專利名稱：一種無鹵阻燃pa/abs共混物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本 發(fā)明涉及高分子技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種無鹵阻燃PA/ABS共混物及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著工業(yè)的發(fā)展，聚酰胺(PA)已成功地取代金屬用作汽車內(nèi)飾件、外飾件、車體和機罩下部件，成為汽車工業(yè)中重要的工程塑料。雖然PA具有機械性能高、韌性好、有較高的拉伸、抗壓強度；耐腐蝕、耐熱，摩擦系數(shù)低，耐磨損，耐油、耐弱酸、耐堿；但是同時PA的缺點也非常突出:吸水率高、易吸水或醇而溶脹，耐光性差。ABS樹脂介于工程塑料與通用塑料之間的一種塑料，具有良好的耐沖擊性能和加工性能，價格也比較便宜，但其耐熱性、耐候性和機械性能都不夠理想。ABS作為一種強度高、韌性好、易于加工成型的熱塑性高分子材料，最近幾年在汽車工業(yè)中的應(yīng)用越來越大，它具有抗沖性、隔音性、耐劃痕性、耐熱性優(yōu)良，并且已加工，尺寸穩(wěn)定性和表面光澤性好，容易涂裝、著色，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電子電器領(lǐng)域。由于我國每年需要消耗大量的PC/ABS合金，但絕大多數(shù)需要進口，而PC/ABS合金的開發(fā)在我們國內(nèi)仍然處于小規(guī)模生產(chǎn)階段，因此存在著產(chǎn)量少，生產(chǎn)滯后，質(zhì)量不穩(wěn)定等缺點。目前，對于塑料的性能要求不僅僅局限于機械性能，對環(huán)境的友好性也越來越受到重視，而材料的阻燃性能無疑成為了一個研究的重點。近年來無鹵阻燃材料的開發(fā)和推廣，以及含鹵阻燃劑的種種弊端，使得人們對無鹵阻燃材料的呼聲越來越高。本發(fā)明所公開的一種無鹵阻燃PA/ABS共混物及其制備方法，提供了一種PA/ABS共混物，不僅可以降低PA的吸水性，提高其耐光性，又可以提高ABS的耐熱性能、抗沖擊和拉伸強度，同時通過添加合適的無鹵阻燃劑，在不損害聚合物機械性能的前提下，大大提高了其阻燃性能。

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優(yōu)良的耐磨、耐化學(xué)腐蝕、耐酸堿性能的無鹵阻燃PA/ABS共混物及其制備方法。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):一種無鹵阻燃PA/ABS共混物，其特征在于，該共混物的原料為以重量份數(shù)計的如下原料制成:聚酰胺60 80;丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 15 30;相容劑5 10;阻燃劑10 20;礦物填料2 5;抗氧劑0.1 0.5。
所述的聚酰胺為PA6、PA66、PA1010或PA1212中的一種或幾種，聚酰胺的數(shù)均分子量為不高于25000。所述的聚酰胺的數(shù)均分子量不高于20000。所述的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物為粉料樹脂，其數(shù)均分子量不超過15000。所述的相容劑為聚乙烯接枝馬來酸酐(PE-g-MAH)或馬來酸酐接枝苯乙烯SEBS。所述的阻燃劑為間苯二酚雙(磷酸二苯酯)RDP或雙酚A-雙(磷酸二苯酯)BDP中的一種與三聚氰胺氰脲酸鹽(MCA)的混合物。所述的礦物填料為納米無機填料，如硅珠、納米蒙脫土、碳化硅粉、硅石灰。所述的抗氧劑為醋酸銅、碘化銅、碘化鉀、受阻酚類抗氧劑(抗氧劑1098和抗氧劑168)或醇酯類抗氧劑(抗氧劑1010或抗氧劑1076)。