專利名稱：一種無鹵低煙阻燃abs樹脂及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種阻燃樹脂，尤其涉及一種無鹵低煙阻燃ABS樹脂及其制備 方法。
背景技術(shù)：
ABS樹脂是一種綜合性能良好，易加工成型的熱塑性樹脂，因此被廣泛的 應(yīng)用于機電、化工、軍工、電子電器等領(lǐng)域。隨著社會的發(fā)展，人們對越來越 多的材料提出了耐熱防火的要求，但由于ABS樹脂本身的阻燃性很低，其氧指 數(shù)為18.3-20.0，垂直燃燒也無法達到UL94V-2標(biāo)準(zhǔn)，燃燒時還會釋放出大量 的煙霧及有害氣體，其發(fā)煙量用最大煙密度(Dm)表示在720左右，這使得 ABS的應(yīng)用受到了限制。由于阻燃ABS的許多性能，比如光穩(wěn)定性，力學(xué)性 能、熱性能等會因阻燃劑的加入而受到嚴(yán)重的影響。所以，雖然有文獻報道的 用于ABS的阻燃體系很多，但溴系阻燃劑仍是工業(yè)生產(chǎn)阻燃ABS的首選。
目前，改善ABS類樹脂阻燃性能最常用的方法是添加含鹵阻燃劑與三氧化 二銻的復(fù)合阻燃體系。但由于鹵的存在，使其阻燃時釋放的氣體具有高腐蝕性， 在特定的條件下，還能分解出致癌物質(zhì)，因此限制了 ABS在特定場合的應(yīng)用。 隨著人們環(huán)保意識的增強和相關(guān)的環(huán)保法規(guī)的日趨完善，無鹵阻燃材料的研制 與開發(fā)已經(jīng)成為阻燃領(lǐng)域的一個重要的發(fā)展方向。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種燃燒時 發(fā)煙量低，毒性小，有利于環(huán)保的無鹵低煙阻燃ABS樹脂及其制備方法。 本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)
一種無鹵低煙阻燃ABS樹脂，其特征在于，該組合物包括以下成分和含量 (重量份)ABS類樹脂 100;
無機磷系阻燃劑 6-45;
多羥基化合物 2-15;
金屬化合物 0.05-2.5;
晶體硅鋁酸鹽 0.1-3;
受阻酚類主抗氧劑 0.1-1;
亞磷酸酯類輔抗氧劑 0.1-1。
所述的ABS類樹脂包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)、甲基 丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(MBS)、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯三元 共聚物(ASA)、丙烯腈-乙丙二烯-苯乙烯三元共聚物(AEA)、馬來酸酐接 枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS-g-MAH)、馬來酸酐接枝苯乙烯 (SMA)。
所述的無機磷系阻燃劑包括聚磷酸銨及其衍生物。
所述的多羥基化合物包括季戊四醇，季戊四醇的二聚物、三聚物以及含有 羥基的有機樹脂。
所述的金屬化合物包括二價或多價金屬化合物。
所述的晶體硅鋁酸鹽(Zeolites)結(jié)構(gòu)式為Mx/n[(A102)x,(Si02)y]zH20。
還包括穩(wěn)定劑、潤滑劑、脫模劑、成核劑、抗靜電劑、填料、增強材料以 及顏料中的一種或是幾種。
一種無鹵低煙阻燃ABS樹脂的制備方法，其特征在于，首先將ABS類樹 脂100重量份，無機磷系阻燃劑6-45重量份、多羥基化合物2-15重量份、金 屬化合物0.05-2.5重量份和晶體硅鋁酸鹽0.1-3重量份，受阻酚類主抗氧劑0.1-1 重量份和亞磷酸酯類輔抗氧劑0.1-1重量份，在高速攪拌機中充分混合均勻， 混合完全后，通過精密計量的送料裝置，將物料送入雙螺桿擠出機中，各區(qū)溫 度在180-21(TC，物料再螺桿的剪切、混煉和輸送下充分的熔合，最后經(jīng)過擠 出、拉條、冷卻后，制成粒料。
所述的雙螺桿擠出機的長徑比20-50，帶有精確的溫度控制和真空排氣設(shè) 備，螺桿各區(qū)的溫度在160-220。C之間。
所述的雙螺桿擠出機的長徑比為35;所述的螺桿各區(qū)的溫度為180-210°C。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明以聚磷酸酯為主的無鹵阻燃體系對ABS類樹脂進 行阻燃改性，運用本發(fā)明所述配方制得的材料不僅具有優(yōu)異的阻燃性能，而且 還具有燃燒時發(fā)煙量低，毒性小，有利于環(huán)保的優(yōu)點。
