一種低煙透明阻燃abs材料及其制備方法與應(yīng)用
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種低煙透明阻燃ABS材料及其制備方法與應(yīng)用，所述低煙透明阻燃ABS材料由包括如下重量份數(shù)的原料制成：樹脂A：60?85份；阻燃母粒：10?20份；增韌劑：5?2份；抑煙劑：3?7份；其中，所述樹脂A為MABS。本發(fā)明所述的低煙透明阻燃ABS材料經(jīng)過測試，其阻燃等級達(dá)到V?2或V?1級別，力學(xué)性能優(yōu)異；使用納米碳酸鈣作為抑煙劑，可以有效的降低阻燃ABS的成本，有具有生煙量低、阻燃效果好的特點(diǎn)。
【專利說明】
一種低煙透明阻燃ABS材料及其制備方法與應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于高分子材料領(lǐng)域，尤其是涉及一種低煙透明阻燃ABS材料及其制備方 法與應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] ABS樹脂是由苯乙烯、丁二烯、丙烯腈組成的三元共聚物，集中了苯乙烯的高流動 性、丁二烯的橡膠韌性和丙烯腈的耐化學(xué)品特性，具有優(yōu)良的加工性能、耐低溫性能、電絕 緣性能、耐化學(xué)腐蝕性能及高光澤和優(yōu)異的電鍍性能，同時具有耐蠕變性好、尺寸穩(wěn)定性 高、成型收縮率小等優(yōu)異特點(diǎn)，在軍工、汽車、電子電器等領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛。但一方面ABS 樹脂的氧指數(shù)只有18,屬于易燃材料。因此，對ABS樹脂進(jìn)行阻燃改性是目前常用的一種ABS 樹脂改性方法。另一方面，隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們除了對材料使用性能的要求越來越高 外，更對材料表面的美觀要求越來越青睞，因此開發(fā)出不僅具有使用性能，更具有透明質(zhì)感 的改性材料是目前的一個趨勢。目前有不少高分子材料在未經(jīng)過改性前可做到透明級，如 透明聚碳酸酯，亞克力、透明ABS樹脂、透苯等，但這些材料通過阻燃改性后，均變成非透明 材料。在獲得了其對性能的要求的同時，也失去了其外觀的美學(xué)價(jià)值。
[0003] 另外，阻燃ABS仍然有發(fā)煙量大、毒氣重的缺點(diǎn)。目前的低煙阻燃ABS，所使用的抑 煙劑多為氧化鉬、鉬酸銨或鉬酸鋅一類的鉬化物，價(jià)格昂貴。
[0004] 因此，開發(fā)出一種低煙透明阻燃ABS材料顯得尤為重要，具有巨大的市場空間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，本發(fā)明的首要目的在于提供一種低煙透明阻燃 ABS材料。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：
[0007] 一種低煙透明阻燃ABS材料，由包括如下重量份數(shù)的原料制成:樹脂A: 60-85份;阻 燃母粒:10-20份;增韌劑:5-25份;抑煙劑:3-7份;其中，所述樹脂A為MABS。
[0008] 進(jìn)一步的，所述阻燃母粒包括如下重量份數(shù)的組分:樹脂B:60-90份;磷氮系阻燃 劑：10-30份;硼酸鋅:5-20份;其中，所述樹脂B為MABS，所述樹脂A和樹脂B的規(guī)格相同或不 同。
[0009] 進(jìn)一步的，所述磷氮系阻燃劑為聚磷酸鹽、三聚氰胺氰尿酸鹽中的一種或二者的 混合物。
[0010]進(jìn)一步的，所述增韌劑為MBS(甲基丙烯酸甲酯一丁二烯一苯乙烯三元共聚物）型 增韌劑、ASA(丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯接枝共聚物)型增韌劑、EVA(乙烯-醋酸乙烯酯共聚 物)型增韌劑中的一種或兩種以上的混合物。
[0011]進(jìn)一步的，所述抑煙劑為納米碳酸鈣。
[0012]進(jìn)一步的，所述樹脂A的透光率>80%，懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度>10kJ/m2,所述樹脂B 的透光率>80 %，懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度>10kJ/m2。