一種無鹵阻燃PA/ABS共混物的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟:(I)按照以下組分及重量份含量備料:聚酰胺60 80、 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 15 30;相容劑5 10 ;阻燃劑10 20 ;礦物填料2 5 ;抗氧劑0.1 0.5 ;(2)將聚酰胺在75 90°C下烘干8_12h，將丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物在80 85 °C下烘2 4h，相容劑、阻燃劑、礦物填料和抗氧劑也分別進行干燥；(3)將干燥后的聚酰胺、礦物填料、抗氧劑、阻燃劑在攪拌機中高速攪拌下均勻混合后，加入到雙螺桿擠出機中；(4)將干燥的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和相容劑在攪拌機中充分混合后，以側(cè)線給料的形式加入到雙螺桿擠出機中；(5)上述原料加入到雙螺桿擠出機中后，控制擠出溫度為220 250°C，利用雙螺桿擠出機進行熔融擠出造粒，即得到產(chǎn)品。所述的雙螺桿擠出機的擠出溫度為:一區(qū):220 230°C、二區(qū):230 235°C、三區(qū):235 245°C、四區(qū):245 250°C、五區(qū):240 250°C、六區(qū):230 240°C、七區(qū):220 230°C、機頭溫度為130 150°C，雙螺桿轉(zhuǎn)速為150 200r/min，擠出停留時間為I 2min。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明將烘干后的聚酰胺通過加料桶加入到雙螺桿擠出機中，然后將干燥后的ABS粉料和相容劑通過側(cè)線給料的方式添加到聚酰胺主體中。使用ABS粉料可以增大其再聚酰胺中的分散度，更好的與聚酰胺熔體混合，同時添加的相容劑可以增加兩種樹脂之間的相容性，提高最終合金的機械強度和物理性能。在制備過程中，由于聚酰胺屬于耐磨樹脂，并且通過添加一定量的納米無機填料可以進一步增加其耐磨性能，并且不降低最終合金的其他力學(xué)性能。既保留了聚酰胺的優(yōu)良的耐磨、耐化學(xué)腐蝕、耐酸堿性能，又結(jié)合了 ABS樹脂的優(yōu)良性能，使該合金可以應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。
以下實施例中所涉及份數(shù)均按重量份數(shù)計算。實施例1(I)將60份的PA66樹脂在75°C下烘干IOh ;將25份ABS樹脂粉料在85°C下烘干，干燥時間:3h ；(2)將各種助劑:相容劑、阻燃劑、礦物填料和抗氧劑分別干燥；(3)將干燥后的PA66樹脂、3份的硅石灰、0.4份的抗氧劑1098和0.1份抗氧劑168、5份阻燃劑RDP和5份三聚氰胺氰脲酸鹽在攪拌機中高速攪拌下均勻混合后，加入到雙螺桿擠出機中；(4)將干燥后的25份的ABS樹脂粉料、5份的相容劑聚苯乙烯馬來酸酐接枝共聚物在攪拌機中充分混合后，以側(cè)線給料的形式加入到雙螺桿擠出機中；(5)將(3)和(4)所加入到雙螺桿擠出機中的物料進行熔融擠出造粒，所述雙螺桿擠出機的擠出溫度為:一區(qū):220°C、二區(qū):230°C、三區(qū):240°C、四區(qū):250°C、五區(qū):240°C、六區(qū):230°C、七區(qū):220°C、機頭130°C，雙螺桿轉(zhuǎn)速為150r/min，停留時間2min。實施例2·
(I)將70份的PA66樹脂在80°C下烘干Ilh ;將20份ABS樹脂粉料在85°C下烘干，干燥時間:2h ；(2)將各種助劑:相容劑、阻燃劑、礦物填料和抗氧劑分別干燥；(3)將干燥后的PA66樹脂、5份的納米蒙脫土、0.3份的抗氧劑1098和0.1份抗氧劑168、8份阻燃劑BDP和7份三聚氰胺氰脲酸鹽在攪拌機中高速攪拌下均勻混合后，加入到雙螺桿擠出機中；(4)將干燥后的20份ABS樹脂粉料、6份的相容劑SEBS在攪拌機中充分混合后，以側(cè)線給料的形式加入到雙螺桿擠出機中；(5)將(3)和(4)所加入到雙螺桿擠出機中的物料進行熔融擠出造粒，所述雙螺桿擠出機的擠出溫度為:一區(qū):225°C、二區(qū):235°C、三區(qū):245°C、四區(qū):250°C、五區(qū):240°C、六區(qū):230、七區(qū):225°C、機頭130°C，雙螺桿轉(zhuǎn)速為200r/min，停留時間lmin。實施例3(I)將80份的PA66樹脂在90°C下烘干9h ;將30份ABS樹脂粉料在85°C下烘干，干燥時間:4h ；(2)將各種助劑:相容劑、阻燃劑、礦物填料和抗氧劑分別干燥；(3)將干燥后的PA66樹脂、5份的硅珠、0.4份抗氧劑1010、6份阻燃劑BDP和10份三聚氰胺氰脲酸鹽在攪拌機中高速攪拌下均勻混合后，加入到雙螺桿擠出機中；
