本发明专利技术公开了一种ABS/PMMA复合材料及其制备方法,一种ABS/PMMA复合材料,包括按重量份数计的以下组分:ABS树脂:40至70份;PMMA树脂:8至20份;磷酸酯类阻燃剂:15至25份;氮系阻燃剂:5至15份;成炭剂:10至15份;抗滴落剂:0.3至2份;增韧剂:8至20份;加工助剂:0.2至0.8份。本发明专利技术的ABS/PMMA复合材料不含卤素成份,产品燃烧时不会释放浓烟以及有毒有害气体,具有安全、环保等特点,无需打磨、抛光以及喷涂等后续处理工艺,不仅提高效率,节省劳动力,同时具有节能环保的优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术实施例涉及高分子工程塑料改性
,具体涉及一种ABS/PMMA复合材料及其制备方法。
技术介绍
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS树脂),综合了三种组分的优越性能,具有良好的抗冲击性能、耐化学性、尺寸稳定性、加工性能、表面光泽度等特点,是各类家用电器外壳领域应用最广泛的高分子材料。然而,其致命缺点是容易燃烧,燃烧速度快,同时伴有熔滴和延流起火现象。由于家用电器外壳材料具有耐热阻燃要求,因此ABS树脂的防火阻燃技术引起了全球性的关注。对于塑料的阻燃,一方面要使明火迅速熄灭,另一方面要抑制熔滴滴落延燃现象。传统的阻 燃ABS树脂材料主要集中在溴系阻燃剂(如四溴双酚A、十溴联苯醚、八溴醚、十溴二苯醚等)和三氧化二锑联用体系上。然而含卤阻燃材料发生火灾时,不仅发烟量大,释放有毒气体,对人体呼吸道和其他器官造成伤害,据报道,发生在火灾中的死亡事故,80%左右是因为高分子材料释放的有毒气体和烟尘所致;同时腐蚀金属器件,导致电路开关失效。这类阻燃剂与ABS树脂不能达到分子级别的相容,阻燃剂的加入导致产品冲击性能、硬度以及加工流动性等变差。此外,阻燃剂具有一定的消光性,特别是锑系阻燃剂。阻燃剂与ABS树脂微观上的分相使材料表面不能形成“微光上”的平整,导致光线散射,使得ABS树脂表面容易变成“哑光”效果,很难达到目前消费者所亲睐的高光泽外观效果,目前国内外对这方面的研究比较少。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决上述现有技术的缺陷,提供一种家电用高光泽度、高阻燃级别的环保型ABS/PMMA复合材料及其制备方法。为解决上述的技术问题,本专利技术采用以下技术方案一种ABS/PMMA复合材料,包括按重量份数计的以下组分ABS 树脂40 至 70 份;PMMA 树脂8 至 20 份;磷酸酯类阻燃剂15至25份;氮系阻燃剂5至15份;成炭剂10至15份;抗滴落剂0. 3至2份;增韧剂8至20份;加工助剂0. 2至O. 8份,所述ABS/PMMA复合材料以ABS/PMMA为基体树脂。ABS树脂是指丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物,它是一种强度高、韧性好、易加工的热塑型高分子材料,广泛应用于各种电子电器的外壳材料中。PMMA是指聚甲基丙烯酸甲酯,俗称“有机玻璃”,其最大的特点就是透光率高、光泽度好、硬度高等。将ABS与PMMA共混复合制备得到的复合材料中ABS与PMMA能起到综合力学性能互补的优点,此外,基体树脂的自身特点对塑料制品表面光泽度影响较大,本专利技术选择的两种基体树脂均具有较好的表面光泽度,其中,ABS表面光泽度约为75%,PMMA的光泽度可达到99%。