一种磷系协效阻燃ABS复合材料及其制备方法技术

技术编号:9137783 阅读:186 留言:0更新日期:2013-09-12 00:39
本发明专利技术公开一种磷系协效阻燃ABS复合材料,其特征在于ABS树脂50.0-90.0wt%,磷系阻燃剂5.0-40.0wt%,氮系阻燃剂0.0-30.0wt%,硅系协效剂0.0-10.0wt%,增容剂0.5-20.0wt,抗氧剂0.5-1.0wt%,以上组分均为重量百分比。本发明专利技术提供的一种磷系协效无卤阻燃ABS复合材料,采用磷系阻燃剂与氮系或者硅系协效剂协同使用,采用熔融共混挤出的制备方法。一方面可以克服无卤阻燃ABS材料阻燃效率低的缺点,提高阻燃ABS材料的阻燃效率,提升无卤阻燃ABS复合材料的力学、加工及其他物理性能;另一方面可以减少燃烧过程中释放出有毒气体量,低烟少毒,是一种环境友好型阻燃材料。

【技术实现步骤摘要】

    本专利技术属于无卤阻燃ABS材料,具体涉及到一种磷系协效阻燃ABS复合材料。
技术介绍
ABS树脂是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物或丙烯腈/苯乙烯的共聚物和苯乙烯/丁二烯共聚物的共混物,英文名称是Acrylonitrile-Butadiene-Styrene (ABS),它是丁二烯的接枝共聚物与丙烯腈-苯乙烯共聚物的混合物,其中丙烯腈占15%-35%,丁二烯占5%-30%,苯乙烯占40-60%。随着三种成分比例的变化,ABS树脂的物理机械性能随之改变。ABS树脂是一种强度高、韧性好、耐热、耐低温、耐化学药品腐蚀、机械强度和电器性能优良,易于加工成型的热塑型高分子材料。ABS广泛用于汽车、电子电器、建材、包装、体育用品,机械仪表工业等领域。随着国内ABS树脂在汽车、电子电器、建材等行业年需求量的增加,阻燃ABS的需求量逐年增加。长期以来,ABS的阻燃主要采用的是含卤化合物,其中十溴联苯醚、四溴双酚A、八溴醚等溴系阻燃剂阻燃效果最好,特别是当它们与三氧化二锑联用时,可使ABS达到优异的阻燃性能。由于难燃聚合物 (PVC) 和氯化聚乙烯 (CPE) 与ABS具有良好的相容性和高的含氯量,因而也是ABS的一种阻燃剂,并可降低小分子阻燃剂对ABS的力学损失。但这些含卤化合物在燃烧中会产生大量的有毒气体,另外PVC、CPE阻燃的ABS还存在着热稳定性差、易分解、难加工等缺点。因而在阻燃材料无卤化呼声日渐高涨的形势下,国内外研究者开始纷纷尝试着将各类无卤阻燃剂应用于ABS,以期获得低毒、少烟、高效环保绿色的无卤阻燃ABS产品。r>目前,ABS树脂及其合金的无卤阻燃体系包括含磷、氮、硅阻燃体系以及无机阻燃体系。氢氧化铝和氢氧化镁是最为常用的两种无机阻燃剂,因具有无毒、抑烟、价格低廉等优势而广泛用于ABS的阻燃改性,但是无机粉末填料的阻燃效率较低,添加量达到40%以上才有可能达到UL94V-0阻燃等级,另外无机阻燃剂与ABS相容性差,大量无机填料使得ABS树脂中材料的力学性能下降严重,外观和加工性能急剧恶化。在磷系阻燃体系中,三苯基磷酸酯(Triphenyl phosphate,TPP)及其衍生物因阻燃效率较高而被广泛应用于聚合物中,但是,当TPP应用于ABS时无产生明显的阻燃作用。这主要是由于ABS结构中无含氧官能团,不利于含磷阻燃剂燃烧时形成炭化膜;另一方面则是由于TPP的挥发温度比ABS的加工温度低,造成了TPP在ABS加工过程中挥发渗出,无法达到预期的阻燃效果。针对上述原因,选用热稳定性较高的磷系阻燃剂以及在磷系阻燃剂中引入协效剂可以有效地提高ABS的阻燃效率。因此,本专利技术采用磷系阻燃剂阻燃ABS材料,并加入氮系或硅系阻燃剂对ABS进行协效阻燃,以减少阻燃剂的用量,提高磷系阻燃ABS材料的阻燃效率。
技术实现思路
   本专利技术的目的是针对无卤阻燃剂对ABS的阻燃效率低的缺点,提供一种磷系协效无卤阻燃ABS复合材料,本专利技术中提供的阻燃ABS复合材料采用磷系和氮系协效阻燃体系或磷系和硅系阻燃剂协同使用,一方面可以提高无卤阻燃ABS材料的阻燃效率,提升无卤阻燃ABS复合材料的综合力学性能;而且减少燃烧过程中释放出的有毒的气体,低烟少毒。因此本专利技术中的磷系协效阻燃ABS复合材料是一种环境友好型阻燃材料。1.本专利技术提供的一种磷系协效阻燃ABS复合材料,其特征在于该材料由以下的组分组成:      ABS树脂                 50.0-90.0 wt%     磷系阻燃剂                 5.0-40.0 wt%     氮系阻燃剂                 0.0-30.0 wt%     硅系协效剂                 0.0-10.0 wt%     增容剂                     0.5-20.0 wt%抗氧剂                     0.5-1.0wt%    以上组分均为重量百分比,其中ABS优选60.0-80.0 wt%,磷系阻燃剂优选10.0-25.0 wt%,氮系阻燃剂优选 0.0-20.0 wt%, 硅系阻燃剂优选0.0-4.0wt%,增容剂优选2.0-15.0wt%,抗氧剂优选0.5-0.8 wt%.2.上述磷系协效阻燃ABS复合材料中所含的磷系阻燃剂包括磷酸盐、聚磷酸盐,焦磷酸盐、无机次磷酸盐、有机次膦酸盐,烷基磷酸盐中的一种。3.上述磷系协效阻燃ABS复合材料中所含的氮系阻燃剂包括三聚氰胺,氰脲酸三聚氰胺盐,双氰胺,蜜胺及其盐,胍盐中的一种。4. 上述磷系协效阻燃ABS复合材料中所含的硅系协效剂为硅烷、二甲基硅氧烷,甲基苯基硅氧烷,硅树脂,聚倍半硅氧烷(POSS)中的一种。5.上述磷系协效阻燃ABS复合材料中所含的增容剂为马来酸酐接枝聚苯乙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚苯乙烯、马来酸酐接枝ABS、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝ABS、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝SBS、马来酸酐接枝SBS、马来酸酐接枝橡胶、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝橡胶、乙烯-丙烯酸酯共聚物、甲基丙烯酸酯共聚物、乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物中的一种6.本专利技术提供的一种磷系协效阻燃ABS的制备方法是采用熔融共混挤出的方法,具体的工艺过程和共混条件如下:(1)将干燥好的阻燃剂、增容剂和抗氧剂按配比在高速混合机中混合均匀作为阻燃剂的复配剂。(2)将ABS和阻燃剂的复配剂混合均匀后,加入到双螺杆挤出机中熔融共混挤出,双螺杆挤出机各段的温度为170-210℃,熔融挤出后冷却造粒。具体实施方式    以下通过实施例对本专利技术进行具体描述,有必要指出的是以下实施例只用于对本专利技术作进一步说明,不能理解为对本专利技术保护范围的限制,该领域的技术熟练人员根据上述本
技术实现思路
对本专利技术做出的一些非本质的改进和调整,仍属于本专利技术保护范围。实施例1   将15.0 wt% 次磷酸镁、 8.0 wt% 氰脲酸三聚氰胺盐 (MCA),5.0 wt % ABS接枝甲基丙烯酸甘油酯,0.5% 抗氧剂放入粉碎机中混合均匀后制得复配的阻燃改性剂,然后与71.5 wt% ABS混合均匀后,放入双螺杆挤出机中,在180-200℃中熔融挤出,并冷却造粒。所得的磷系协同阻燃的ABS材料的LOI 为26.5%,UL94垂直燃烧级别为V-0。实施例2  将20.0 wt% 次磷酸铝、 4.0 wt% 氰脲酸三聚氰胺盐、4.0wt % ABS接枝甲基丙烯酸甘油酯,0.5wt% 抗氧剂(0.25wt% 1010 和0.25 wt%168)放入粉碎机中粉碎均匀后制得复配的阻燃改性剂,然后与71.5.0wt% ABS混合均匀后,放入双螺杆挤出机中,在180-200℃熔融挤出,并冷却造粒。所得的磷系协同阻燃的ABS材料的LOI 为27.0%,垂直燃烧等级为UL94V-0。实施例3   将22.0 wt% 二乙基次磷酸铝、 2.0 wt%二甲基硅氧烷,2.0wt % 乙烯-甲基本文档来自技高网...

