3, 5-二叔丁基-4-羥基芐基）苯。
[0006] 所述潤滑劑為此52或113SiC2中的一種，MoSjP Ti 3SiC2具有優(yōu)良的自潤滑性能和 導(dǎo)電性能，在石墨烯-ABS復(fù)合材料中加入該潤滑劑，提高該復(fù)合材料的潤滑性的同時(shí)，還 可以增強(qiáng)本復(fù)合材料的導(dǎo)電性。
[0007] 所述三氧化二銻的添加在該復(fù)合材料燃燒時(shí)與石墨烯起協(xié)同阻燃的作用。
[0008] 本發(fā)明提供了一種石墨烯-ABS復(fù)合阻燃塑料的制備方法，方法步驟如下：
[0009] (1)按重量份數(shù)配比稱取各組分：ABS 100份，抗氧劑0· 1-0. 3份，三氧化二銻3-5 份，潤滑劑〇. 1-0. 5份，石墨烯1-6份，其中ABS中丙烯腈的重量百分比為25-30份，丁二烯 的重量百分比為10-20份，苯乙烯的重量百分比為60-70份；
[0010] (2)將步驟1中的上述組分加入至混煉機(jī)中熔融共混，混煉參數(shù)為溫度160°C，轉(zhuǎn) 速45r/min，時(shí)間lOmin，熔融共混結(jié)束后，取出混煉物料。
[0011] (3)將步驟2中混煉好的物料在平板硫化機(jī)170°C下預(yù)熱5min，熱壓5min，冷壓 2min定型，切樣，制樣。
[0012] 有益效果：本發(fā)明提供了一種石墨烯-ABS復(fù)合阻燃塑料及其制備方法，與現(xiàn)有技 術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：該石墨烯-ABS復(fù)合阻燃塑料環(huán)保安全，可提高阻燃效果和降低添加 量，節(jié)約成本，添加石墨烯至ABS樹脂基體中，同時(shí)賦予其優(yōu)良的導(dǎo)電性和抗沖擊強(qiáng)度。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 下面對本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0014] 一種石墨烯-ABS復(fù)合阻燃塑料，其具體組成成分按照重量比配制而成，作為對 比，本發(fā)明提供了三個(gè)相應(yīng)的ABS配方作為對比例，詳見表1 :
[0015] 表1石墨烯-ABS復(fù)合阻燃塑料的具體組分（重量份數(shù)）
[0016]

[0018] 按照上述成分比例稱取各組分，將其加入至混煉機(jī)中熔融共混，混煉機(jī)參數(shù)設(shè)置 為160°C，45r/min，lOmin，混煉結(jié)束后，取出混煉物料，混煉好的物料在平板硫化機(jī)上切樣， 切樣樣條為國標(biāo)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)尺寸，打磨制樣。
[0019] 性能測試：將上述實(shí)施例中制成的標(biāo)準(zhǔn)樣條按照國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測試，測試性能結(jié) 果如表2 :
[0020] 表2性能結(jié)果
[0021]
[0022] 從表1和表2的數(shù)據(jù)可知，實(shí)施例1和實(shí)施例2與對比例1相比，其ABS樹脂基底 成分相同，其他添加成分不同，隨著石墨烯含量的增加，其氧指數(shù)值增加；對比例中的ABS 純樣條幾乎完全燃燒殆盡，而實(shí)施例中樣條燃燒后仍可看出原形狀，且殘?zhí)恐旅芏雀撸紵?過程中無刺激性氣體生成，其垂直燃燒級別UL 94達(dá)到V O級，因此阻燃性能增強(qiáng)，環(huán)保安 全。同時(shí)該復(fù)合材料的力學(xué)性能（拉伸強(qiáng)度和彈性模量）相對純ABS樹脂有所提高。
[0023] 同理，實(shí)施例3、4與對比例2對比，實(shí)施例5、6與對比例3對比，其阻燃性能和力 學(xué)性能均得到增強(qiáng)。
[0024] 以上所述實(shí)施例為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說， 在不脫離本發(fā)明原理的前提下，無需再付出創(chuàng)造性勞動(dòng)所容易想到的任何變化和替換，都 應(yīng)視為落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種石墨烯-ABS復(fù)合阻燃塑料，其特征在于：所述復(fù)合阻燃塑料按重量比的組成包 括：ABS 100份，抗氧劑0. 1-0. 3份，三氧化二銻3-5份，潤滑劑0. 1-0. 5份，石墨烯1-6份， 其中，所述ABS是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三種單體聚合而成的三元共聚物。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石墨烯-ABS復(fù)合阻燃塑料，其特征在于：所述抗氧劑為 抗氧劑1010或抗氧劑330中的一種。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石墨烯-ABS復(fù)合阻燃塑料，其特征在于：所述潤滑劑為 皿〇52或11 3SiC2中的一種。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石墨烯-ABS復(fù)合阻燃塑料，其特征在于：所述ABS中各 組分的重量份數(shù)為：丙烯腈20-30份，丁二烯10-15份，苯乙烯60-70份。5. -種制備如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的石墨烯-ABS復(fù)合阻燃塑料的方法，其特征在 于：該方法包括以下步驟： (1) 按照權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的重量份數(shù)稱取各組分； (2) 將上述步驟（1)中的組分加入至混煉機(jī)中熔融共混，熔融共混的參數(shù)為溫度 160°C，轉(zhuǎn)速45r/min，時(shí)間lOmin，熔融共混結(jié)束后取出混煉物料； (3) 將上述步驟（2)中熔融共混后的物料在平板硫化機(jī)上切樣，制樣。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種石墨烯-ABS復(fù)合阻燃塑料及其制備方法，由包含以下重量份數(shù)的組分組成：ABS 100份，抗氧劑0.1-0.3份，三氧化二銻3-5份，潤滑劑0.1-0.5份，石墨烯1-6份，其中，ABS中丙烯腈25-30份，丁二烯10-20份，苯乙烯60-70份。本發(fā)明的石墨烯-ABS復(fù)合阻燃塑料環(huán)保安全，阻燃效率高，且未影響ABS的性能。
【IPC分類】C08L55/02, C08K3/22, C08K3/04, C08K3/34, C08K13/02, C08K3/30
【公開號】CN104974462
【申請?zhí)枴緾N201510446241
【發(fā)明人】資玉明, 朱正華, 董仁軍
【申請人】蘇州榮昌復(fù)合材料有限公司
【公開日】2015年10月14日
【申請日】2015年7月27日