一种高分散阻燃ABS色母粒及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高分散阻燃ABS色母粒，是由下述重量份的原料制成：聚苯乙烯40‑60、无机颜料20‑30、复合分散剂4‑6、纤维10‑15、氢氧化镁阻燃剂6‑9、填充料0.1‑1；本发明专利技术提供的ABS色母粒具有良好的分散性和阻燃性能，加工成本低廉，制备工艺简单。添加竹炭纤维，抗菌率高达90％以上，紫外线透过率低，抗老化性能强；当应用于ABS制品的着色时，具有着色均匀、阻燃性好、抗菌性好、颜色稳定性高、色差小和对塑胶制品机械性能无影响等优点。

A highly dispersed flame retardant ABS masterbatch and its preparation method

The invention discloses a highly dispersed flame retardant ABS masterbatch, which is made of the following weight components of raw materials: polystyrene 40_60, inorganic pigment 20_30, composite dispersant 4_6, fiber 10_15, magnesium hydroxide flame retardant 6_9, filler 0.1_1; 1; The ABS masterbatch provided by the invention has good dispersibility and flame retardant performance, and adds. The cost is low and the preparation process is simple. When bamboo charcoal fiber is used in ABS products, it has the advantages of uniform coloring, good flame retardancy, good antibacterial property, high color stability, small color difference and no influence on the mechanical properties of plastic products.

【技术实现步骤摘要】
一种高分散阻燃ABS色母粒及其制备方法
本专利技术属于高分子材料
，尤其涉及一种高分散阻燃ABS色母粒及其制备方法。
技术介绍
ABS树脂是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，目前其生产方法有共混法、共聚法和乳液接枝法三大类。通过调节三种单体的配比，可制备性能不同、牌号各异的树脂，如高抗冲击型、通用型和特殊型等。ABS无毒、无味，兼具韧、硬、刚的特性，容易成型，综合性能优良，在家用电器、轻工文体用品、汽车工业和化学工业等领域应用广泛。但是以ABS为载体的色母粒进行着色时，由于载体流动性能较差，容易出现流纹、色泽不均、色差不易控制等问题。目前国内色母粒产品结构单一、品种不全，通用型产品占很大比重，塑料需要着色时使用单色的色母粒着色，需要抗静电性能时添加抗静电色母粒，需要阻燃性能时添加阻燃色母粒。添加单一母粒的方法使得在对载体树脂综合性能具有较高要求的时候需要添加多种不同作用的色母粒，从而耗用大量的载体树脂，并且由此带来加工过程中抗氧剂消耗量高、下游成型加工组分多、工艺复杂等缺点，未来的色母粒将朝着多功能化、高颜色含量和高技术含量的方向不断发展。随着生活水平的提高，人们越发的追求自身生活环境的安全健康、干净舒适，而经常会出现在人们身边，直接接触人体的塑料制品，其自身的抗菌性和阻燃性对创造干净、安全的生活环境起到重要作用，抗菌性能越强，越能够减少疾病发生率，保护人体健康；阻燃性能越强，越能够减少火灾发生率，保护财产安全和人身安全。为此，本专利技术从塑料配方中必不可少的色母粒着手，提供一种兼具有高分散、阻燃、抗菌性能的ABS色母粒及其制备方法。
