CN107974026B

CN107974026B - 一种消光阻燃abs材料及其制备方法

Info

Publication number: CN107974026B
Application number: CN201610921951.1A
Authority: CN
Inventors: 丁树岩; 金滟; 蔡涛; 石胜鹏; 康鹏
Original assignee: Sinopec Beijing Research Institute of Chemical Industry; China Petroleum and Chemical Corp
Current assignee: Sinopec Beijing Research Institute of Chemical Industry; China Petroleum and Chemical Corp
Priority date: 2016-10-21
Filing date: 2016-10-21
Publication date: 2020-07-24
Anticipated expiration: 2036-10-21
Also published as: CN107974026A

Abstract

本发明涉及一种阻燃消光ABS材料及其制备方法。该所述材料包含有共混的以下组分：ABS树脂、消光组分、阻燃剂、抗氧剂。所述的消光组分包括三种组分，即SEBS、聚烯烃树脂、金属氧化物。所述的阻燃剂分为主阻燃剂和辅助阻燃剂。本发明制备的消光阻燃ABS材料具有消光性能好，表面光洁度度高，力学性能好的特点，可广泛的应用于汽车内饰、大型客车顶棚扣板、各种电器仪表外壳型等。

Description

一种消光阻燃ABS材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及改性塑料领域，更进一步说，涉及一种消光阻燃ABS材料及其制备方法。

背景技术

ABS及其合金材料具有优异的综合性能,广泛应用于汽车、家电和交通等领域。ABS具有很高的光泽,这在一定程度上扩大了它的应用领域,同时也正是由于很高的光泽度,也限制了它的应用范围。因此在ABS改性研究方面出现了很有趣的一个现象，一方面努力的提高光泽度制备高光泽材料，另一方面努力的降低光泽度制备消光材料。本发明主要涉及ABS消光方面的研究。

ABS消光材料主要用于汽车内部部件、各种电器仪表外壳、照相机和旅行衣箱等方面。目前传统的ABS消光主要有4种方法:1、对加工模具或压辊表面进行激光或喷砂处理,使制品表面达到消光的目的；2、添加消光剂,如钛白粉、二氧化硅等；3、对ABS制品表面进行喷涂。4、使用具有高B段含量的SBS同AS、接枝橡胶类共混改性。上述4种方法都因有比较大的缺点而使消光ABS的应用受到限制。如使用方法1，要经常更换被磨损的模具，而且制品基本不能进行加热类的处理。使用方法2使材料韧性大幅降低，表面粗糙。使用方法3会使VOC大量增加，危害健康。使用方法4虽然避免了其它三种方法的缺陷，但其技术的核心是制备一种超高B含量的ABS，再使用接枝物对其进行消光处理。材料的性能不能保证，同时消光效果很一般。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种消光阻燃ABS材料以及其制备方法。本发明的方法提供了一种新的制备消光ABS材料的方法和思路，本发明的消光阻燃ABS在具有优异的消光性能，表面光滑平整，加工性能优异，同时克服了一般阻燃材料韧性较差的缺点，具有良好的力学性能。可应用于大型客车顶棚扣板、各种电器仪表外壳型等。

本发明的目的之一是提供一种消光阻燃ABS材料。该所述材料包含有共混的以下组分：ABS树脂、消光组分、阻燃剂、抗氧剂。

以该消光阻燃ABS材料按100重量份计算，各组分用量如下：消光组份为5～20重量份，优选为5～15重量份，阻燃剂用量为10～20重量份，优选为10～18重量份，抗氧剂为0.1～0.5重量份；余量为ABS树脂；

