[發明專利]一種無鹵阻燃ABS樹脂及其制備方法

有效

• 申請號: 201210243421.8
• 申請日: 2012-07-13
• 公開（公告）號: CN102731958A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 李向梅;張志遠;楊榮杰
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: C08L55/02
• 分類號: C08L55/02;C08K13/06;C08K3/32;C08K3/34;C08K5/06;C08K3/02
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技術領域

本發明涉及一種無鹵阻燃ABS樹脂及其制備方法，具體涉及聚磷酸銨與蒙脫土納米復合物、雙季戊四醇和包覆紅磷在阻燃丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物中的應用，屬于阻燃技術領域。

背景技術

丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物（Acrylonitrile?Butadiene?Styrene，簡稱ABS），是一種開發于20世紀40年代的熱塑性工程塑料，由聚苯乙烯-丙烯腈（SAN）樹脂接枝到聚丁二烯（PB）分子鏈上而成，結合了三種組分的優點，具有良好的力學性能、耐化學藥品腐蝕性，并且易于加工成型，因此在電子電器、汽車制造、文教娛樂用品以及建材等領域都有著廣泛的應用。傳統的鹵系阻燃材料有其嚴重的缺點，燃燒時產生有毒、腐蝕性氣體，發煙量大，對環境和人類健康造成較大的危害。因此，鹵系阻燃劑的使用受到了一定程度上的質疑。歐盟在2006年7月1日實施RoHS指令限制使用多溴聯苯和多溴聯苯醚，其中對十溴二苯醚的的豁免也被歐洲法院給否決。此外新標準的出臺都強調環保的高標準及環境的兼容性，使傳統的阻燃材料難以滿足。鑒于此，阻燃的無鹵化已是大勢所趨，無鹵、環保、低煙低毒已經成為了阻燃材料開發的熱點。

金屬氫氧化物阻燃劑（氫氧化鋁和氫氧化鎂）具有無毒抑煙的優點，作為環保的無機阻燃劑被應用于聚合物阻燃改性當中，但是阻燃效率較低由于自身同聚合物的相容性差，往往需要大的添加量才能達到理想的阻燃效果。如專利CN101508788A所公開的使用氫氧化鎂晶須增強ABS復合材料的制備方法中，外添加40份氫氧化鎂晶須才能使ABS的氧指數達到23.6%。

有機磷系阻燃劑是另一類常用的無鹵阻燃劑，尤其是三苯基磷酸酯、間苯二酚（二苯基磷酸酯）、雙酚A雙（二苯基磷酸酯）等有著廣泛的應用。專利CN1616545A公開了使用磷酸酯、聚苯醚、環氧樹脂以及光熱穩定劑等復配阻燃ABS樹脂的方法，專利CN101845197A公開了使用磷酸酯、聚酰胺等復配阻燃ABS樹脂的方法。上述方法提高了ABS樹脂的阻燃性能，但效果并不十分明顯。有機磷系阻燃劑對含羥基物質的阻燃作用顯著，是因為可以使其在燃燒過程中形成粘稠的炭化膜以保護下層基材，而ABS樹脂當中不含羥基，因此阻燃效果略差。另外磷酸酯類阻燃劑多為液體，有一定的揮發性且不便加工。

膨脹阻燃是無鹵阻燃研究的重點領域，經典的聚磷酸銨/季戊四醇/三聚氰胺體系具有無鹵、低煙、無毒等特點，但其對ABS樹脂阻燃效率不高，添加量較大，與ABS樹脂的相容性差，且吸濕性強。因此對傳統的膨脹阻燃體系進行改進是膨脹阻燃ABS樹脂的重要研究方向。專利CN101659778A公開了使用可膨脹石墨同聚磷酸銨/季戊四醇/三聚氰胺，以及增韌劑等助劑復配使用阻燃ABS樹脂的方法，可以得到阻燃性能優異的復合材料。

蒙脫土（Montmorillonite，簡稱MMT）是一種多層狀的硅酸鹽納米復合物，由硅氧四面體和鋁氧八面體組成。聚磷酸銨與蒙脫土納米復合物（APP/MMT納米復合物）是MMT的硅酸鹽片層結構在APP中完全剝離，形成納米級的分散結構，可以降低APP的水溶性，并且提高其在聚合物中的阻燃效果[CN?101348721A]。

發明內容

本發明的目的是為了提供一種無鹵阻燃ABS樹脂及其制備方法，該物質具有良好阻燃性能。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的。

本發明的一種無鹵阻燃ABS樹脂，包括ABS樹脂、聚磷酸銨與蒙脫土納米復合物、雙季戊四醇和助劑；

以ABS樹脂、聚磷酸銨與蒙脫土納米復合物和雙季戊四醇的總質量為100份計算，其中ABS樹脂的質量為70~85份，聚磷酸銨與蒙脫土納米復合物的質量為11.25~22.5份，雙季戊四醇的質量為3.75~7.5份，助劑的含量為0.7~0.9份，助劑包括聚四氟乙烯（PTFE）抗熔滴劑和抗氧劑，其中PTFE的質量為0.1~0.3份，抗氧劑的質量為0.6份，抗氧劑為抗氧劑1010和抗氧劑168的混合物；其中抗氧劑1010與抗氧劑168的質量比為1:2；該無鹵阻燃ABS樹脂還可以包括包覆紅磷，包覆紅磷的質量不大于5份；包覆紅磷所用的包覆劑為蜜胺樹脂。聚磷酸銨與蒙脫土納米復合物和雙季戊四醇為膨脹阻燃劑，包覆紅磷為協效阻燃劑。

本發明的一種無鹵阻燃ABS樹脂的制備方法，該方法的具體步驟為：

1）將ABS樹脂、聚磷酸銨與蒙脫土納米復合物和雙季戊四醇在80~100℃的鼓風干燥箱中烘1~3h；

2）將步驟1）得到的ABS樹脂、聚磷酸銨與蒙脫土納米復合物、雙季戊四醇與聚四氟乙烯、抗氧劑混合均勻，得到混合物；