技术实现思路
本专利技术克服了现有技术不足，提供了一种高分散阻燃ABS色母粒及其制备方法。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种高分散阻燃ABS色母粒，是由下述重量份的原料制成：聚苯乙烯40-60、无机颜料20-30、复合分散剂4-6、纤维10-15、氢氧化镁阻燃剂6-9、填充料0.1-1。所述的无机颜料为钛白粉、炭黑、镉黄、铅铬黄、镉红、氧化铁红、氧化铁黄、铁蓝、钴蓝、氧化铁棕、氧化铬绿中的一种或任意组合。所述的复合分散剂是由分散剂YY–5023、马来酸酐接枝聚乙烯蜡、钛酸酯偶联剂按质量比为2：2：1的比例配制而成。所述的纤维是由竹炭纤维和椰炭纤维按质量比为2：1的比例组成。所述的填充料是由碳酸钙、硬脂酸钙、硫酸钡中的一种或多种组成。一种高分散阻燃ABS色母粒制备方法，包括以下步骤：(1)将无机颜料用2-3倍去离子水浸泡1-2天后抽滤，得到的滤渣用蒸馏水清洗3-5次去除水溶性杂质，在功率为400-500W下微波干燥2-3分钟，得到颜料与铝酸酯偶联剂、三亚乙基二胺、聚丁二烯环氧树脂按质量比为20-25:4:1:2的比例送入超微粉碎机中，混料1-1.5小时，得到粒径为0.5-10μm的改性颜料；(2)将聚苯乙烯与复合分散剂、纤维、氢氧化镁阻燃剂、填充料按重量比例混合，在1000-1200r/min的搅拌速度下搅拌30-50分钟，冷却后送入粉碎机中进行粉碎，得到粒径大小为100-300μm的混合料；(3)将上述改性颜料送入高压反应釜中，加入二氧化碳，调节高压反应釜内的压强为60-90MPa，温度为100-150℃，使二氧化碳成为超临界流体；(4)采用磁力搅拌器进行搅拌，3-5小时后改性颜料完全溶解到超临界流体中，再加入步骤(2)中的混合料，继续搅拌20-30小时，维持温度不变降低压强至1-5MPa，继续搅拌10-15小时，通过泄气阀放气，冷却后取出粗色母料；(5)将上述粗色母料通过熔融、挤出、造粒，得到粒径大小为1-10mm的ABS色母粒。与现有技术相比，本专利技术的优点是：本专利技术通过将无机颜料改性，有效增强了与载体的相容性，使颜料分散均匀，更好着色，并且改性后颜料不容易褪色，更为美观，大大延长了其使用年限。将蜂窝状微孔结构的竹炭纤维与载体、助剂混合，混合料中布满了椭圆形孔隙。将无机颜料溶解在超临界二氧化碳流体中，待其渗入混合料中众多的孔隙后，通过减压膨胀，微米级的无机颜料会逐渐沉积在混合料中，二氧化碳可回收利用。超临界二氧化碳流体粘度低、扩散性系数大、扩散边界层小，溶解的单分子无机颜料能快速渗入到混合料中的空隙，着色效率远高于传统工艺，大大缩短了生产周期，并且着色均匀、色差较小、颜色稳定性大大提高。采用分散剂YY–5023、马来酸酐接枝聚乙烯蜡、钛酸酯偶联剂组成的分散剂，能够提高色母粒的熔体流动速率，增加平衡扭矩，缩短了达到最大扭矩所需的时间，在最短时间内获得理想的分散效果，并且降低了分散剂用量，降低成本。氢氧化镁阻燃剂价格低廉，分解能力高，阻燃效率高，抑烟能力强，硬度小，对设备摩擦小，有助于延长设备寿命。氢氧化镁燃烧脱水后生成的氧化镁是一种高强度、高耐热材料，可作为保护墙隔绝火源及有毒有害气体，氢氧化镁与酸的中和能力强，可迅速中和塑料燃烧过程中产生的酸性气体SO2、NOx、CO2等。本专利技术提供的ABS色母粒具有良好的分散性和阻燃性能，加工成本低廉，制备工艺简单。添加竹炭纤维，抗菌率高达90％以上，紫外线透过率低，抗老化性能强；当应用于ABS制品的着色时，具有着色均匀、阻燃性好、抗菌性好、颜色稳定性高、色差小和对塑胶制品机械性能无影响等优点。