其中，所述消光组分包括SEBS、聚烯烃树脂、金属氧化物；所述SEBS、聚烯烃树脂、金属氧化物的重量用量范围为5～15：1～5：0.1～0.8。

本发明的消光阻燃ABS材料中所述的ABS树脂可根据实际的材料性能要求和加工条件任意选取，没有特殊要求。

本发明的消光阻燃ABS材料中所述的消光组分包括三种组分，即SEBS、聚烯烃树脂、金属氧化物。SEBS是以聚苯乙烯为末端，以丁二烯加氢得到的乙烯-丁烯共聚物为中间弹性嵌段的线性三嵌共聚物。SEBS不含不饱和双键，具有优异的弹性的同时具有良好的稳定性和耐老化性能。SEBS分为线型和星型两种。本发明所选取的SEBS为分子量为7～30万的线型SEBS。涉及到具体的工业产品以及本发明的具体用途，我们优选分子为22万的线型SEBS。聚烯烃树脂要求与ABS树脂相容性较差，与SEBS有一定的相容性。我们选取的是熔指为0.5～20g/10min的高密度PE或接枝PE(为马来酸酐接枝，接枝率为0.8～1％)。考虑最终产品的加工性能和用途，优选熔指为5～10g/10min的高密度PE或接枝PE(为马来酸酐接枝，接枝率为0.8～1％)。所述金属氧化物为TiO₂、Sb₂O₃等金属氧化物的一种或几种的复配。

本发明中的阻燃剂分为主阻燃剂和辅助阻燃剂。主阻燃剂考虑到环保要求，选择了溴代环氧乙烷和溴代三嗪中的至少一种。同时考虑到成本和阻燃效果，我们按照3：9的比例对两种阻燃剂进行了复配。其加入量可根据阻燃级别的不同进行调整加入量。所述辅阻燃剂为三氧化二锑。本发明的消光阻燃ABS材料的阻燃级别为V0级。所述主阻燃剂和辅阻燃剂的重量用量比例范围可为2.5～3.5:1。

本发明中加入的抗氧剂，为受阻酚类通用抗氧剂，用以保证材料在共混和后续的成型加工过程中材料性能的稳定。其加入量根据具体的实际需求在0.1～0.5重量份之间进行变化。

在本发明的消光阻燃ABS材料在加工过程中，可根据具体需要加入一定量的增韧剂、填充剂、色母粒等对材料性能进行调整。

本发明的目的之二在于提供该消光阻燃ABS材料制备方法。即将包含ABS树脂、消光组分、阻燃剂、抗氧剂在内的组分按所述含量熔融共混制得所述的消光阻燃ABS材料。更为具体的，本发明的消光阻燃ABS材料的制备方法，包括将包含有所述ABS树脂、消光组分、阻燃剂、抗氧剂在内的组分按所述配比在混合设备中搅拌均匀，经过共混设备熔融共混挤出，保持设备真空系统的真空度高于-0.08MPa，造粒后即制成本发明的消光阻燃ABS材料。

在本发明消光阻燃ABS材料的加工过程中，物料熔融共混温度即为通常ABS加工中所用的共混温度，即200～220℃。

在上述本发明的制备方法中物料混合的混合设备可采用现有技术中所用的各种混料设备，如搅拌机、捏和机等。本发明的上述方法中所使用的熔融共混设备为橡塑加工业中的通用共混设备，可以是双螺杆挤出机、BUSS混炼机组等。

本发明的消光阻燃ABS材料具有优异的消光性能，表面光滑平整，加工性能优异，同时克服了一般阻燃材料韧性较差的缺点，具有良好的力学性能。可应用于大型客车顶棚扣板、各种电器仪表外壳型等。

附图说明

图1为对比例1制备的材料的电子显微镜表面照片(照片的放大倍数均为150倍)；

图2为对比例2制备的材料的电子显微镜表面照片；

图3为实施例1制备的本发明的消光阻燃ABS材料的电子显微镜表面照片；

图4为实施例2制备的本发明的消光阻燃ABS材料的电子显微镜表面照片。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。但本发明并不仅限于下述实施例。

实施例1～4：

将ABS树脂(上海高桥石化，牌号为8391)、消光组分(包括SEBS，岳阳石化生产，牌号YH-503；PE，茂名石化生产，牌号HXB4505M；TiO₂，金红石型钛白粉，牌号930；接枝PE，国产，普利红斌，接枝率1％)、阻燃剂(溴代环氧乙烷，雅宝公司生产，牌号SAYTEX8010；溴代三嗪，青岛海洋研究院生产，牌号FR245、锑白(H1410-Y1009，中国闪星)、抗氧剂(汽巴佳基公司生产，牌号B225)加入高速搅拌机中搅拌均匀，随后将上述混合物料经双螺杆混炼机组造粒，混炼温度为200～220℃，保持设备真空系统的真空度高于-0.08MPa；即制得本发明的消光阻燃ABS材料。其具体配方及样条测试结果如表1所示。

