【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及材料领域，具体涉及一种丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物材料。
技术介绍
1、多面体低聚倍半硅氧烷(polyhedral oligomeric silsesquioxane，简称poss)是一种特殊的有机非晶状材料，它是一种多环状有机单体，由硅框架(silicon framework)及其嵌键的氧原子组成，是一种无机-有机杂化纳米材料，poss中的无机硅笼核受热分解形成致密的陶瓷阻隔层，隔绝可燃气体的释放和外部热量进入内部，进而延缓材料进一步分解，poss在阻燃剂领域显示出巨大的应用潜力。
2、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物(abs树脂)是一种强度高、韧性好、易于加工成型的热塑型高分子材料。abs树脂是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯组成的三元共聚物，这种材料结合了三种单体的优点，具有表面硬度高、坚韧、耐低温冲击性好、耐蠕变性好、尺寸稳定性好、成型收缩率小等优异性能，但其氧指数仅18.33～20(<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。abs树脂在燃烧时很容易滴落，需要加抗滴落剂，但目前市场上常用的抗滴落剂仍是含氟的抗滴落剂，无机的抗滴落剂多数为蒙脱土，高岭土等，添加量需要很大才能有效果，但无机粉体添加量大以后，abs的力学性能会受到很大影响。因此，开发一款可以同时提高阻燃性能和力学性能的丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物材料十分必要。
技术实现思路
1、鉴于上述现有技术的不足，本专利技术提出一种丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物材料，旨在解决
2、本专利技术的上述目的是通过如下技术方案进行实现的：
3、本专利技术第一方面，提供一种丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物材料，所述丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物材料的原料以重量份计，包括：
4、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物50-70份，
5、磷系阻燃剂5-10份，
6、氮系阻燃剂5-10份，
7、改性多面体低聚倍半硅氧烷及其衍生物阻燃协效剂2-8份，
8、其中，所述改性多面体低聚倍半硅氧烷及其衍生物阻燃协效剂的结构为：
9、
10、其中，r为非反应性基团，为异丁基、异辛基、乙基、环己基、环戊基、或苯基等，r1为正丙基或亚苯基；
11、r2为碳氢比大于1的环状结构，包括苯并呋喃基团、多环芳香族基团中的至少一种。
12、在本专利技术的一些实施例中，所述苯并呋喃基团包括苯并呋喃基团、二苯并呋喃基团中的至少一种；
13、和/或，所述多环芳香族基团包括萘环基团、蒽环基团、菲环基团、苊环基团、芴环基团和苝环基团中的至少一种。
14、在本专利技术的一些实施例中，所述改性多面体低聚倍半硅氧烷及其衍生物阻燃协效剂由化合物1与化合物2在催化剂作用下脱水反应制得，反应路线如下：
15、
16、在本专利技术的一些实施例中，所述化合物1与化合物2的摩尔比为2：1。
17、在本专利技术的一些实施例中，所述改性多面体低聚倍半硅氧烷及其衍生物阻燃协效剂的制备方法包括如下步骤：
18、将化合物1溶于有机溶剂中，在催化剂的作用下，加入化合物2水溶液，进行催化反应后洗涤干燥，得到所述改性多面体低聚倍半硅氧烷及其衍生物阻燃协效剂；
19、其中，所述有机溶剂包括醇类、芳香烃类、脂肪烃类、脂环烃类、醚类、酮类及二醇衍生物中的至少一种；
20、所述催化剂包括酸性催化剂、金属催化剂、碱性催化剂中的至少一种。
21、在本专利技术的一些实施例中，所述磷系阻燃剂包括磷酸酯、亚磷酸酯中的至少一种。
22、在本专利技术的一些实施例中，所述磷酸酯阻燃剂包括磷酸三(β-氯乙基)酯、磷酸三丁酯、磷酸三苯酯、甲基磷酸二甲酯中的至少一种；所述亚磷酸酯阻燃剂包括二异丙醇醚二亚磷酸二苯酯，亚磷酸三异奎酯，亚磷酸三苯酯，亚磷酸二甲酯，亚磷酸二乙酯中的至少一种。
23、在本专利技术的一些实施例中，所述丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物材料的原料还包括润滑剂、抗氧剂中的至少一种；其中，原料以重量份计，所述润滑剂0.2-1份，所述抗氧剂0.5-2份；
24、和/或，所述氮系阻燃剂包括三聚氰胺尿酸盐、三聚氰氨磷酸盐、三聚氰氨无机酸盐、双氰胺、三聚氰胺中的至少一种。
25、本专利技术第二方面，提供一种上述丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物材料的制备方法，包括以下步骤：将所述原料混合均匀，经过挤出机挤出造粒，得到颗粒料，即所述丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物材料。
26、在本专利技术的一些实施例中，所述原料还包括润滑剂、抗氧剂中的至少一种；
27、和/或，所述挤出机为双螺杆挤出机，所述挤出机的各温区加工温度为：一区140-160℃、二区170-180℃、三区190-200℃、四区190-200℃、五区190-200℃、六区190-200℃、七区190-200℃、八区170-190℃、机头200-210℃，螺杆转速150-170r/min。