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步详细描述：实施例：一种高分散阻燃ABS色母粒，是由下述重量份的原料制成：聚苯乙烯40份、无机颜料20份、复合分散剂4份、纤维10份、氢氧化镁阻燃剂6份、填充料0.1份。所述的无机颜料为炭黑。所述的复合分散剂是由分散剂YY–5023、马来酸酐接枝聚乙烯蜡、钛酸酯偶联剂按质量比为2：2：1的比例配制而成。所述的纤维是由竹炭纤维和椰炭纤维按质量比为2：1的比例组成。所述的填充料是由碳酸钙、硬脂酸钙按质量比为1：1的比例组成。一种高分散阻燃ABS色母粒制备方法，包括以下步骤：(1)将无机颜料用3倍去离子水浸泡1天后抽滤，得到的滤渣用蒸馏水清洗3次去除水溶性杂质，在功率为500W下微波干燥2分钟，得到颜料与铝酸酯偶联剂、三亚乙基二胺、聚丁二烯环氧树脂按质量比为20:4:1:2的比例送入超微粉碎机中，混料1.5小时，得到粒径为0.5μm的改性颜料；(2)将聚苯乙烯与复合分散剂、纤维、氢氧化镁阻燃剂、填充料按重量比例混合，在1000r/min的搅拌速度下搅拌50分钟，冷却后送入粉碎机中进行粉碎，得到粒径大小为100μm的混合料；(3)将上述改性颜料送入高压反应釜中，加入二氧化碳，调节高压反应釜内的压强为70MPa，温度为140℃，使二氧化碳成为超临界流体；(4)采用磁力搅拌器进行搅拌，5小时后改性颜料完全溶解到超临界流体中，再加入步骤(2)中的混合料，继续搅拌20小时，维持温度不变降低压强至2MPa，继续搅拌15小时，通过泄气阀放气，冷却后取出粗色母料；(5)将上述粗色母料通过熔融、挤出、造粒，得到粒径大小为2mm的ABS色母粒。对比例：称取下述重量份的原料：聚苯乙烯40份、炭黑20份、马来酸酐接枝聚乙烯蜡4份、氢氧化镁阻燃剂6份、碳酸钙0.1份，混合均匀，加热至50℃，利用磁力搅拌器高速搅拌5小时，再用双螺杆挤出机熔融、挤出、造粒，得到粒径大小为2mm的色母粒。将实施例与对比例制得的色母粒进行性能测试，如本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高分散阻燃ABS色母粒，其特征在于是由下述重量份的原料制成：聚苯乙烯40‑60、无机颜料20‑30、复合分散剂4‑6、纤维10‑15、氢氧化镁阻燃剂6‑9、填充料0.1‑1。

【技术特征摘要】
1.一种高分散阻燃ABS色母粒，其特征在于是由下述重量份的原料制成：聚苯乙烯40-60、无机颜料20-30、复合分散剂4-6、纤维10-15、氢氧化镁阻燃剂6-9、填充料0.1-1。2.如权利要求1所述的一种高分散阻燃ABS色母粒，其特征在于，所述的无机颜料为钛白粉、炭黑、镉黄、铅铬黄、镉红、氧化铁红、氧化铁黄、铁蓝、钴蓝、氧化铁棕、氧化铬绿中的一种或任意组合。3.如权利要求1所述的一种高分散阻燃ABS色母粒，其特征在于，所述的复合分散剂是由分散剂YY–5023、马来酸酐接枝聚乙烯蜡、钛酸酯偶联剂按质量比为2：2：1的比例配制而成。4.如权利要求1所述的一种高分散阻燃ABS色母粒，其特征在于，所述的纤维是由竹炭纤维和椰炭纤维按质量比为2：1的比例组成。5.如权利要求1所述的一种高分散阻燃ABS色母粒，其特征在于，所述的填充料是由碳酸钙、硬脂酸钙、硫酸钡中的一种或多种组成。6.一种高分散阻燃ABS色母粒制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将无机颜料用2-3倍去离子水浸泡1-2天后抽滤，得到的...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪龙存，刘婷婷，
申请(专利权)人：合肥卡洛塑业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34