具體實施例方式
以下結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。 實施例1
一種無鹵低煙阻燃ABS樹脂，該組合物包括以下成分和含量(重量份)
原料重量份數(shù)
ABS60
SMA10
聚磷酸銨APP22.5
季戊四醇PER7.5
晶體硅鋁酸鹽Zeolites1
MnS04H201
Irganox 10760.2
Irgafos 1680.5
N， N'-乙撐雙脂肪酰胺0.5
注Irganox 1076 、 Irgafos 168均為Ciba精化公司。 所得共混物材料的測試結(jié)果如下(ASTM):彎曲強度(MPa)52
彎曲模量(Mpa)2810
Charpy缺口沖擊強度(KJ/m2)5.4
煙密度(Dm)200
阻燃性UL94 (1.6mm)FV-0
燃燒后鹵化氫氣體(mg/g)0
從實施例1可以看出，本發(fā)明的阻燃體系與ABS樹脂共混得到的材料，其 阻燃性得到改進的同時，燃燒后的煙密度和毒性也得到了良好的抑制。 實施例2、 3
6原料重量份數(shù)ABS7050
SMA1010
聚磷酸銨APP1530
季戊四醇PER10
晶體硅鋁酸鹽Zeolites1
MnS04H201
Irganox 10760.20.2
Irgafos 1680.50.5
N， N'-乙撐雙脂肪酰胺0.50.5
所得共混物材料的測試結(jié)果如下(ASTM):
彎曲強度(MPa)5055
彎曲模量(Mpa)27602790
Charpy缺口沖擊強度(KJ/m2)6.04.5
煙密度(Dm)400180
阻燃性UL94 (1.6mm)FV-1FV-0
燃燒后鹵化氫氣體(mg/g)00
實施例4
一種無鹵低煙阻燃ABS樹脂，該組合物包括以下成分和含量(重量份)丙 烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS) 100重量份，聚磷酸銨6重量份、季戊 四醇2重量份、多價金屬Mn化合物0.05重量份和晶體硅鋁酸鹽0.1重量份， 受阻酚類主抗氧劑0.1重量份和亞磷酸酯類輔抗氧劑0.1重量份，首先將上述 原料在高速攪拌機中充分混合均勻，混合完全后，通過精密計量的送料裝置， 將物料送入長徑比20的雙螺桿擠出機中，各區(qū)溫度在160°C，物料再螺桿的剪 切、混煉和輸送下充分的熔合，最后經(jīng)過擠出、拉條、冷卻后，制成粒料。
實施例5
一種無鹵低煙阻燃ABS樹脂，該組合物包括以下成分和含量(重量份)甲 基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(MBS) 100重量份，聚磷酸銨45重 量份、季戊四醇的二聚物15重量份、二價金屬Zn化合物2.5重量份和晶體硅鋁酸鹽3重量份，受阻酚類主抗氧劑1重量份和亞磷酸酯類輔抗氧劑1重量份，
首先將上述原料在高速攪拌機中充分混合均勻，混合完全后，通過精密計量的
送料裝置，將物料送入長徑比50的雙螺桿擠出機中，各區(qū)溫度在22(TC，物料 再螺桿的剪切、混煉和輸送下充分的熔合，最后經(jīng)過擠出、拉條、冷卻后，制 成粒料。
實施例6
一種無鹵低煙阻燃ABS樹脂，該組合物包括以下成分和含量(重量份)甲 基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(MBS) IOO重量份，聚磷酸銨45重 量份、季戊四醇的二聚物15重量份、二價金屬Zn化合物2.5重量份和晶體硅 鋁酸鹽3重量份，受阻酚類主抗氧劑1重量份和亞磷酸酯類輔抗氧劑1重量份， 首先將上述原料在高速攪拌機中充分混合均勻，混合完全后，通過精密計量的 送料裝置，將物料送入長徑比35的雙螺桿擠出機中，各區(qū)溫度在18(TC，物料 再螺桿的剪切、混煉和輸送下充分的熔合，最后經(jīng)過擠出、拉條、冷卻后，制 成粒料。
所述的無機磷系阻燃劑還包括聚磷酸銨衍生物，所述的晶體硅鋁酸鹽 (Zeolites)結(jié)構(gòu)式為Mx/n[(A102)x,(Si02)y]zH20。還包括穩(wěn)定劑、潤滑劑、脫模 劑、成核劑、抗靜電劑、填料、增強材料以及顏料中的一種或是幾種。
權(quán)利要求
