[发明专利]一种无卤阻燃增强型ABS复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及塑料技术领域，具体的说是一种阻燃增强型ABS复合材料及其制备方法。

背景技术

随着社会可持续发展观念的深入，人们的环保和安全意识已经有了较大程度的提高，对生态环境和生命价值的关注也更为重视。现在高分子材料作为人们生活必须的一部分，解决高分子材料与环保协调发展的问题，已经迫在眉睫。随着人们对生活品质的不断追求，使得对塑料原料提出了更高的要求，塑料正朝着环境友好化、功能化、低成本等方向发展，为了获得低成本、高性能以及环境友好的塑料制品，人们越来越关注和重视塑料材料物理改性技术的研究与应用。

ABS树脂是丙烯腈(A)、丁二烯(B)、苯乙烯(S)的三元共聚物，具有抗冲击强度高、耐热和耐低温性能较好等特点，而且加工容易，广泛用于汽车、电子电器、轻工家电等行业，但在空气中易于燃烧，极限氧指数为18％左右，且存在无自熄性、易滴落等缺点，极大限制了其使用范围，因此对其进行阻燃改性有着重要的意义，近年来ABS阻燃已成为聚合物阻燃的研究热点。

卤素阻燃剂具有用量小、阻燃效率高的特点，制备的阻燃ABS树脂有着良好的力学性能，广泛用于ABS阻燃材料的制备，但卤素阻燃剂在燃烧过程中产生大量烟雾及腐蚀性气体，卤素阻燃剂燃烧后会释放出二恶英(Dioxin)和苯呋喃(Benzfuran)等强致癌物质，极易对人体产生二次伤害；同时，卤素阻燃材料的制备还会造成环境的污染及加工设备的腐蚀，随着欧盟RoHS及WEEE指令的颁布更加限制了该阻燃体系的应用，选择环保、高效阻燃剂制备无卤阻燃ABS材料已经成为研究的焦点。研究过程中，通常无卤阻燃剂添加量达到一定量时，才能达到阻燃等级的要求。而添加大量阻燃剂，严重的影响了ABS的力学性能，难以满足一些在阻燃领域对力学性能有需求的场合。因此，开发出一种无卤阻燃环保型，又具有良好力学性能，同时又要满足市场需要的ABS复合材料是需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中ABS材料阻燃性能和力学性能不能很好兼顾的问题，提供一种通过主阻燃剂、协效剂和增强体的复配协同作用，进而具有良好的阻燃性能和力学性能的ABS及其制备方法。

本发明所采用的技术方案为：一种无卤阻燃增强ABS，由ABS基体、主阻燃基体、协效基体、增强基体、抗滴落剂、抗氧化剂、成炭剂、石蜡和色母粒组成，各组分的重量份数依次为：ABS基体55-70份、主阻燃基体10-20份、协效剂基体5-8份、增强基体10-15份、成炭剂1-5份、抗滴落剂1-2份、抗氧化剂1-2份、石蜡1-2份和色母1-2份；其中，ABS基体橡胶含量为40%；主阻燃基体由阻燃剂烷基次磷酸盐，芳基二磷酸酯，间苯二酚-双（磷酸二甲苯酯）缩聚物和ABS树脂组成，它们的重量比为3:2:1-1.5:10，其中所述的烷基次磷酸盐为二已基次磷酸铝，磷含量为23%-24%，粒径为15μm，所述的芳基二磷酸酯为四-(2,6-二甲苯基)间苯二酚二磷酸酯；协效基体由三聚氨氰尿酸、三聚氰酸聚磷酸盐、微胶囊红磷、炭黑和ABS树脂组成，它们的重量比为3:4:0.5-1:2:10，其中，所述的微胶囊红磷平均粒径为15μm，所述的炭黑粒径为10nm；增强基体由纳米二氧化硅和晶须组成，它们的重量比为1:2，其中，所述的纳米二氧化硅纯度>99%，平均粒径10nm，所述的晶须可以是钛酸钾晶须、碳化硅晶须和硼酸铝晶须中的一种或几种；所述的抗滴落剂为聚四氟乙烯；所述的抗氧化剂为1010或168或B219；成炭剂为酚醛环氧树脂和OMMT，按重量比5:1共混改性而成，所述的酚醛环氧树脂环氧当量为210，所述的OMMT为400目。

制备无卤阻燃增强ABS复合材料的方法，具体的制备步骤为：

（1）．按上述比例在烧瓶中加入适量酚醛环氧树脂和OMMT，水浴加热至70℃，搅拌30min，转速300r/min，共混改性制得成炭剂，备用；

（2）．按照上述比例用高速混合机将主阻燃剂混合均匀，转速为1100r/min，混合时间5~10min，备用；

（3）．将（2）中的主阻燃剂与ABS基料按照重量比为1:5，将上述预混物投入双螺杆挤出机进行挤出造粒，双螺杆挤出机筒温度为一区175℃、二区190℃、三区195℃和四区200℃，主机转速1000r/min，喂料转速400r/min，挤出造粒制备出主阻燃基体粒料；

（4）．按照上述比例用高速混合机将协效剂混合均匀，转速为900r/min，混合时间5~10min，备用；