28、本专利技术丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物材料包括丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物、磷系阻燃剂、氮系阻燃剂和改性多面体低聚倍半硅氧烷及其衍生物阻燃协效剂。由于改性多面体低聚倍半硅氧烷及其衍生物阻燃协效剂中含有硼元素、碳氢比大于1的环状结构r2以及2个无机硅笼核，硼元素在燃烧的过程中形成硼酸，硼酸使材料表面脱水碳化，形成碳层；2个无机硅笼核受热分解形成致密的陶瓷阻隔层，隔绝可燃气体的释放和外部热量进入内部；碳氢比大于1的环状结构r2拥有较高的碳氢比，苯并呋喃基团、多环芳香族基团含有大量的碳元素，大量的碳元素在燃烧过程中会形成玻璃状保护膜或隔热焦炭层，这些保护膜或焦炭层能够隔绝空气，阻止热量的传递，减少可燃性气体的释放，这些结构通过在燃烧过程中形成碳层、陶瓷阻隔层、保护膜或隔热焦炭层等保护层，防滴落效果大大提升，同时，隔绝热量和氧气传递，减少可燃性气体释放，多种机制共同作用，显著提升了材料的阻燃性能。进一步的，改性多面体低聚倍半硅氧烷及其衍生物阻燃协效剂与提供酸源的磷系阻燃剂相互配合、协同阻燃，降低阻燃剂用量的同时提升丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物材料的阻燃性能和力学性能。本专利技术提供的丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物材料具有较好的阻燃性能和力学性能。
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1.一种丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物材料，其特征在于，所述丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物材料的原料以重量份计，包括：
2.如权利要求1所述的丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物材料，其特征在于，所述苯并呋喃基团包括苯并呋喃基团、二苯并呋喃基团中的至少一种；
3.如权利要求1所述的丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物材料，其特征在于，所述改性多面体低聚倍半硅氧烷及其衍生物阻燃协效剂由化合物1与化合物2在催化剂作用下脱水反应制得，反应路线如下：
4.如权利要求3所述的丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物材料，其特征在于，所述化合物1与化合物2的摩尔比为2：1。
5.如权利要求3所述的丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物材料，其特征在于，所述改性多面体低聚倍半硅氧烷及其衍生物阻燃协效剂的制备方法包括如下步骤：
6.如权利要求1所述的丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物材料，其特征在于，所述磷系阻燃剂包括磷酸酯、亚磷酸酯中的至少一种。
7.如权利要求6所述的丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物材料，其特征在于，所述磷酸酯阻燃剂包括磷酸三(β-氯乙基)酯、磷酸三丁酯、
8.如权利要求1所述的丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物材料，其特征在于，所述丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物材料的原料还包括润滑剂、抗氧剂中的至少一种；其中，原料以重量份计，所述润滑剂0.2-1份，所述抗氧剂0.5-2份；
9.一种如权利要求1所述的丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将所述原料混合均匀，经过挤出机挤出造粒，得到颗粒料，即所述丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物材料。
10.如权利要求9所述的丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物材料的制备方法，其特征在于，所述原料还包括润滑剂、抗氧剂中的至少一种；
...【技术特征摘要】
1.一种丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物材料，其特征在于，所述丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物材料的原料以重量份计，包括：
2.如权利要求1所述的丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物材料，其特征在于，所述苯并呋喃基团包括苯并呋喃基团、二苯并呋喃基团中的至少一种；
3.如权利要求1所述的丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物材料，其特征在于，所述改性多面体低聚倍半硅氧烷及其衍生物阻燃协效剂由化合物1与化合物2在催化剂作用下脱水反应制得，反应路线如下：
4.如权利要求3所述的丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物材料，其特征在于，所述化合物1与化合物2的摩尔比为2：1。
5.如权利要求3所述的丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物材料，其特征在于，所述改性多面体低聚倍半硅氧烷及其衍生物阻燃协效剂的制备方法包括如下步骤：
6.如权利要求1所述的丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物材料，其特征在于，所述磷系阻燃剂包括磷酸酯、亚磷酸酯中的至少一种。
【专利技术属性】
技术研发人员：薄强龙，董鑫，刘伟奇，符日菲，郑海梅，熊喜科，朱柳青，李经林，王英杰，周丹，
申请(专利权)人：深圳市沃尔核材股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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