專利名稱：：一種無鹵阻燃abs樹脂及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬阻燃ABS樹脂及其改性制備領(lǐng)域，特別是涉及一種無鹵阻燃ABS樹脂及其制備方法。
背景技術(shù)：
：ABS(AcrylonitrileButadieneStyrene)樹脂是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯組成的三元共聚物，具有優(yōu)良的沖擊性，高剛性，耐油性，耐低溫性，耐化學(xué)腐蝕性和電氣性.能，在工業(yè)零配件、電器、電子、輕工家電、紡織、建筑等領(lǐng)域有廣泛的用途，己成為現(xiàn)今產(chǎn)量最高、應(yīng)用最廣的熱塑性工程塑料。但ABS樹脂本身的阻燃性差，極限氧指數(shù)(LOI)只有19%左右，容易引起燃燒而導(dǎo)致火災(zāi)，并且，隨著社會發(fā)展和社會安全意識的提高，國內(nèi)外對在汽車、建筑、家用電器、辦公用品等方面使用的塑料材料提出了嚴格的防火阻燃和環(huán)保要求，因此研究開發(fā)ABS阻燃技術(shù)對于ABS樹脂的應(yīng)用發(fā)展非常重要。當前，對ABS阻燃而言，卣素阻燃劑仍占據(jù)主導(dǎo)地位，此類阻燃劑存在發(fā)煙量大，易形成有毒氣體如多溴代二噁垸和多溴代二苯并呋喃。歐盟頒布的RoHS和WEEE指令已經(jīng)禁止在歐盟國家銷售的一些電子電氣設(shè)備含有有害物質(zhì)，因此研究開發(fā)符合國際阻燃標準和環(huán)保要求的阻燃ABS已迫在眉睫(塑料工業(yè)，2006年，第34巻增刊)。有機磷系阻燃劑具有阻燃和增塑雙重作用，可使阻燃劑實現(xiàn)無鹵化，改善塑料成型的流動性能，產(chǎn)生的毒性氣體和腐蝕性氣體比鹵素阻燃劑少，不同的磷酸酯在固相和氣相之間存在協(xié)同的阻燃作用，因此磷系阻燃劑尤其是磷酸酯阻燃劑的在塑料阻燃改性中的應(yīng)用越來越廣泛。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種無鹵阻燃ABS樹脂及其制備方法，以新型膦酸酯阻燃劑為基礎(chǔ)，通過與過渡金屬化合物復(fù)配后，實現(xiàn)ABS樹脂的無鹵素高效阻燃，采用熔融擠出工藝生產(chǎn)，具有流程簡單、連續(xù)、生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的優(yōu)點，得到的產(chǎn)品阻燃性能好，力學(xué)性能優(yōu)，不含鹵素對環(huán)境友好，且生產(chǎn)成本低廉。本發(fā)明的一種無鹵阻燃ABS樹脂，包括如下重量份的原料ABS樹脂5084。/。、含磷阻燃劑10~30%，過渡金屬化合物1~15%，加工助劑1~5%。所述的無鹵阻燃ABS樹脂，包括如下重量份的原料ABS樹脂5560M、含磷阻燃劑20~25%,過渡金屬化合物10~15%，加工助劑5%;所述的無鹵阻燃ABS樹脂，包括如下重量份的原料ABS樹脂6075y。、含磷阻燃劑10~25%，過渡金屬化合物5~15%，加工助劑5%;所述的無鹵阻燃ABS樹脂，包括如下重量份的原料ABS樹脂6584。/。、含磷阻燃劑10~30%，過渡金屬化合物515%，加工助劑5%;所述的ABS樹脂為丙烯腈、1，3-丁二烯和苯乙烯三種單體的接枝共聚物，任何一種ABS樹脂都適用于本發(fā)明；所述的含磷阻燃劑選自甲基膦酸螺環(huán)季戊四醇酯DMDP，蜜胺焦磷酸鹽MPP,聚磷酸銨APP等中的一種或幾種的混合物；所述的過渡金屬化合物為三聚氰胺過渡金屬鹽；優(yōu)選的過渡金屬化合物選自三聚氰胺鎢酸鹽MW，三聚氰胺磷鉤酸鹽MPW、三聚氰胺硅鎢酸鹽MSW、三聚氰胺鉬酸鹽MM中的一種或幾種的混合物；所述的加工助劑選自潤滑劑、偶聯(lián)劑、抑煙劑、增韌劑中的一種或幾種的混合物；所述的潤滑劑為蒙脫土、水滑石、硅酮粉或滑石粉；偶聯(lián)劑為硅垸偶聯(lián)劑；抑煙劑為聚四氟乙烯PTFE，增韌劑為高膠粉。