1. 一種無鹵低煙阻燃ABS樹脂，其特征在于，該組合物包括以下成分和含量(重量份)ABS類樹脂100；無機磷系阻燃劑 6-45；多羥基化合物 2-15；金屬化合物 0.05-2.5；晶體硅鋁酸鹽 0.1-3；受阻酚類主抗氧劑 0.1-1；亞磷酸酯類輔抗氧劑 0.1-1。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無鹵低煙阻燃ABS樹脂，其特征在于，所 述的ABS類樹脂包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)、甲基丙烯酸 甲酯-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(MBS)、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯三元共聚物(ASA)、丙烯腈-乙丙二烯-苯乙烯三元共聚物(AEA)、馬來酸酐接枝丙烯 腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS-g-MAH)、馬來酸酐接枝苯乙烯(SMA)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無鹵低煙阻燃ABS樹脂，其特征在于，所 述的無機磷系阻燃劑包括聚磷酸銨及其衍生物。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無鹵低煙阻燃ABS樹脂，其特征在于，所 述的多羥基化合物包括季戊四醇，季戊四醇的二聚物、三聚物以及含有羥基的 有機樹脂。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無鹵低煙阻燃ABS樹脂，其特征在于，所 述的金屬化合物包括二價或多價金屬化合物。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無鹵低煙阻燃ABS樹脂，其特征在于，所 述的晶體硅鋁酸鹽結(jié)構(gòu)式為Mx/n[(A102)x,(Si02)y]zH20。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無鹵低煙阻燃ABS樹脂，其特征在于，還 包括穩(wěn)定劑、潤滑劑、脫模劑、成核劑、抗靜電劑、填料、增強材料以及顏料 中的一種或是幾種。
8. —種如權(quán)利要求1所述的無鹵低煙阻燃ABS樹脂的制備方法，其特征在于，首先將ABS類樹脂100重量份，無機磷系阻燃劑6-45重量份、多羥基 化合物2-15重量份、金屬化合物0.05-2.5重量份和晶體硅鋁酸鹽0.1-3重量份， 受阻酚類主抗氧劑0.1-1重量份和亞磷酸酯類輔抗氧劑0.1-1重量份，在高速攪 拌機中充分混合均勻，混合完全后，通過精密計量的送料裝置，將物料送入雙 螺桿擠出機中，各區(qū)溫度在180-210°C，物料再螺桿的剪切、混煉和輸送下充 分的熔合，最后經(jīng)過擠出、拉條、冷卻后，制成粒料。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種無鹵低煙阻燃ABS樹脂的制備方法，其特 征在于，所述的雙螺桿擠出機的長徑比20-50，帶有精確的溫度控制和真空排 氣設(shè)備，螺桿各區(qū)的溫度在160-22(TC之間。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種無鹵低煙阻燃ABS樹脂的制備方法，其特 征在于，所述的雙螺桿擠出機的長徑比為35;所述的螺桿各區(qū)的溫度為 180-210°C。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無鹵低煙阻燃ABS樹脂及其制備方法，首先將ABS類樹脂100重量份，無機磷系阻燃劑6-45重量份、多羥基化合物2-15重量份、水合金屬化合物0.05-2.5重量份和晶體硅鋁酸鹽0.1-3重量份，受阻酚類主抗氧劑0.1-1重量份和亞磷酸酯類輔抗氧劑0.1-1重量份，在高速攪拌機中充分混合均勻，混合完全后，通過精密計量的送料裝置，將物料送入雙螺桿擠出機中，各區(qū)溫度在180-210℃，物料再螺桿的剪切、混煉和輸送下充分的熔合，最后經(jīng)過擠出、拉條、冷卻后，制成粒料。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種燃燒時發(fā)煙量低，毒性小，有利于環(huán)保的無鹵阻燃ABS類樹脂，且流程簡單、連續(xù)、高效、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。
文檔編號C08L55/02GK101469101SQ200710172870
公開日2009年7月1日 申請日期2007年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月24日
發(fā)明者強偉麗 申請人:上海杰事杰新材料股份有限公司