一種阻燃增強(qiáng)abs塑料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種塑料及其制備方法，尤其涉及一種阻燃增強(qiáng)ABS塑料及其制備方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚丙?。≒oyropylene，ABS)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、衛(wèi)生等包裝和日 常生活的各個(gè)領(lǐng)域中，是目前世界高分子材料中用量最大、增長(zhǎng)速度最快的一類產(chǎn)品，主要 是由于其原料來(lái)源多、價(jià)格低、材料性能優(yōu)良、電絕緣性和化學(xué)穩(wěn)定性好，同時(shí)又具有易于 加工成型的優(yōu)點(diǎn)。雖然ABS優(yōu)點(diǎn)較多，但也有其不足，主要表現(xiàn)為韌性、阻燃、耐老化性能較 差，且成型收縮率大、易燃燒，同時(shí)由于其非極性的特點(diǎn)，使其與其它極性聚合物、無(wú)機(jī)填料 的相容性較差，從而限制了作為注塑、纖維、薄膜等制品的原料或?qū)Ｓ昧系膽?yīng)用。因此，為了 拓展ABS的應(yīng)用領(lǐng)域，必須對(duì)ABS進(jìn)行改性，提高其性能。
[0003] 按改性中是否發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，可將聚丙烯的改性方法分為物理改性和化學(xué)改 性；按使用功能可分為共混增韌改性、填充增強(qiáng)改性、功能化改性和阻燃改性。聚丙烯的 物理改性主要通過(guò)加入其它聚合物、填料及相容劑，達(dá)到改善材料性能的目的，包括共混改 性、無(wú)機(jī)粒子增強(qiáng)增韌改性和阻燃改性等。聚烯烴共混物研究和應(yīng)用已得到了學(xué)術(shù)界與工 業(yè)界的廣泛關(guān)注和迅速發(fā)展。
[0004] 聚合物改性的最簡(jiǎn)單的方法是無(wú)機(jī)粒子的填充改性。按尺寸大小，無(wú)機(jī)粒子可分 為微米粒子、納米粒子和晶須粒子三類。無(wú)機(jī)粒子的填充改性方法不僅能提高聚合物的剛 度、硬度、模量、沖擊韌性和熱變形溫度，還能降低成本。由于聚合物復(fù)合材料的強(qiáng)度和韌性 主要受填料粒子的粒徑、形狀、以及基體與粒子間的界面粘結(jié)強(qiáng)度的影響，因此采用界面相 容劑或彈性體等與無(wú)機(jī)剛性粒子共同增強(qiáng)增韌ABS，能有效提高材料韌性，同時(shí)使材料也具 有較高的強(qiáng)度，最終實(shí)現(xiàn)ABS增強(qiáng)與增韌。由此通過(guò)將無(wú)機(jī)粒子的超細(xì)化、納米化和表面功 能化，使填料轉(zhuǎn)變?yōu)楣δ芴盍希c彈性體協(xié)同增加聚合物的強(qiáng)度與韌性已成為聚合物/無(wú) 機(jī)填料復(fù)合材料的研究熱點(diǎn)。
[0005] 微米級(jí)無(wú)機(jī)剛性粒子改善ABS的韌性，可在不降低其拉伸強(qiáng)度和剛性的同時(shí)，還 能提高材料抗沖性能和熱變形溫度。納米材料與技術(shù)從20世紀(jì)90年代開始興起，逐漸使 無(wú)機(jī)填料粒子向納米化和功能化方向發(fā)展。納米粒子填充聚合物必須實(shí)現(xiàn)納米粒子與聚合 物在納米尺度上的均勻分散，才能達(dá)到較好的增強(qiáng)、增韌效果。因此，采用納米粒子改性聚 合物，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚?，降低粒子的表面能，并增加塑化過(guò)程中粒子與基體之間的 界面相互作用，提高機(jī)械剪切力，最終達(dá)到納米粒子均勻分散的效果。
[0006] 本發(fā)明提供了一種阻燃增強(qiáng)ABS塑料，強(qiáng)度高，并具有優(yōu)異的阻燃性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題之一是提供一種阻 燃增強(qiáng)ABS塑料。
[0008] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題之二是提供一種阻燃增強(qiáng)ABS塑料的制備方法。
[0009] 本發(fā)明目的是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0010] -種阻燃增強(qiáng)ABS塑料，由下述重量份的原料制備而成：
[0011] ABS樹脂90-110份、9, 10-二羥基硬脂酸1-5份、氫氧化鎂5-15份、偶聯(lián)劑0. 1-0. 5 份、相容劑0.3-0. 7份。
[0012] 優(yōu)選地，所述的偶聯(lián)劑選自硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑、鋯酸酯偶 聯(lián)劑中一種或多種的混合物。
[0013] 更優(yōu)選地，所述的偶聯(lián)劑由40-60wt %二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷和 40-60wt% (N，N-二甲基-3-氨丙基）三甲氧基硅烷混合而成。