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(4)將干燥后的3·0份ABS樹脂粉料、10份的相容劑SEBS在攪拌機中充分混合后，以側(cè)線給料的形式加入到雙螺桿擠出機中；(5)將(3)和(4)所加入到雙螺桿擠出機中的物料進行熔融擠出造粒，所述雙螺桿擠出機的擠出溫度為:一區(qū):230°C、二區(qū):235°C、三區(qū):245°C、四區(qū):250°C、五區(qū):240°C、六區(qū):235°C、七區(qū):230°C、機頭150°C，雙螺桿轉(zhuǎn)速為200r/min，停留時間Imin ；實施例4(1)將70份的PA6樹脂在75°C下烘干12h ;將15份ABS樹脂粉料在80°C下烘干，干燥時間:3h ；
(2)將各種助劑:相容劑、阻燃劑、礦物填料和抗氧劑分別干燥；(3)將干燥后的PA6樹脂、2份的硅石灰、0.5份抗氧劑1076、10份阻燃劑RDP和10份三聚氰胺氰脲酸鹽在攪拌機中高速攪拌下均勻混合后，加入到雙螺桿擠出機中；(4)將干燥后的15份的ABS樹脂粉料、7份的相容劑聚苯乙烯馬來酸酐接枝共聚物在攪拌機中充分混合后，以側(cè)線給料的形式加入到雙螺桿擠出機中；(5)將(3)和(4)所加入到雙螺桿擠出機中的物料進行熔融擠出造粒，所述雙螺桿擠出機的擠出溫度為:一區(qū):225°C、二區(qū):235°C、三區(qū):245°C、四區(qū):250°C、五區(qū):240°C、六區(qū):230°C、七區(qū):220°C、機頭130°C，雙螺桿轉(zhuǎn)速為180r/min，停留時間1.5min。實施例5(I)將75份的PA1010樹脂在80°C下烘干8h ;將25份ABS樹脂粉料在80°C下烘干，干燥時間:4h;(2)將各種助劑:相容劑、阻燃劑、礦物填料和抗氧劑分別干燥；(3)將干燥后的PA1010樹脂、4份的納米蒙脫土、0.1份的抗氧劑1010、6份阻燃劑RDP和7份的三聚氰胺氰脲酸鹽在攪拌機中高速攪拌下均勻混合后，加入到雙螺桿擠出機中；(4)將干燥后的25份的ABS樹脂粉料、8份的相容劑聚苯乙烯馬來酸酐接枝共聚物在攪拌機中充分混合后，以側(cè)線給料的形式加入到雙螺桿擠出機中；(5)將(3)和(4)所加入到雙螺桿擠出機中的物料進行熔融擠出造粒，所述雙螺桿擠出機的擠出溫度為:一區(qū):220°C、二區(qū):235°C、三區(qū):240°C、四區(qū):245°C、五區(qū):240°C、六區(qū):230°C、七區(qū):220-°C、機頭135°C，雙螺桿轉(zhuǎn)速為150r/min，停留時間2min。
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本發(fā)明所得到了材料經(jīng)過各種性能檢測，其物性數(shù)據(jù)表如下:
權(quán)利要求
1.一種無鹵阻燃PA/ABS共混物，其特征在于，該共混物由以重量份數(shù)計的如下原料制成: 聚酰胺60 80 ; 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 15 30 ; 相容劑5 10 ; 阻燃劑10 20 ; 礦物填料2 5 ; 抗氧劑0.1 0.5。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鹵阻燃PA/ABS共混物，其特征在于，所述的聚酰胺為PA6、PA66、PA1010或PA1212中的一種或幾種，聚酰胺的數(shù)均分子量為不高于25000。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鹵阻燃PA/ABS共混物，其特征在于，所述的聚酰胺的數(shù)均分子量不高于20000。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鹵阻燃PA/ABS共混物，其特征在于，所述的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物為粉料樹脂，其數(shù)均分子量不超過15000。