本發(fā)明的一種無鹵阻燃ABS樹脂的制備方法，包括按重量份50~84%ABS樹脂、10~30%含磷阻燃劑，1~15%過渡金屬化合物及1~5%加工助劑充分混合后，于雙螺桿擠出機中，將雙螺桿擠出機的料筒溫度控制在18024(TC之間，雙螺桿擠出機的長徑比至少為30-40，經(jīng)混煉、擠出、拉條、冷卻、切粒，獲得成品。所述的ABS樹脂為丙烯腈、1，3-丁二烯和苯乙烯三種單體的接枝共聚物，任何一種ABS樹脂都適用于本發(fā)明；所述的含磷阻燃劑選自甲基膦酸螺環(huán)季戊四醇酯DMDP，蜜胺焦磷酸鹽MPP,聚磷酸銨APP等中的一種或幾種的混合物；所述的過渡金屬化合物為三聚氰胺過渡金屬鹽；優(yōu)選的過渡金屬化合物選自三聚氰胺鎢酸鹽MW，三聚氰胺磷鉤酸鹽MPW、三聚氰胺硅鉤酸鹽MSW、三聚氰胺鉬酸鹽MM中的一種或幾種的混合物；所述的加工助劑選自潤滑劑、偶聯(lián)劑、抑煙劑、增韌劑中的一種或幾種的混合物；所述的潤滑劑為蒙脫土、水滑石、硅酮粉或滑石粉；偶聯(lián)劑為硅垸偶聯(lián)劑；抑煙劑為聚四氟乙烯PTFE，增韌劑為高膠粉。本發(fā)明利用一種新型的阻燃劑甲基膦酸螺環(huán)季戊四醇酯(CN200610027825)和過渡金屬化合物提高ABS樹脂的阻燃性，這種新型的阻燃劑具有優(yōu)異的耐熱性、耐濕性和很低毒性，同時過渡金屬具有優(yōu)良的加氫脫氫特性，可以促進聚合物燃燒時脫水炭化，在表面形成炭膜，提高阻燃性。有益效果本發(fā)明以新型膦酸酯阻燃劑為基礎(chǔ)，通過與過渡金屬化合物復(fù)配后，實現(xiàn)ABS樹脂的無鹵素高效阻燃，采用熔融擠出工藝生產(chǎn)，具有流程簡單、連續(xù)、生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的優(yōu)點，得到的產(chǎn)品阻燃性能好，力學(xué)性能優(yōu)，不含鹵素對環(huán)境友好，且生產(chǎn)成本低廉c具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。實施例1將ABS樹脂及各種添加成分，按照下述組成配方進行共混，將混合物送入雙螺桿擠出機中，將雙螺桿擠出機的料筒溫度控制在180240'C之間，雙螺桿擠出機的長徑比至少為30-40，經(jīng)混煉、擠出、拉條、冷卻、切粒，即得成品，并按照國家標準測試其機械性能和阻燃性能，配方及其性能測試如下表所示表l:實施例1中的阻燃ABS樹脂配方及性能數(shù)據(jù)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>注ABS樹脂由寧波樂金甬興化工有限公司生產(chǎn)，牌號HI-121H;MPW:上海美萊珀化工材料科技有限公司實施例2將ABS樹脂及各種添加成分，按照下述組成配方進行共混，將混合物加入雙螺桿擠出機，混合擠出并切粒(造粒工藝與實施例l相同)，并按照國家標準測試其機械性能和阻燃性能，配方及其性能測試如下表所示-表2:實施例2中的阻燃ABS樹脂配方及性能數(shù)據(jù)<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>注ABS由寧波樂金甬興化工有限公司生產(chǎn)，牌號HI-121H;MPW:上海美萊珀化工材料科技有限公司實施例4將ABS樹脂及各種添加成分，按照下述組成配方進行共混，將混合物加入雙螺桿擠出機，混合擠出并切粒(造粒工藝與實施例l相同)，并按照國家標準測試其機械性能和阻燃性能，配方及其性能測試如下表所示表4:實施例4中的阻燃abs樹脂配方及性能