[0014] 優(yōu)選地，所述的相容劑由40-60wt % ABS-g-MAH和40-60wt % EVA-g-MAH混合而 成。
[0015] 本發(fā)明還提供了上述阻燃增強(qiáng)ABS塑料的制備方法，將氫氧化鎂、相容劑、ABS樹 脂、9, 10-二羥基硬脂酸、偶聯(lián)劑混合均勻，混煉塑化，擠出造粒。
[0016] 本發(fā)明所述一種阻燃增強(qiáng)ABS塑料及其制備方法，通過(guò)合理的配比，優(yōu)選出適合 提高ABS力學(xué)性能的無(wú)機(jī)填料、相容劑的種類及用量，提高了阻燃性能和強(qiáng)度。
[0017] 本發(fā)明阻燃增強(qiáng)ABS塑料具有良好的綜合性能，可廣泛應(yīng)用于汽車內(nèi)飾件如儀表 板、立柱、雜物箱、門板等，外飾件如保險(xiǎn)杠、防擦條、擾流板等。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明，以下所述，僅是對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施 例而已，并非對(duì)本發(fā)明做其他形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示 的技術(shù)內(nèi)容加以變更為同等變化的等效實(shí)施例。凡是未脫離本發(fā)明方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明 的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以下實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改或等同變化，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0019] 實(shí)施例中各原料介紹：
[0020] ABS樹脂：CAS號(hào)：9003-56-9，ABS樹脂，采用中國(guó)石油吉林石化公司生產(chǎn)的牌號(hào)為 0215A的ABS樹脂。
[0021] 二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷，CAS號(hào)：35141-30-1。
[0022] (N，N-二甲基-3-氨丙基）三甲氧基硅烷，CAS號(hào)：2530-86-1。
[0023] 氫氧化鎂，CAS號(hào)：1909-42-8,采用山東魯華化工有限公司的粒徑為0. 5-5 μπι氫 氧化鎂。。
[0024] ABS-g-MAH，采用南京聚星高分子材料有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為JX-9的ABS-g-MAH。
[0025] EVA-g-MAH，采用南京塑泰高分子科技有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為g-3的EVA-g-MAH。
[0026] 9, 10-二羥基硬脂酸，CAS 號(hào)：120-87-6。
[0027] 實(shí)施例1
[0028] 稱取各原料（重量份）：ABS樹脂100份、9, 10-二羥基硬脂酸3份、氫氧化鎂10 份、偶聯(lián)劑〇. 4份、相容劑0. 2份。
[0029] 所述的偶聯(lián)劑由0. 2份二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷和0. 2份（N，N-二甲 基-3-氨丙基）三甲氧基硅烷混合而成。
[0030] 所述的相容劑由0· 1份ABS-g-MAH和0· 1份EVA-g-MAH混合而成。
[0031] 將氫氧化鎂、相容劑、ABS樹脂、9, 10-二羥基硬脂酸、偶聯(lián)劑混合均勻，加入雙螺 桿擠出機(jī)中，雙螺桿擠出機(jī)的加工溫度240°C，主機(jī)轉(zhuǎn)速為350轉(zhuǎn)/分；擠出后冷卻牽條、風(fēng) 干切粒，即制備本發(fā)明所述的阻燃增強(qiáng)ABS塑料。
[0032] 實(shí)施例2
[0033] 按實(shí)施例1的原料配比和方法制備阻燃增強(qiáng)ABS塑料，區(qū)別僅在于：所述的偶聯(lián)劑 為0. 4份二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷。得到實(shí)施例2的阻燃增強(qiáng)ABS塑料。
[0034] 實(shí)施例3
[0035] 按實(shí)施例1的原料配比和方法制備阻燃增強(qiáng)ABS塑料，區(qū)別僅在于：所述的偶聯(lián)劑 為0. 4份（N，N-二甲基-3-氨丙基）三甲氧基硅烷。得到實(shí)施例3的阻燃增強(qiáng)ABS塑料。
[0036] 實(shí)施例4
[0037] 按實(shí)施例1的原料配比和方法制備阻燃增強(qiáng)ABS塑料，區(qū)別僅在于：所述的相容劑 為0. 2份ABS-g-MAH。得到實(shí)施例4的阻燃增強(qiáng)ABS塑料。
[0038] 實(shí)施例5
[0039] 按實(shí)施例1的原料配比和方法制備阻燃增強(qiáng)ABS塑料，區(qū)別僅在于：所述的相容劑 為0. 2份EVA-g-MAH。得到實(shí)施例5的阻燃增強(qiáng)ABS塑料。
[0040] 測(cè)試?yán)?