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鹵阻燃PA/ABS共混物，其特征在于，所述的相容劑為聚乙烯接枝馬來酸酐(PE-g-MAH)或馬來酸酐接枝苯乙烯SEBS。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鹵阻燃PA/ABS共混物，其特征在于，所述的阻燃劑為間苯二酚雙(磷酸二苯酯)RDP與三聚氰胺氰脲酸鹽(MCA)的混合物；或雙酚A-雙(磷酸二苯酯)BDP與三聚氰胺氰脲酸鹽(MCA)的混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鹵阻燃PA/ABS共混物，其特征在于，所述的礦物填料為納米無機填料；優(yōu)選地，所述納米無機填料為硅珠、納米蒙脫土、碳化硅粉或硅石灰中的一種或多種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鹵阻燃PA/ABS共混物，其特征在于，所述的抗氧劑為醋酸銅、碘化銅、碘化鉀、受阻酚類抗氧劑或醇酯類抗氧劑；其中:所述受阻酚類抗氧劑為抗氧劑1098和抗氧劑168的混合物；所述醇酯類抗氧劑為抗氧劑1010或抗氧劑1076。
9.一種如權(quán)利要求1所述的無鹵阻燃PA/ABS共混物的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟: (1)按照以下組分及重量份含量備料: 聚酰胺60 80 ; 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 15 30 ; 相容劑5 10 ; 阻燃劑10 20 ; 礦物填料2 5 ; 抗氧劑0.1 0.5 ; (2)將聚酰胺在75 90°C下烘干8-12h，將丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物在80 85°C下烘2 4h，相容劑、阻燃劑、礦物填料和抗氧劑也分別進行干燥； (3)將干燥后的聚酰胺、礦物填料、抗氧劑、阻燃劑在攪拌機中高速攪拌下均勻混合后，加入到雙螺桿擠出機中； (4)將干燥的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和相容劑在攪拌機中充分混合后，以側(cè)線給料的形式加入到雙螺桿擠出機中； (5)上述原料加入到雙螺桿擠出機中后，控制擠出溫度為220 250°C，利用雙螺桿擠出機進行熔融擠出造粒，即得到產(chǎn)品。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的無鹵阻燃PA/ABS共混物的制備方法，其特征在于，所述的雙螺桿擠出機的擠出溫度為:一區(qū):220 230°C、二區(qū):230 235°C、三區(qū):235 245°C、四區(qū):245 250°C、五區(qū):240 250°C、六區(qū):230 240°C、七區(qū):220 230°C、機頭溫度為130 150°C，雙螺桿 轉(zhuǎn)速為150 200r/min，擠出停留時間為I 2min。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無鹵阻燃PA/ABS共混物及其制備方法，該無鹵阻燃PA/ABS共混物由以重量份數(shù)計的如下原料制成PA60～80、ABS樹脂粉料15～30、相容劑5～10、阻燃劑10～20、礦物填料2～5、抗氧劑0.1～0.5；將干燥后的PA樹脂、礦物填料、抗氧劑、阻燃劑在攪拌機中高速攪拌下均勻混合后加入到雙螺桿擠出機中；干燥后ABS樹脂粉料、相容劑在攪拌機中充分混合后以側(cè)線給料的形式加入到雙螺桿擠出機中，熔融擠出造粒。本發(fā)明制備得到的共混物可以降低PA的吸水性，提高其耐光性，提高ABS的耐熱性能、抗沖擊和拉伸強度；同時還具有優(yōu)良的阻燃性能、高流動性、生產(chǎn)工藝簡單、操作方法簡便，能夠廣泛的應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。
文檔編號C08L77/00GK103160110SQ201110419309
公開日2013年6月19日 申請日期2011年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月14日
發(fā)明者李 榮 申請人:上海杰事杰新材料(集團)股份有限公司