[发明专利]一种ABS无卤阻燃复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，尤其是一种ABS无卤阻燃复合材料及其制备方法。

背景技术

丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）是一种应用极广的通用型热塑性工程塑料，是丙烯腈、丁二烯，苯乙烯三单体的三元共聚物。它由接枝共聚物（以聚丁二烯为主链，以苯乙烯、丙烯腈共聚物为支链）、苯乙烯与丙烯腈的无规共聚物（AS树脂）以及未接枝的游离丁二烯三种主要成分构成，因此它不单纯是这三种单体的共聚物或混合物。ABS树脂不仅具有韧性、硬度、刚性相均衡的优良力学性能，而且具有较好的耐化学药品性、尺寸稳定性、表面光泽度、耐低温特性、着色性能和加工流动性等性能，可广泛应用于电子电器、交通运输、建筑材料等领域。然而，随着人类环境保护意识的不断增强，对上述领域所用材料阻燃性能的要求也日益严格。这就使得极易燃烧的ABS在应用上受到了巨大的限制和挑战，如何提高和改善ABS的阻燃性已成为各国竞相解决的问题。

长期以来，ABS的阻燃改性以添加含卤化合物（如十溴联苯醚、八溴醚、四溴双酚A、溴代环氧树脂齐聚物等）和锑类化合物（如三氧化二锑）为主。这种卤系阻燃剂由于价格便宜，阻燃效率高以及优异的性价比使其在阻燃市场中始终处于主流地位。然而含卤阻燃材料在燃烧时会产生大量的烟雾和有毒、腐蚀性的气体，且气体的扩散速度远大于火焰，从而造成严重的“二次灾害”。因此开发无卤的阻燃材料复合当然阻燃和环保的要求。但是现有技术中所使用的氢氧化镁、氢氧化铝、膨胀石墨、红磷等填料型无卤阻燃剂，阻燃剂添加量过高严重恶化了ABS的主要力学性能和加工性能。因此，开发一种阻燃性能高，同时力学性能优良的ABS复合阻燃材料成为市场迫切的需求。

发明内容

本发明要为了解决上述技术问题而提出一种具有良好力学性能和加工性能的ABS无卤阻燃复合材料及其制备方法。

本发明所采用的技术方案为：一种ABS无卤阻燃复合材料，原料组分按质量份数配比如下：

丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物        80-100份，

复合阻燃剂                        40-55份，

协效阻燃剂                         5-12份，

有机化黏土                         1-5份，

抗氧剂                             0.1-0.5份，

润滑剂                             1-3份 ，

相容剂                             3-7份。            

在本发明一个较佳实施例中，所述的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物由悬浮液接枝共聚方法合成，相对密度为1.0-1.1g/cm3，丁二烯含量为17-70%。

在本发明一个较佳实施例中，所述的复合阻燃剂包括碳源和酸源，碳源和酸源的质量比为2：3，其中所述的碳源为高聚合度磷酸铵，所述的酸源为聚酰胺6和改性的聚酰胺6。

在本发明一个较佳实施例中，所述的协效阻燃剂为4A分子筛。

在本发明一个较佳实施例中，所述的有机化黏土为有机化黄土、有机化红土或有机化蛋白石矿物。

在本发明一个较佳实施例中，所述的抗氧剂为2，2-亚甲基双（4-甲基-6-叔丁基苯酚），（3，5-二叔丁基-4-羟基-苯基）丙烯酸季戊四醇酯、抗氧剂1010或亚磷酸三苯酯。

在本发明一个较佳实施例中，所述的润滑剂为乙撑基双硬酯酰胺、硬脂酸单甘油酯或三硬脂酸甘油酯。

在本发明一个较佳实施例中，所述的相容剂为ABS与马来酸酐的接枝物，接枝率为0.5-3%。

本发明还公开了一种BS无卤阻燃复合材料的制备方法，所述的制作步骤为：

（1）按照质量份数配比称取原料；

（2）将烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物加入密炼机中预热5min，再加入复合阻燃剂、协效阻燃剂、有机化黏土、抗氧剂、润滑剂和相容剂，在180-185℃，50-60r/min条件下熔融共混10-15min；

（3）再将熔融共混物用平板硫化剂预热3-5min，然后在180-185℃，14-15MPa下热压6-7min后，在14-15MPa下冷压3-5min，成型。

本发明的有益效果为：

1、本发明采用复合阻燃剂，其中碳源为高聚合度磷酸铵，所述的酸源为聚酰胺6和改性的聚酰胺6，再配以4A分子筛为协效阻燃剂构成无卤阻燃体系显著改善了ABS复合材料的阻燃性能。