數(shù)據(jù)<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>注abs由寧波樂金甬興化工有限公司生產(chǎn)，牌號hi-121h;mw:上海美萊珀化工材料科技有限公司實施例5將ABS樹脂及各種添加成分，按照下述組成配方進行共混，將混合物加入雙螺桿擠出機，混合擠出并切粒(造粒工藝與實施例l相同)，并按照國家標準測試其機械性能和阻燃性能，配方及其性能測試如下表所示表5:實施例5中的阻燃abs樹脂配方及性能數(shù)據(jù)<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>注abs由寧波樂金甬興化工有限公司生產(chǎn)，牌號hi-121h;msw:上海美萊珀化工材料科技有限公司實施例6將ABS樹脂及各種添加成分，按照下述組成配方進行共混，將混合物加入雙螺桿擠出機，混合擠出并切粒(造粒工藝與實施例l相同)，并按照國家標準測試其機械性能和阻燃性能，配方及其性能測試如下表所示表6:實施例6中的阻燃abs樹脂配方及性能數(shù)據(jù)<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>注abs由寧波樂金甬興化工有限公司生產(chǎn)，牌號hi-121h;mpw:上海美萊珀化工材料科技有限公司實施例7將ABS樹脂及各種添加成分，按照下述組成配方進行共混，將混合物加入雙螺桿擠出機，混合擠出并切粒(造粒工藝與實施例l相同)，并按照國家標準測試其機械性能和阻燃性能，配方及其性能測試如下表所示表7:實施例7中的阻燃ABS樹脂配方及性能數(shù)據(jù)配方設(shè)計性能測試ABSDMDPMSW硅酮粉高膠粉PTFE硅烷偶聯(lián)劑拉伸性能(Mpa)LOI(%)55%30%10%1%2%1%1%31.7623.9注ABS由寧波樂金甬興化工有限公司生產(chǎn)，牌號HI-121H;MSW:上海美萊珀化工材料科技有限公司實施例8將ABS樹脂及各種添加成分，按照下述組成配方進行共混，將混合物加入雙螺桿擠出機，混合擠出并切粒(造粒工藝與實施例l相同)，并按照國家標準測試其機械性能和阻燃性能，配方及其性能測試如下表所示表8:實施例8中的阻燃ABS樹脂配方及性能數(shù)據(jù)配方設(shè)計性能測試ABSDMDPMM硅酮粉高膠粉PTFE硅烷偶聯(lián)劑拉伸性能(Mpa)L01(0/。70%10%15%1%2%1%1%34.6923.1注ABS由寧波樂金甬興化工有限公司生產(chǎn)，牌號HI-121H;MM:上海美萊珀化工材料科技有限公司。權(quán)利要求1.一種無鹵阻燃ABS樹脂，包括如下重量份的原料ABS樹脂50～84％、含磷阻燃劑10～30％，過渡金屬化合物1～15％，加工助劑1～5％。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無鹵阻燃ABS樹脂，其特征在于所述的ABS樹脂為丙烯腈、1，3-丁二烯和苯乙烯三種單體的接枝共聚物，任何一種ABS樹脂都適用于本發(fā)明；含磷阻燃劑選自甲基膦酸螺環(huán)季戊四醇酯DMDP,蜜胺焦磷酸鹽MPP，聚磷酸銨APP中的一種或幾種的混合物；過渡金屬化合物選自三聚氰胺鎢酸鹽MW，三聚氰胺磷鎢酸鹽MPW、三聚氰胺硅鎢酸鹽MSW、三聚氰胺鉬酸鹽MM中的一種或幾種的混合物；加工助劑選自潤滑劑、偶聯(lián)劑、抑煙劑、增韌劑中的一種或幾種的混合物。3.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的一種無鹵阻燃ABS樹脂，其特征在于所述的無鹵阻燃ABS樹脂，包括如下重量份的原料ABS樹脂5560y。、含磷阻燃劑2025%，過渡金屬化合物10~15%，加工助劑5%。4.