【技术保护点】
本专利技术提供的一种磷系协效阻燃ABS复合材料,其特征在于该材料由以下的组分组成:??????ABS树脂?????????????????50.0?90.0?wt%?????磷系阻燃剂?????????????????5.0?40.0?wt%?????氮系阻燃剂?????????????????0.0?30.0?wt%?????硅系协效剂?????????????????0.0?10.0?wt%?????增容剂?????????????????????0.5?20.0?wt%抗氧剂?????????????????????0.5?1.0wt%????以上组分均为重量百分比,其中ABS优选60.0?80.0?wt%,磷系阻燃剂优选10.0?25.0?wt%,氮系阻燃剂优选?0.0?20.0?wt%,?硅系协效剂优选0.0?4.0wt%,增容剂优选2.0?15.0wt%,抗氧剂优选0.5?0.8?wt%。

【技术特征摘要】
1.本发明提供的一种磷系协效阻燃ABS复合材料,其特征在于该材料由以下的组分组成:
      ABS树脂                 50.0-90.0 wt%
     磷系阻燃剂                 5.0-40.0 wt%
     氮系阻燃剂                 0.0-30.0 wt%
     硅系协效剂                 0.0-10.0 wt%
     增容剂                     0.5-20.0 wt%
抗氧剂                     0.5-1.0wt%
    以上组分均为重量百分比,其中ABS优选60.0-80.0 wt%,磷系阻燃剂优选10.0-25.0 wt%,氮系阻燃剂优选 0.0-20.0 wt%, 硅系协效剂优选0.0-4.0wt%,增容剂优选2.0-15.0wt%,抗氧剂优选0.5-0.8 wt%。
2.根据权利要求1所述的磷系协效阻燃ABS复合材料,其特征在于所含的磷系阻燃剂包括磷酸盐、聚磷酸盐,焦磷酸盐、无机次磷酸盐、有机次膦酸盐,烷基磷酸盐中的任一种。
3.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴宁晶
申请(专利权)人:青岛科技大学
类型:发明
国别省市:

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