一种阻燃ABS材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种阻燃ABS材料及其制备方法和应用，涉及工程塑料技术领域。本发明专利技术所述阻燃ABS材料包含如下重量份的成分：ABS树脂30～60份、氯含量为45～55wt.％的氯化聚合物20～50份、锑白1～5份、氯含量为30～35wt.％的氯化聚乙烯3～15份、水滑石2～5份、蒙脱土1～5份、润滑剂1.5～2.6份、抗氧剂0.05～1份和碳酸钙0～7份；所述润滑剂为PE蜡、多元醇酯和硬脂酸钙的混合物。本发明专利技术通过选用水滑石、蒙脱土作为协效阻燃剂，与包含氯化聚乙烯在内的氯化聚合物协同提升ABS材料的阻燃性，同时，通过对润滑剂的成分进行选择，制备出了无需溴系阻燃剂也具有良好的力学性能的阻燃ABS材料，并且使用所述配方可以大幅降低ABS材料的成本。使用所述配方可以大幅降低ABS材料的成本。

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃ABS材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及工程塑料
，尤其涉及一种阻燃ABS材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]丙烯腈
‑
丁二烯
‑
苯乙烯共聚物(ABS)为浅黄色或乳白色的粒料非结晶性树脂，兼具有聚苯乙烯的光泽性和加工流动性、聚丙烯腈的刚性和耐药品性以及聚丁二烯的抗冲击等特性，广泛用于汽车、电子、电器、纺织、器具和建材等领域。但ABS的极限氧指数(LOI)只有19％，属易燃性塑料，导致ABS树脂在应用中受到严重的制约。因此，需要对ABS进行阻燃改性，如氢氧化镁、氢氧化铝等，但该类阻燃剂阻燃效率低，其添加质量分数往往需要达到50％～60％，甚至更高，才能满足阻燃性能的指标，但高添加量会破坏ABS本身固有的力学性能。目前阻燃ABS材料主要采用的依然是含溴系阻燃剂的卤锑协效阻燃体系，溴系阻燃剂的价格波动较大，并且供应链单一，而且溴系阻燃剂的添加会使ABS材料的力学性能降低；因此，亟需开发一款低成本且力学性能优异的阻燃ABS材料。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种阻燃ABS材料及其制备方法和应用，本专利技术所述阻燃ABS材料在不使用溴系阻燃剂的情况下也具有良好的力学性能和阻燃性。
[0004]为实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案为：
[0005]一种阻燃ABS材料，所述阻燃ABS材料包含如下重量份的成分：ABS树脂30～60份、氯含量为45～55wt.％的氯化聚合物20～50份、锑白1～5份、氯含量为30～35wt.％的氯化聚乙烯3～15份、水滑石2～5份、蒙脱土1～5份、润滑剂1.5～2.6份、抗氧剂0.05～1份和碳酸钙0～7份；所述润滑剂为PE蜡、多元醇酯和硬脂酸钙的混合物。
[0006]氯含量为45～55wt.％的氯化聚合物具有良好的阻燃性，但热稳定性和加工性能较差，并且会影响ABS材料的力学性能。氯含量为30～35wt.％的氯化聚乙烯作为弹性体，可以为体系提供良好的韧性，并且还具有一定的阻燃性；氯含量由ICP测得。加入水滑石可以替代部分溴系阻燃剂，同时可以提高氯化聚合物的热稳定性，可以增加体系中氯化聚合物的用量，减少ABS树脂的用量，降低成本；但水滑石本身又会对材料的力学性能产生不利影响，因此需要对水滑石的用量进行合理的限定，保证材料具有优良的综合性能。蒙脱土也可以替代部分溴系阻燃剂，并且具有良好的热稳定性，但同样地，也会对材料的力学性能产生不利影响，只有当其用量符合上述限定时才能保证对本专利技术所述ABS材料起到正向作用。碳酸钙作为填料可以降低ABS树脂的用量，降低成本，但对ABS材料的力学性能会产生较大的影响，本专利技术通过对润滑剂的成分进行选择，可以大幅改善填料的分散性，提升阻燃ABS材料的综合性能。PE蜡与许多树脂有很好的相容性，具有十分优异的外部润滑和内部润滑作用，可以增强填料如水滑石、蒙脱土、碳酸钙的分散性，提高加工效率和产品的力学性能。多元醇酯如甘油脂肪酸酯、季戊四醇酯等具有良好的热稳定性和润滑作用，是制备工程塑料
常用的润滑剂。硬脂酸钙可以作为内润滑剂改善树脂的加工性能，同时硬脂酸钙能吸收HCI气体，减缓氯化聚合物脱HCI的速率，提高体系热稳定性。本专利技术通过选用PE蜡、多元醇酯和硬脂酸钙作为润滑剂，三者协同作用，可以显著改善填料的分散性，提高体系的热稳定性，进而提升阻燃ABS材料的力学性能和阻燃性。