[0013] 進(jìn)一步的，所述硼酸鋅平均粒徑為2-4μπι。
[0014] 本發(fā)明所述的透明阻燃ABS材料中還可包含重量份數(shù)為0.1-3份的助劑，所述助劑 包括熱穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑、加工助劑、顏料，由于本發(fā)明可為汽車內(nèi)飾用聚丙烯組合物，可根 據(jù)不同汽車內(nèi)飾的結(jié)構(gòu)、技術(shù)要求等對下述添加劑進(jìn)行單獨(dú)使用，或者復(fù)合使用。
[0015] 熱穩(wěn)定劑可以提高材料在加工和使用過程中的耐熱老化性能，通常可選自酚類、 亞磷酸酯類、硫代酯類的復(fù)合物中的一種或一種以上復(fù)配。
[0016] 光穩(wěn)定劑可以提高材料在使用過程中的耐光老化性能，可為受阻胺類或紫外線吸 收劑。
[0017] 加工助劑為低分子酯類硬脂酸、金屬皂(選自Cast、Znst)、硬脂酸復(fù)合酯或酰胺類 (芥酸酰胺）中的一種或兩種以上。
[0018] 本發(fā)明的另一目的在于提出一種低煙透明阻燃ABS材料的制備方法，包括如下步 驟：
[0019] (1)將樹脂B、磷氮系阻燃劑和硼酸鋅按配比加入到高溫混煉機(jī)中，在170-250°C的 溫度下進(jìn)行預(yù)混合，造粒冷卻后得到阻燃母粒；
[0020] (2)將樹脂A、阻燃母粒、增韌劑、抑煙劑、助劑按配比在高速混合機(jī)充分混合10-60 分鐘得到混合物；
[0021] (3)將步驟(2)得到的混合物經(jīng)過精密計(jì)量的送料裝置輸送至雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng) 過擠出造粒、干燥得到低煙透明阻燃ABS材料；
[0022] 進(jìn)一步的，所述雙螺桿擠出機(jī)的各段螺桿溫度控制在180-230°C之間，雙螺桿擠出 機(jī)的長徑比為25-40，螺桿轉(zhuǎn)速為200-800轉(zhuǎn)/分鐘；
[0023]進(jìn)一步的，所述低煙透明阻燃ABS材料的制備方法還包括如下步驟:將步驟(3)得 到的低煙透明阻燃ABS材料加入到注塑機(jī)中加工成樣條，所述注塑條件為:料筒溫度190-240°C，模具溫度60-70°C，注塑壓力6-10MPa。
[0024] 本發(fā)明的另一目的在于提出一種上述低煙透明阻燃ABS材料的應(yīng)用，該材料應(yīng)用 于電器儀表、醫(yī)用器械、電子行業(yè)。
[0025] 相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述的低煙透明阻燃ABS材料具有以下優(yōu)勢：
[0026] (1)本發(fā)明所述的低煙透明阻燃ABS材料經(jīng)過測試，其阻燃等級達(dá)到V-2或V-1級 另IJ，力學(xué)性能優(yōu)異；
[0027] (2)本發(fā)明所述的低煙透明阻燃ABS材料使用納米碳酸鈣作為抑煙劑，可以有效的 降低阻燃ABS的成本，有具有生煙量低、阻燃效果好的特點(diǎn)；
[0028] (3)本發(fā)明所述的低煙透明阻燃ABS材料透明度超過70% ;
[0029] (4)本發(fā)明所述的低煙透明阻燃ABS材料提供的以MABS為載體的阻燃母粒的制備 方法，有助于改善工作環(huán)境；
[0030] (5)本發(fā)明所述的低煙透明阻燃ABS材料制備方法簡單易行，加工容易，成本低廉， 非常適合在電器儀表、醫(yī)用器械、電子行業(yè)等即需要阻燃，又需要一定透明性等領(lǐng)域推廣應(yīng) 用。
【具體實(shí)施方式】
[0031] 除非另外說明，本文中所用的術(shù)語均具有本領(lǐng)域技術(shù)人員常規(guī)理解的含義，為了 便于理解本發(fā)明，將本文中使用的一些術(shù)語進(jìn)行了下述定義。
[0032] 在說明書和權(quán)利要求書中使用的，單數(shù)型"一個"和"這個"包括復(fù)數(shù)參考，除非上 下文另有清楚的表述。
