一种阻燃ABS合金材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于高分子材料技术领域，具体涉及一种阻燃ABS合金材料及其制备方法。本发明专利技术的产品中，包括基体树脂，以及分散于基体树脂中的微囊化有机磷树脂；其中，所述基体树脂由ABS树脂、PC树脂和抗氧剂复配而成；所述微囊化有机磷树脂包括包裹于微囊中的有机磷树脂和乳化剂，以及包裹所述有机磷树脂的微囊材料，其中，有机磷树脂在所述微囊中的填充率为70

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃ABS合金材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于高分子材料
更具体地，涉及一种阻燃ABS合金材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]采用聚碳酸酯(PC)和丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物(ABS)制成合金树脂材料，是目前产量最大和发展最为迅猛的树脂合金之一。产品兼具PC和ABS的优势，相较于单一的PC材料而言，不仅改善了加工性能，降低了熔体粘度，并且有效减少了制品内应力和冲击强度对材料厚度的敏感性；相较于单一的ABS材料而言，极大的提高了热变形温度，并改善了材料的抗冲击性和拉伸性能，具有较高的热变形温度及稳定性，在机械领域得到广泛应用。
[0003]对于两者共混的树脂体系，其中，PC树脂本身属于阻燃自熄材料，具有垂直燃烧(UL94)V
‑
2阻燃等级，与ABS树脂共混之后，其阻燃性能降低，必须通过阻燃改性才能保证其在电子电气、汽车、机械等具有阻燃要求领域的应用。
[0004]近年来，对于PC/ABS合金的阻燃改性研究成为研究热点，其主要包括化学改性和物理改性两种，在阻燃剂的选择上，主要考虑以下因素：(1)阻燃剂在较高的加工温度下能够不发生降解或交联现象；(2)阻燃剂的稳定性高，能够持久的保持良好的阻燃性；(3)阻燃剂与合金的相容性要好，保证阻燃剂能均匀的分散在合金中；(4)阻燃剂的自身环保性能。
[0005]对于阻燃剂的选择，目前磷系阻燃剂是该类合金材料中最主要的选择，其可以分为无机磷系和有机磷系两大类。
[0006]其中，红磷是最为传统的无机磷系阻燃剂，目前其主要的问题为，在使用过程中容易吸潮、氧化，而且粉尘易爆炸，这些缺点限制了其使用范围。
[0007]而有机磷系以磷酸酯类为代表，目前主要存在的问题为，水解稳定性差，水解后产物呈酸性，促进PC降解，影响合金材料性能，并且许多磷酸酯常温下呈液态，粘度高，影响产品加工。