[0007]优选地，本专利技术所述阻燃ABS材料包含如下重量份的成分：ABS树脂40～50份、氯含量为45～55wt.％的氯化聚合物30～40份、锑白2～3份、氯含量为30～35wt.％的氯化聚乙烯5～10份、水滑石3～4份、蒙脱土2～4份、润滑剂1.5～2.6份、抗氧剂0.05～1份和碳酸钙3～5份。本申请专利技术人通过实验证实，当各成分的用量在上述范围内时，既能保证阻燃ABS材料具有优良的力学性能和阻燃性，又可以最大程度地节约成本。
[0008]优选地，所述润滑剂包含如下重量份的成分：PE蜡0.3～0.5份、多元醇酯0.5～0.8份和硬脂酸钙0.5～1.5份。本专利技术通过对润滑剂中各成分的配比进行选择，可以减轻水滑石、蒙脱土和碳酸钙对力学性能的不利影响，在提高材料的阻燃性的同时，还能保证ABS材料具有良好的力学性能，并且可以降低成本。
[0009]优选地，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂中的至少一种，如抗氧剂1010、抗氧剂168等。
[0010]此外，本专利技术还公开了所述阻燃ABS材料的制备方法，所述制备方法为：按配比将各组分混合均匀，加入双螺杆挤出机中，在180～210℃条件下熔融、挤出造粒，得到所述阻燃ABS材料。
[0011]同时，本专利技术还公开了所述阻燃ABS材料在汽车、电子、电器、建材领域的应用。
[0012]相比于现有技术，本专利技术的有益效果为：
[0013]本专利技术通过选用水滑石、蒙脱土作为协效阻燃剂，与卤锑阻燃系统协同提升ABS材料的阻燃性。此外，通过对润滑剂的成分进行选择，使填料在阻燃ABS体系中得以均匀分散，并且可以提高氯化聚合物的热稳定性，保证制备出的阻燃ABS材料也具有良好的力学性能和加工性能。相比于传统以溴系阻燃剂为主的阻燃体系，成本得到了极大的降低，具有良好的经济效益。
具体实施方式
[0014]为更好地说明本专利技术的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。
[0015]实施例及对比例所用材料如下：
[0016]氯化聚合物1：氯化聚乙烯，氯含量为45wt.％，潍坊亚星化学股份有限公司；
[0017]氯化聚合物2：氯化聚乙烯，氯含量为50wt.％，潍坊亚星化学股份有限公司；
[0018]氯化聚合物3：氯化聚乙烯，氯含量为55wt.％，潍坊亚星化学股份有限公司；
[0019]氯化聚合物4：PVC DG
‑
700，氯含量为56.8wt.％，天津大沽化工股份有限公司；
[0020]氯化聚合物5：氯含量为52％的氯化聚乙烯和氯含量为50％的氯化聚丙烯的复合物(两者质量比为3:1),潍坊亚星化学股份有限公司；
[0021]氯化聚乙烯1：CPE135A，氯含量为35wt.％，广东炜林纳新材料科技股份有限公司；
[0022]氯化聚乙烯2：CPE3211，氯含量为32wt.％，威海金泓高分子有限公司；
[0023]氯化聚乙烯3：CPE130C，氯含量为30wt.％，潍坊亚星化学股份有限公司；
[0024]氯化聚乙烯4：CPE120C，氯含量为20wt.％，潍坊亚星化学股份有限公司；
[0025]ABS树脂：ABS 0215H，中国石油吉林石化公司；
[0026]锑白：市售；
[0027]水滑石：DHT
‑
4A
‑
2,协和(Kyowa)化学工业株式会社(日本)；
[0028]蒙脱土1：NB
‑
802(本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阻燃ABS材料，其特征在于，包含如下重量份的成分：ABS树脂30～60份、氯含量为45～55wt.％的氯化聚合物20～50份、锑白1～5份、氯含量为30～35wt.％的氯化聚乙烯3～15份、水滑石2～5份、蒙脱土1～5份、润滑剂1.5～2.6份、抗氧剂0.05～1份和碳酸钙0～7份；所述润滑剂为PE蜡、多元醇酯和硬脂酸钙的混合物。2.如权利要求1所述的阻燃ABS材料，其特征在于，包含如下重量份的成分：ABS树脂40～50份、氯含量为45～55wt.％的氯化聚合物30～40份、锑白2～3份、氯含量为30～35wt.％的氯化聚乙烯5～10份、水滑石3～4份、蒙脱土2～4份、润滑剂1.5～2.6...

【专利技术属性】
技术研发人员：王江，陈平绪，叶南飚，王亮，王扬利，何浏炜，付锦锋，杨霄云，
申请(专利权)人：金发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：