[0033] 所有的數(shù)字標(biāo)識，例如溫度、時間，包括范圍，都是近似值。要了解，雖然不總是明 確的敘述所有的數(shù)字標(biāo)識之前都加上術(shù)語"約"。同時也要了解，雖然不總是明確的敘述，本 文中描述的試劑僅僅是示例，其等價(jià)物是本領(lǐng)域已知的。
[0034] 現(xiàn)對實(shí)施例及對比例所用的原材料做如下說明，但不限于這些材料：
[0035] 本發(fā)明實(shí)施例中MABS選用日本電氣化學(xué)的MABS TE-10S;
[0036]本發(fā)明實(shí)施例中增韌劑選用韓國LG化學(xué)的MBS EM-500;
[0037] 本發(fā)明實(shí)施例中聚磷酸鹽選用艾迪科的FP-2200;
[0038] 本發(fā)明實(shí)施例中抑煙劑為納米碳酸鈣；
[0039]本發(fā)明實(shí)施例中三聚氰胺氰尿酸鹽選用巴斯夫的MC-25;
[0040]本發(fā)明實(shí)施例中硼酸鋅選用成都市開飛高能化學(xué)工業(yè)有限公司的ZB-500;
[00411 本發(fā)明對比例中四溴雙酸A選用以色列死海溴公司的FR-1524;
[0042]本發(fā)明對比例中溴化環(huán)氧選用韓國宇進(jìn)的CXB-714C;
[0043]本發(fā)明對比例中十溴二苯乙烷選用美國雅保公司的4010;
[0044] 本發(fā)明對比例中溴代三嗪選用以色列死海溴公司的FR-245;
[0045]本發(fā)明對比例中阻燃協(xié)效劑選用云南木利銻業(yè)有限公司的S-05N。
[0046] 本發(fā)明實(shí)施例1-4和對比例1-4的制備方法包括如下步驟：
[0047] (1)將MABS、磷氮系阻燃劑和硼酸鋅按配比（見表1)加入到高溫混煉機(jī)中，在170-250°C的溫度下進(jìn)行預(yù)混合，造粒冷卻后得到阻燃母粒待用；
[0048] (2)將MABS、阻燃母粒、增韌劑、抑煙劑按配比（見表2)在高速混合機(jī)充分混合10-60分鐘得到混合物；
[0049] (3)將步驟(2)得到的混合物經(jīng)過精密計(jì)量的送料裝置輸送至雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng) 過擠出造粒、干燥得到低煙透明阻燃ABS材料；
[0050] (4)將步驟(3)得到的低煙透明阻燃ABS材料加入到注塑機(jī)中加工成樣條，所述注 塑條件為:料筒溫度190-240°(：，模具溫度60-70°(：，注塑壓力6-101〇^。
[0051 ]實(shí)施例1 -4和對比例1-4，雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出的加工條件如下：一區(qū)溫度180 °C，二區(qū)溫度190°C，三區(qū)溫度200°C，四區(qū)溫度210°C，五區(qū)溫度220°C，六區(qū)溫度220°C，七區(qū) 溫度220°C，八區(qū)溫度220°C，九區(qū)溫度220°C，十區(qū)溫度220°C，機(jī)頭溫度230°C ;螺桿轉(zhuǎn)速為 200-800轉(zhuǎn)/分鐘。雙螺桿擠出機(jī)的長徑比為40:1。
[0052] 實(shí)施例1-4和對比例1-4得到的產(chǎn)品采用ISO標(biāo)準(zhǔn)測試其相關(guān)性能;測試阻燃等級 使用的UL-94垂直燃燒儀是美國ATLAS HVUL-2;測試透光率使用的是是林上科技有限公司 LS105A透光率計(jì)。
[0053] 將上述各實(shí)施例及對比例所制得的塑膠粒子按標(biāo)準(zhǔn)尺寸注塑成測試用的標(biāo)準(zhǔn)樣 條，并按測試標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行各性能測試，測試結(jié)果見表2。
[0054] 表1阻燃母粒的各組分含量(重量份數(shù)）

[0056]表2實(shí)施例與對比例中各組份的具體配比及性能測試數(shù)據(jù)
[0059] 從表2的實(shí)施例和對比例的測試結(jié)果中可以看出，相比較起溴系阻燃劑，本發(fā)明選 用以MABS樹脂為載體的并添加有磷氮系阻燃劑和硼酸鋅制成的阻燃母粒來做為阻燃劑，力 學(xué)性能較為優(yōu)異，流動性能比傳統(tǒng)的阻燃ABS更優(yōu)異。更重要的是，其透光率較傳統(tǒng)阻燃ABS 到大幅度提高，透光率可以做到70%以上。