[0041] 對(duì)實(shí)施例1-5制備得到的阻燃增強(qiáng)ABS塑料進(jìn)行常規(guī)性能測(cè)試。具體測(cè)試結(jié)果見 表1 :
[0042] 表1 :阻燃增強(qiáng)ABS塑料常規(guī)性能測(cè)試數(shù)據(jù)
[0045] 比較實(shí)施例1與實(shí)施例2-3,在偶聯(lián)劑加入總量相同的情況下，實(shí)施例1(二乙 烯三胺基丙基三甲氧基硅烷和（N，N-二甲基-3-氨丙基）三甲氧基硅烷復(fù)配）阻燃增強(qiáng) ABS塑料的常規(guī)性能明顯優(yōu)于實(shí)施例2-3 (二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷和（N，N-二甲 基-3-氨丙基）三甲氧基硅烷中單一原料）.
[0046] 測(cè)試?yán)?
[0047] 對(duì)實(shí)施例1-5制備得到的阻燃增強(qiáng)ABS塑料進(jìn)行阻燃性能測(cè)試，采用UL94試驗(yàn) 對(duì)阻燃性進(jìn)行評(píng)價(jià)。所述UL94試驗(yàn)是通過(guò)使用用于阻燃性評(píng)價(jià)的樣條（125mm X 13mm X I. 6mmm)在23°C和50%相對(duì)濕度的恒溫室中放置48小時(shí)后對(duì)其進(jìn)行由Underwriters Laboratories規(guī)定的UL94燃燒試驗(yàn)，阻燃測(cè)試和評(píng)價(jià)結(jié)果為：阻燃級(jí)別從HB級(jí)至V-O級(jí) 遞增。具體測(cè)試結(jié)果見表2:
[0048] 表2 :阻燃增強(qiáng)ABS塑料阻燃性能測(cè)試數(shù)據(jù)
[0050] 比較實(shí)施例1與實(shí)施例4-5,在相容劑加入總量相同的情況下，實(shí)施例 I (EVA-g-MAH和ABS-g-MAH復(fù)配）阻燃增強(qiáng)ABS塑料的阻燃性能明顯優(yōu)于實(shí)施例 2-3 (EVA-g-MAH 和 ABS-g-MAH 中單一原料）。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種阻燃增強(qiáng)ABS塑料，其特征在于，由下述重量份的原料制備而成：ABS樹脂 90-110份、9, 10-二羥基硬脂酸1-5份、氫氧化鎂5-15份、偶聯(lián)劑0. 1-0. 5份、相容劑 0· 3-0. 7 份。2. 如權(quán)利要求1所述的阻燃增強(qiáng)ABS塑料，其特征在于，所述的偶聯(lián)劑由40-60wt%二 乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷和40-60wt% (N，N-二甲基-3-氨丙基）三甲氧基硅烷混合 而成。3. 如權(quán)利要求1所述的阻燃增強(qiáng)ABS塑料，其特征在于，所述的相容劑由40-60wt% ABS-g-MAH和 40-60wt%EVA-g-MAH混合而成。4. 如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的阻燃增強(qiáng)ABS塑料的制備方法，其特征在于，包括以下 步驟：將氫氧化鎂、相容劑、ABS樹脂、9, 10-二羥基硬脂酸、偶聯(lián)劑混合均勻，混煉塑化，擠 出造粒。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種阻燃增強(qiáng)ABS塑料及其制備方法，所述阻燃增強(qiáng)ABS塑料由下述重量份的原料制備而成：ABS樹脂90-110份、9,10-二羥基硬脂酸1-5份、氫氧化鎂5-15份、偶聯(lián)劑0.1-0.5份、相容劑0.3-0.7份。本發(fā)明所述一種阻燃增強(qiáng)ABS塑料及其制備方法，通過(guò)合理的配比，優(yōu)選出適合提高ABS力學(xué)性能的無(wú)機(jī)填料、相容劑的種類及用量，提高了阻燃性能和強(qiáng)度。
【IPC分類】C08L51/06, C08K3/22, C08K5/544, C08K13/02, C08L55/02, C08K5/09
【公開號(hào)】CN105400126
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201511008259
【發(fā)明人】陳斌, 張榮福, 印玲
【申請(qǐng)人】上海浦東瀚氏模具成型有限公司
【公開日】2016年3月16日
【申請(qǐng)日】2015年12月29日