技术实现思路

[0008]本专利技术要解决的技术问题是克服现有有机磷系阻燃剂在ABS合金采用中使用时，稳定性差，容易影响产品综合性能的缺陷和不足，提供一种阻燃ABS合金材料及其制备方法。
[0009]本专利技术的目的是提供一种阻燃ABS合金材料。
[0010]本专利技术另一目的是提供一种阻燃ABS合金材料的制备方法。
[0011]本专利技术上述目的通过以下技术方案实现：
[0012]一种阻燃ABS合金材料，其特征在于，包括基体树脂，以及分散于基体树脂中的微囊化有机磷树脂；
[0013]其中，所述基体树脂由ABS树脂、PC树脂和抗氧剂复配而成；
[0014]所述微囊化有机磷树脂包括包裹于微囊中的有机磷树脂和乳化剂，以及包裹所述
有机磷树脂的微囊材料，其中，有机磷树脂在所述微囊中的填充率为70
‑
80％；所述微囊中未填充有机磷树脂和乳化剂的空间为空气。
[0015]上述技术方案以有机磷树脂作为阻燃剂主要成分，并且采用微囊对其进行包裹处理，以此，来有效避免有机磷树脂直接与PC或ABS树脂接触，通过将其隔离，以获得更好的稳定性，避免由于有机磷树脂水解产生的酸性产物促进PC降解，从而影响产品性能；
[0016]另外，通过限定微囊中填充率仅为70
‑
80％，如此，在产品受热过程中，首先可以利用PC树脂自身相比于ABS树脂更好的热稳定性起到自身初期的阻燃作用，随着温度逐渐升高，热量通过微囊向内部有机磷树脂传递，使得有机磷树脂在微囊内部逐渐开始降解而在微囊内部积蓄，随着微囊破裂，内部滞留的空气会瞬间携带内部积蓄的降解组分快速在产品内部及表面扩散渗透，从而起到进一步的阻燃效果，避免了有机磷树脂的过早降解，使其发挥作用的时间和PC树脂发挥作用的时间形成相互协同的时间差，使产品综合阻燃性能达到最优；
[0017]除此以外，空气的存在，可以使得表层的热量向产品内部传递时受阻，使得表层的材料优先发挥阻燃作用，底层材料维持整体性状稳定，避免由于材料整体性状在受热时快速瓦解导致的阻燃效果下降。
[0018]进一步的，所述微囊材料包括三聚氰胺树脂。
[0019]上述技术方案通过将微囊材料选择三聚氰胺树脂，利用其含有的N元素和有机磷树脂中的P元素产生协同的N、P阻燃效果，使得三聚氰胺树脂起到微囊作用的同时，进一步强化了产品的阻燃效果。
[0020]进一步的，所述有机磷树脂选自磷酸三苯酯、叔丁基磷酸三苯酯、间苯二酚
‑
双(2，6
‑
二甲苯基)磷酸酯、间苯二酚双(磷酸二苯酯)中的任意一种。
[0021]进一步的，所述基体树脂中，所述ABS树脂和所述PC树脂的质量比为1：1
‑
1.5。
[0022]上述技术方案通过控制该体系下，PC树脂的含量，来有效调控其于微囊中有机磷树脂的协同阻燃效果所需的时间差。
[0023]进一步的，所述基体树脂中，还包括所述ABS树脂质量5
‑
10％的层状硅酸盐。
[0024]进一步的，所述层状硅酸盐选自滑石、高岭土、蒙脱石、累托石中的任意一种。
[0025]上述技术方案通过进一步引入层状硅酸盐，使得其可以协同微囊中滞留的空气，阻断热量向产品内部传递的路径，使得产品内部在受热过程中保持性状更为稳定可靠，并且，硅酸盐在受热过程中，可以通过层间结合水脱附等反应吸收热量，起到协同阻燃的效果。
[0026]进一步的，所述层状硅酸盐层间嵌入有偶联剂；所述偶联剂选自硅烷偶联剂KH
‑
550，硅烷偶联剂KH
‑
560或硅烷偶联剂KH
‑
570中的任意一种。
[0027]一种阻燃ABS合金材料的制备方法，具体制备步骤包括：
[0028]采用三聚氰胺树脂作为微囊壁材，对有机磷树脂进行包覆，以形成微囊化有机磷树脂，在包覆过程中加入乳化剂，并进行高速搅拌，以使所述有机磷树脂在所述微囊中的填充率为70
‑
80％，所述微囊中未填充有机磷树脂的空间为空气；
[0029]将微囊化有机磷树脂、ABS树脂、PC树脂和抗氧剂搅拌均匀后，挤出造粒，再经注塑成型，即得产品。
[0030]进一步的，具体制备步骤包括：
[0031]在微囊化有机磷树脂、ABS树脂、PC树脂和抗氧剂搅拌过程中，加入ABS树脂质量5
‑
10％的层状硅酸盐。
[0032]进一步的，具体制备步骤包括：
[0033]对所述层状硅酸盐进行预处理，所述预处理步骤包括：
[0034]将所述层状硅酸盐、表面活性剂和硅烷偶联剂球磨混合，并在球磨过程中加入乙二醇，待球磨结束后，水洗，干燥，得预处理层状硅酸盐。
具体实施方式
[0035]以下结合具体实施例来进一步说明本专利技术，但实施例并不对本专利技术做任何形式的限定。除非特别说明，本专利技术采用的试剂、方法和设备为本
常规试剂、方法和设备。
[0036]除非特别说明，以下实施例所用试本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阻燃ABS合金材料，其特征在于，包括基体树脂，以及分散于基体树脂中的微囊化有机磷树脂；其中，所述基体树脂由ABS树脂、PC树脂和抗氧剂复配而成；所述微囊化有机磷树脂包括包裹于微囊中的有机磷树脂和乳化剂，以及包裹所述有机磷树脂的微囊材料，其中，有机磷树脂在所述微囊中的填充率为70
‑
80％；所述微囊中未填充有机磷树脂和乳化剂的空间为空气。2.根据权利要求1所述的一种阻燃ABS合金材料，其特征在于，所述微囊材料包括三聚氰胺树脂。3.根据权利要求1所述的一种阻燃ABS合金材料，其特征在于，所述有机磷树脂选自磷酸三苯酯、叔丁基磷酸三苯酯、间苯二酚
‑
双(2，6
‑
二甲苯基)磷酸酯、间苯二酚双(磷酸二苯酯)中的任意一种。4.根据权利要求1所述的一种阻燃ABS合金材料，其特征在于，所述基体树脂中，所述ABS树脂和所述PC树脂的质量比为1：1
‑
1.5。5.根据权利要求1所述的一种阻燃ABS合金材料，其特征在于，所述基体树脂中，还包括所述ABS树脂质量5
‑
10％的层状硅酸盐。6.根据权利要求5所述的一种阻燃ABS合金材料，其特征在于，所述层状硅酸盐选自滑石、高岭土、蒙脱石、累托石中的任意一种。7.根据权利要求6所述的一种阻燃ABS合金材...

【专利技术属性】
技术研发人员：王东，张彩城，郭彬，赵成方，曹沛，许世泽，赵杉，
申请(专利权)人：青岛中新华美塑料有限公司，
类型：发明
国别省市：