[0060] 另外，通過添加抑煙劑，煙密度從400Dm降低到160Dm，效果明顯。
[0061]本發(fā)明低煙透明阻燃ABS材料綜合了 ABS基體樹脂的透明性及阻燃性，適合在電器 儀表、醫(yī)用器械、電子行業(yè)等既需要阻燃，又需要一定透明性等領(lǐng)域推廣應(yīng)用。
[0062]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種低煙透明阻燃ABS材料，其特征在于：由包括如下重量份數(shù)的原料制成:樹脂A: 60-85份;阻燃母粒:10-20份;增韌劑:5-25份;抑煙劑:3-7份;其中，所述樹脂A為MABS。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低煙透明阻燃ABS材料，其特征在于:所述阻燃母粒包括如下 重量份數(shù)的組分:樹脂B: 60-90份;磷氮系阻燃劑：10-30份;硼酸鋅:5-20份;其中，所述樹脂 B為MABS，所述樹脂A和樹脂B的規(guī)格相同或不同。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的低煙透明阻燃ABS材料，其特征在于:所述增韌劑為MBS型增韌 劑、ASA型增韌劑、EVA型增韌劑中的一種或兩種以上的混合物。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的低煙透明阻燃ABS材料，其特征在于:所述抑煙劑為納米碳酸 鈣。5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的低煙透明阻燃ABS材料，其特征在于:所述樹脂A的透 光率>80%，懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度>10kJ/m 2,所述樹脂B的透光率>80%，懸臂梁缺口沖擊強(qiáng) 度>10kJ/m2。6. 根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的低煙透明阻燃ABS材料，其特征在于:所述硼酸鋅平 均粒徑為2-4μηι。7. -種權(quán)利要求2-6中任一所述低煙透明阻燃ABS材料的制備方法，其特征在于:所述 制備方法包括如下步驟： (1) 將樹脂B、磷氮系阻燃劑和硼酸鋅加入到高溫混煉機(jī)中，在170-250°C的溫度下進(jìn)行 預(yù)混合，造粒冷卻后得到阻燃母粒； (2) 將樹脂A、阻燃母粒、增韌劑、抑煙劑、助劑在高速混合機(jī)充分混合10-60分鐘后得到 混合物； (3) 將步驟(2)得到的混合物經(jīng)過精密計(jì)量的送料裝置輸送至雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)過擠 出造粒、干燥得到低煙透明阻燃ABS材料。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的低煙透明阻燃ABS材料的制備方法，其特征在于:所述雙螺桿 擠出機(jī)的各段螺桿溫度控制在180-230°C之間，雙螺桿擠出機(jī)的長徑比為25-40，螺桿轉(zhuǎn)速 為200-800轉(zhuǎn)/分鐘。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的低煙透明阻燃ABS材料的制備方法，其特征在于:所述低煙透 明阻燃ABS材料的制備方法還包括如下步驟:將步驟(3)得到的低煙透明阻燃ABS材料加入 到注塑機(jī)中加工成樣條，所述注塑條件為:料筒溫度190-240°C，模具溫度60-70°C，注塑壓 為6-10MPa。10. -種權(quán)利要求1-6所述的低煙透明阻燃ABS材料的應(yīng)用，所述材料應(yīng)用于電器儀表、 醫(yī)用器械或電子行業(yè)。
【文檔編號】B29C47/92GK105936731SQ201610405460
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年6月7日
【發(fā)明人】肖華明, 陶四平, 王揚(yáng)利, 李斌
【申請人】天津金發(fā)新材料有限公司