作为本专利技术的优选方式,在上述ABS/PMMA复合材料中,优选的是,包括按重量份数计的以下组分ABS 树脂45 至 65 份;PMMA 树脂10 至 15 份;磷酸酯类阻燃剂15至20份;氮系阻燃剂5至10份;成炭剂10至12份;抗滴落剂0. 5至1. 5份;增韧剂10至15份;加工助剂0. 3至O. 6份。作为本专利技术的优选方式,在上述ABS/PMMA复合材料中,优选的是,所述ABS树脂与PMMA树脂的重量比为7:1至4:1,更优选的是,所述ABS树脂与PMMA树脂的重量比为5:1,ABS与PMMA的比例对材料表面光泽度、综合力学性能以及材料成本影响较大,随着PMMA的用量增加,ABS的表面光泽度提高,但试验结果表明,PMMA的量超过30%时,材料的流动性很差,此外,PMMA价格昂贵,大约是ABS的1. 5倍,综合材料的力学性能、表面光泽度以及成本考虑,7:1至4:1为比较合理的范围,最佳为5:1。作为本专利技术的优选方式,在上述ABS/PMMA复合材料中,优选的是,所述ABS树脂中丙烯腈的重量分数为20%至50%,所述ABS树脂在温度220度和压力10千克的测试条件下的熔体流动速率为20至30克/10分钟,更优选的是,所述ABS树脂在温度220度和压力10千克的测试条件下的熔体流动速率为25g克/10分钟。作为本专利技术的优选方式,在上述ABS/PMMA复合材料中,优选的是,所述PMMA树脂在温度220度和压力10千克的测试条件下的熔体流动速率为20至35克/10分钟,更优选的是,所述PMMA树脂在温度220度和压力10千克的测试条件下的熔体流动速率为28克/10分钟。采用丙烯腈含量高的ABS,有利于提高制品的表面光泽度。混合物熔体的流动速率越大,光泽度越好,但流动速率过高,抗冲击强度会相应的降低。ABS/PMMA复合材料中,阻燃剂为氮-磷膨胀型复合物,由磷酸酯类阻燃剂(酸源)、含氮阻燃剂(气源)和成炭剂(炭源)组成。作为本专利技术的优选方式,在上述ABS/PMMA复合材料中,优选的是,所述磷酸酯类阻燃剂与成炭剂的重量比为3:1至1:1。根据膨胀型阻燃剂的阻燃机理,燃烧时磷酸酯分解释放出酸,酸与炭源发生酯化反应生成酯,酯进一步反应生成炭层,起到阻燃作用,本专利技术中酸源与炭源在3:1至1:1之间时,二者反应比较充分。作为本专利技术的优选方式,在上述ABS/PMMA复合材料中,优选的是,所述磷酸酯类阻燃剂为双酚A-双(二苯基磷酸酯)、甲苯基二苯基磷酸 酯中的一种或两种,更优选的是,所述磷酸酯类阻燃剂为双酚A-双(二苯基磷酸酯),传统的小分子量磷酸酯类阻燃剂在加工过程中容易挥发,耐热性差,而双酚A-双(二苯基磷酸酯,分子量较大,具有优良的热稳定性和较低的挥发性,可赋予材料好的阻燃效果和阻燃持久性。作为本专利技术的优选方式,在上述ABS/PMMA复合材料中,优选的是,所述成炭剂为季戊四醇(PER)、热塑性聚氨酯(TPU)、聚酰胺6 (PA6)中的一种或多种,更优选的是,所述成炭剂为热塑性聚氨酯/季戊四醇复合物,最优选的是,所述季戊四醇与热塑性聚氨酯的重量比为1:1至4:1。ABS成炭性较差,需要选择高效的成炭剂来提高阻燃效果,PER为最常用的成炭剂,然而PER为多羟基小分子化合物,水溶性大,与聚合物相容性差,加工过程中易迁移。而大分子成炭剂(如TPU、PA6)与聚合物相容性好,可以提高阻燃体系的稳定性,降低阻燃剂的迁移、析出,然而单独采用大分子成炭剂阻燃效果不太理想。采用大分子成炭剂与小分子成炭剂复合,大分子的隔离作用可减少小分子的迁移,增加成炭率。