[发明专利]基于ABS塑料的A级防火材料

说明书

技术领域

本发明属于有机高分子材料领域，具体涉及一种含有丙烯腈丁二烯苯乙烯聚合物的组合物。

背景技术

ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)树脂是在聚苯乙烯树脂改性的基础上发展起来的三元共聚物，其中A代表丙烯睛、B代表丁二烯、S代表苯乙烯。ABS塑料无毒、无味，外观呈象牙色半透明，或透明颗粒或粉状。密度为1.05～1.18g/㎝³,收缩率为0.4％～0.9％，弹性模量值为2GPa,泊松比值为0.394，吸湿性<1％，熔融温度217～237℃，热分解温度>250℃。有优良的力学性能，其冲击强度极好，可以在极低的温度下使用；ABS塑料的耐磨性优良，尺寸稳定性好，又具有耐油性，可用于中等载荷和低转速下的轴承。ABS的耐蠕变性比PSF及PC大，但比PA及POM小。电绝缘性较好，并且几乎不受温度、湿度和频率的影响，可在大多数环境下使用。不受水、无机盐、碱及多种酸的影响，但可溶于酮类、醛类及氯代烃中，受冰乙酸、植物油等侵蚀会产生应力开裂。ABS的耐候性差，在紫外光的作用下易产生降解；于户外半年后，冲击强度下降一半。广泛应用于汽车、电子电气、办公和通讯设备等领域，生产管材、板材、片材、及型材等制品。

但是ABS塑料的氧指数仅18.3 3～20(<21)，属于易燃材料，这已成为ABS树脂进一步推广应用和发展的一大障碍。随着科技进步和生活质量的提高，人们安全意识越来越强，国内外对汽车、建筑、家用电器、办公用品等方面使用的塑料材料提出了严格的防火阻燃要求，制定了相应的技术标准与规范。为此，研究和开发ABS阻燃新技术已显得十分重要。

上海瀚氏模具成型有限公司提出的专利CN103923433A汽车内饰 件用无卤阻燃耐热ABS塑料及其制备方法，公开了一种汽车内饰件用无卤阻燃耐热ABS塑料及其制备方法，用无卤阻燃耐热ABS塑料，包括下述重量份的组分：ABS树脂100份，PVC树脂60-90份，阻燃剂2-15份，耐热剂1-8份。所述阻燃剂为聚磷酸铵、蒙脱土、氰尿酸三聚氰胺和氢氧化铝中的一种或几种的混合物；所述耐热剂为硬脂酸镁、甲基锡三(巯基乙酸异辛酯)、二月桂酸二丁基锡和三(4-壬苯基)亚磷酸酯中的一种或几种的混合物。其生产成本低、加工性能好、阻燃性和耐热性好、环境友好。但是该材料的最高防火等级为B1级离火自熄或V0级，局部极小范围的火场是可以起作用的，但是遇到较大或特大范围的火灾其防火性能就不会起到作用，还会成为火灾扩大的媒介体。

发明内容

为满足市场上需求，本发明提出一种基于ABS塑料的A级防火材料。 

本发明的另一目的是提出所述A级防火材料的制备方法。

为实现本发明的上述目的，具体技术方案为：

一种基于ABS塑料的A级防火材料，由如下质量份的成分制备而成：

ABS 100，成炭剂 8-10，硼砂 10-15，多聚磷酸铵 2-8，三氧化二锑 4-8，N-苯基马来酰亚胺 4-8，硼酸锌 15-25，抑烟剂 30-40，氢氧化物 20-40，阻燃聚醚 10-20，磷酸铝铬 4-8，可膨胀石墨 20-30，十溴二苯乙烷 1.6-3.8，双(2，3-二溴丙基)反丁烯二酸酯 5-10，偶联剂0.05-0.5。

其中，所述成炭剂选自蔗糖、三聚氰胺、季戊四醇、乙醇胺代三嗪成炭剂(ETCA)和含硅三嗪成炭剂(SiTCA)中的一种或多种；

所述抑烟剂选自水合氧化镁、纳米碳酸钙、钼酸钙、磷钼酸钙中的一种或多种。

其中，所述氢氧化物选自氢氧化钙、氢氧化镁、氢氧化铝中的一种或多种；优选为氢氧化镁和氢氧化铝；所述偶联剂为乙烯基三乙氧 基硅烷或γ-缩水甘油丙基-三甲氧基硅烷。所述氢氧化物为氢氧化镁和氢氧化铝时，二者的质量比例为1：0.8-1.2。

所述可膨胀石墨优选粒度为2000目的可膨胀石墨。

可膨胀石墨在温度200℃以上时迅速膨胀100-200倍，在ABS(此时表面体积膨胀3—5倍)表面形成不燃、隔热、阻氧的多孔保护层，蔗糖阻燃剂的分解产物形成了不挥发性的保护膜，包覆在树脂表面，阻止燃烧。

碳酸钙的抑烟作用主要是扑捉烟雾中的氯化氢气体，使之生存稳定的氯化钙残留于燃烧后的碳化层中。反应式如下CaCO₃+HCl＝H₂O+CO₂。氢氧化镁、氢氧化铝和水合氧化镁既是抑烟剂又是阻燃剂，其分解温度低于ABS的分解温度且吸收大量的热量使得ABS难以达到分解温度和燃烧温度。