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的一種無鹵阻燃ABS樹脂，其特征在于所述的無鹵阻燃ABS樹脂，包括如下重量份的原料ABS樹脂6075。/。、含磷阻燃劑1025%，過渡金屬化合物5~15%，加工助劑5%。5.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的一種無鹵阻燃ABS樹脂，其特征在于所述的無鹵阻燃ABS樹脂，包括如下重量份的原料ABS樹脂6584。/。、含磷阻燃劑1030%，過渡金屬化合物5~15%，加工助劑5%。6.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的一種無鹵阻燃ABS樹脂，其特征在于所述的無鹵阻燃ABS樹脂，包括如下重量份的原料ABS樹脂70。/。，含磷阻燃劑15%，過渡金屬化合物5%，加工助劑5%。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種無鹵阻燃ABS樹脂，其特征在于所述的潤滑劑為蒙脫土、水滑石、硅酮粉或滑石粉；偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑；抑煙劑為聚四氟乙烯PTFE，增韌劑為高膠粉。8.—種無鹵阻燃ABS樹脂的制備方法，包括按重量份50~84%ABS樹脂、1030%含磷阻燃劑，1~15%過渡金屬化合物及1~5%加工助劑充分混合后，送入雙螺桿擠出機中，將雙螺桿擠出機的料筒溫度控制在1S024(TC之間，雙螺桿擠出機的長徑比至少為3040，經(jīng)混煉、擠出、拉條、冷卻、切粒，獲得成叩o9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種無鹵阻燃ABS樹脂的制備方法，其特征在于所述的ABS樹脂為丙烯腈、1，3-丁二烯和苯乙烯三種單體的接枝共聚物，任何一種ABS樹脂都適用于本發(fā)明；含磷阻燃劑選自甲基膦酸螺環(huán)季戊四醇酯DMDP,蜜胺焦磷酸鹽MPP，聚磷酸銨APP等中的一種或幾種的混合物；過渡金屬化合物選自三聚氰胺鎢酸鹽MW，三聚氰胺磷鎢酸鹽MPW、三聚氰胺硅鎢酸鹽MSW、三聚氰胺鉬酸鹽MM中的一種或幾種的混合物；加工助劑選自潤滑劑、偶聯(lián)劑、抑煙劑、增韌劑中的一種或幾種的混合物。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種無鹵阻燃ABS樹脂的制備方法，其特征在于所述的潤滑劑為蒙脫土、水滑石、硅酮粉或滑石粉；偶聯(lián)劑為硅垸偶聯(lián)劑；抑煙劑為聚四氟乙烯PTFE，增韌劑為高膠粉。全文摘要本發(fā)明涉及一種無鹵阻燃ABS樹脂及其制備方法，該無鹵阻燃ABS樹脂包括如下重量份的原料ABS樹脂50～84％、含磷阻燃劑10～30％，過渡金屬化合物1～15％，加工助劑1～5％；其制備包括將上述重量份的原料充分混合后，送入雙螺桿擠出機中，將雙螺桿擠出機的料筒溫度控制在180～240℃之間，雙螺桿擠出機的長徑比至少為30～40，經(jīng)混煉、擠出、拉條、冷卻、切粒，獲得成品。本發(fā)明將膦酸酯阻燃劑與過渡金屬化合物進行復(fù)配，實現(xiàn)ABS樹脂的無鹵素高效阻燃，采用熔融擠出工藝生產(chǎn)，具有流程簡單、連續(xù)、生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的優(yōu)點，得到的產(chǎn)品阻燃性能好，力學(xué)性能優(yōu)，不含鹵素對環(huán)境友好，且生產(chǎn)成本低廉。文檔編號C08K3/32GK101608049SQ20091005478公開日2009年12月23日申請日期2009年7月14日優(yōu)先權(quán)日2009年7月14日發(fā)明者彭治漢,媛曲申請人:東華大學(xué)