优选TPU与PER复配,不仅可以增强阻燃效果,同时TPU的加入可以改善材料的韧性。作为本专利技术的优选方式,在上述ABS/PMMA复合材料中,优选的是,所述氮系阻燃剂为三聚氰胺、三聚氰胺磷酸酯中的一种或两种,更优选的是,所述氮系阻燃剂为三聚氰胺磷酸酯,三聚氰胺磷酸酯具有三聚氰胺成份,又具有氮-磷间的相互作用,同时含有酸源和气源,具有附加的阻燃功能。作为本专利技术的优选方式,在上述ABS/PMMA复合材料中,优选的是,所述抗滴落剂为苯乙烯-丙烯腈包覆四氟乙烯的改性物,其中四氟乙烯重量含量为47至53%,丙烯晴重量含量为8至12%,苯乙烯重量含量为38至42%。为解决塑料在燃烧时常常伴有熔滴滴落和延流起火现象,加入抗滴落剂可防止燃烧时产生滴落物,本专利技术采用的是苯乙烯-丙烯腈包覆改性的四氟乙烯,并且苯乙烯-丙烯腈含量为50%左右,基体树脂ABS中也有苯乙烯-丙烯腈成份,因此改性后的抗滴落 剂与基体树脂的相容性较好。作为本专利技术的优选方式,在上述ABS/PMM本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种ABS/PMMA复合材料,其特征在于,包括按重量份数计的以下组分:ABS树脂:40至70份;PMMA树脂:8至20份;磷酸酯类阻燃剂:15至25份;氮系阻燃剂:5至15份;成炭剂:10至15份;抗滴落剂:0.3至2份;增韧剂:8至20份;加工助剂:0.2至0.8份。
【技术特征摘要】
1.一种ABS/PMMA复合材料,其特征在于,包括按重量份数计的以下组分 ABS树脂:40至70份; PMMA树脂8至20份; 磷酸酯类阻燃剂15至25份; 氮系阻燃剂5至15份; 成炭剂10至15份; 抗滴落剂0. 3至2份; 增韧剂8至20份; 加工助剂0. 2至0.8份。2.根据权利要求1所述ABS/PMMA复合材料,其特征在于,包括按重量份数计的以下组分 ABS树脂:45至65份; PMMA树脂10至15份; 磷酸酯类阻燃剂15至20份; 氮系阻燃剂5至10份; 成炭剂10至12份; 抗滴落剂0. 5至1. 5份; 增韧剂10至15份; 加工助剂0. 3至0.6份。3.根据权利要求1或2所述ABS/PMMA复合材料,其特征在于,所述ABS树脂与PMMA树脂的重量比为7:1至4:1。4.根据权利要求3所述ABS/PMMA复合材料,其特征在于,所述ABS树脂与PMMA树脂的重量比为5:1。5.根据权利要求4所述ABS/PMMA复合材料,其特征在于,所述ABS树脂中丙烯腈的重量分数为20%至50%,所述ABS树脂在温度220度和压力10千克的测试条件下的熔体流动速率为20至30克/10分钟。6.根据权利要求4所述ABS/PMMA复合材料,其特征在于,所述PMMA树脂在温度220度和压力10千克的测试条件下的熔体流动速率为20至35克/10分钟。7.根据权利要求1或2所述ABS/PMMA复合材料,其特征在于,所述磷酸酯类阻燃剂与成炭剂的重量比为3:1至1:1。8.根据权利要求7所述ABS/PMMA复合材料,其特征在于,所述磷酸酯类阻燃剂为双酚A-双...
【专利技术属性】
技术研发人员:潘晓勇,杜岩岩,雷春堂,杜江伟,聂军,纪敏,陈伟,周刚,王炼,
申请(专利权)人:四川长虹电器股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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