将上述制备的阻燃消光ABS材料在90℃旋风干燥烘箱中干燥4h，经德国哈克公司生产的Themo Haake Polylab Os系统挤出制备板材，进行测试。

所述测试包括：

光泽度的测试：按照GB/T8807-1988的标准对材料光泽度进行测试；

电子显微镜表面照片：对板材表面的形态进行拍照检测。

对比例1：

未加入消光组份，其余组成及制备条件、测试过程均与实施例1相同。其具体配方及样条测试结果如表1所示。

对比例2～3：

分别加入了10份粉料SBS(燕山石化，4402)和0.8份钛白粉，其余组成及制备条件、测试过程与实施例1相同。

其具体配方及样条测试结果如表1所示。

表1实施例1～4、比较例1～3的配比和测试性能数据

比较材料消光性能除了要看光泽度的测试数值，还要比较它的表面光洁程度。从表1和附图中的比较例和实施例的试验结果可以看到：

1、阻燃剂对消光性能有一定的好的影响，如在对比例1的配方中，如果不加入阻燃剂，它的光泽度据测试在90以上。

2、本发明消光剂的加入可降低ABS材料光泽度的同时，表面凝胶颗粒分布均匀，使最终制品光泽度和光洁度均能满足要求。

3、对比例3的光泽度测试结果虽然很低，但原因是在实际挤出中出现了分解的现象，制品表面呈鱼鳞状。

综合上述，可知，本申请的消光阻燃ABS材料具有低光泽度，高光洁度，优异的阻燃性能，力学性能并没有因阻燃剂的加入降低太多，加工方便。

Claims

1.一种消光阻燃ABS材料，其特征在于组成为共混的以下组分：ABS树脂、消光组分、阻燃剂、抗氧剂；

以消光阻燃ABS材料按100重量份计算：消光组份为5～20重量份，阻燃剂用量为10～18重量份，抗氧剂为0.1～0.5重量份；余量为ABS树脂；

所述消光组分包括SEBS、聚烯烃树脂、金属氧化物；所述SEBS、聚烯烃树脂、金属氧化物的用量范围为5～15：1～5：0.1～0.8；所述SEBS为分子量为7～30万的线型SEBS；所述聚烯烃树脂为熔指0.5～20g/10min的高密度聚乙烯或接枝聚乙烯；所述金属氧化物选自TiO₂、Sb₂O₃中的至少一种；

所述阻燃剂包括主阻燃剂和辅阻燃剂；所述主阻燃剂选自溴代环氧乙烷和溴代三嗪中的至少一种；所述辅阻燃剂为三氧化二锑；所述主阻燃剂和辅阻燃剂的用量比例范围为2.5～3.5:1。

2.根据权利要求1所述的一种消光阻燃ABS材料，其特征在于：

以消光阻燃ABS材料按100重量份计算，所述消光组份为5～15重量份。

3.根据权利要求1所述的一种消光阻燃ABS材料，其特征在于：

以消光阻燃ABS材料按100重量份计算，各组分用量如下：消光组份为5～15重量份，阻燃剂用量为10～18重量份，抗氧剂为0.1～0.5重量份；余量为ABS树脂。

4.根据权利要求1～3之任一项所述的一种消光阻燃ABS材料，其特征在于：所述消光阻燃ABS材料的阻燃级别为V0级。

5.根据权利要求1～4之任一项所述的一种消光阻燃ABS材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：将包含ABS树脂、消光组分、阻燃剂、抗氧剂在内的组分按所述用量熔融共混制得所述的消光阻燃ABS材料。

6.根据权利要求5所述的一种消光阻燃ABS材料的制备方法，其特征在于：所述熔融共混的真空度为-0.08MPa以上。