[發明專利]一種磷系協效阻燃ABS復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201310242323.7
• 申請日: 2013-06-19
• 公開（公告）號: CN103289290A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 吳寧晶
• 申請（專利權）人: 青島科技大學
• 主分類號: C08L55/02
• 分類號: C08L55/02;C08L83/04;C08K3/32;C08K5/3492;C08K5/315;C08K5/5313
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技術領域

????本發明屬于無鹵阻燃ABS材料，具體涉及到一種磷系協效阻燃ABS復合材料。

背景技術

ABS樹脂是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物或丙烯腈/苯乙烯的共聚物和苯乙烯/丁二烯共聚物的共混物，英文名稱是Acrylonitrile-Butadiene-Styrene?(ABS)，它是丁二烯的接枝共聚物與丙烯腈-苯乙烯共聚物的混合物，其中丙烯腈占15%-35%，丁二烯占5%-30%，苯乙烯占40-60%。隨著三種成分比例的變化，ABS樹脂的物理機械性能隨之改變。ABS樹脂是一種強度高、韌性好、耐熱、耐低溫、耐化學藥品腐蝕、機械強度和電器性能優良，易于加工成型的熱塑型高分子材料。ABS廣泛用于汽車、電子電器、建材、包裝、體育用品，機械儀表工業等領域。隨著國內ABS樹脂在汽車、電子電器、建材等行業年需求量的增加，阻燃ABS的需求量逐年增加。

長期以來，ABS的阻燃主要采用的是含鹵化合物，其中十溴聯苯醚、四溴雙酚A、八溴醚等溴系阻燃劑阻燃效果最好，特別是當它們與三氧化二銻聯用時，可使ABS達到優異的阻燃性能。由于難燃聚合物?(PVC)?和氯化聚乙烯?(CPE)?與ABS具有良好的相容性和高的含氯量，因而也是ABS的一種阻燃劑，并可降低小分子阻燃劑對ABS的力學損失。但這些含鹵化合物在燃燒中會產生大量的有毒氣體，另外PVC、CPE阻燃的ABS還存在著熱穩定性差、易分解、難加工等缺點。因而在阻燃材料無鹵化呼聲日漸高漲的形勢下，國內外研究者開始紛紛嘗試著將各類無鹵阻燃劑應用于ABS，以期獲得低毒、少煙、高效環保綠色的無鹵阻燃ABS產品。

目前，ABS樹脂及其合金的無鹵阻燃體系包括含磷、氮、硅阻燃體系以及無機阻燃體系。氫氧化鋁和氫氧化鎂是最為常用的兩種無機阻燃劑，因具有無毒、抑煙、價格低廉等優勢而廣泛用于ABS的阻燃改性，但是無機粉末填料的阻燃效率較低，添加量達到40%以上才有可能達到UL94V-0阻燃等級，另外無機阻燃劑與ABS相容性差，大量無機填料使得ABS樹脂中材料的力學性能下降嚴重，外觀和加工性能急劇惡化。

在磷系阻燃體系中，三苯基磷酸酯(Triphenyl?phosphate，TPP)及其衍生物因阻燃效率較高而被廣泛應用于聚合物中，但是，當TPP應用于ABS時無產生明顯的阻燃作用。這主要是由于ABS結構中無含氧官能團，不利于含磷阻燃劑燃燒時形成炭化膜；另一方面則是由于TPP的揮發溫度比ABS的加工溫度低，造成了TPP在ABS加工過程中揮發滲出，無法達到預期的阻燃效果。針對上述原因，選用熱穩定性較高的磷系阻燃劑以及在磷系阻燃劑中引入協效劑可以有效地提高ABS的阻燃效率。

因此，本發明采用磷系阻燃劑阻燃ABS材料，并加入氮系或硅系阻燃劑對ABS進行協效阻燃，以減少阻燃劑的用量，提高磷系阻燃ABS材料的阻燃效率。

發明內容

???本發明的目的是針對無鹵阻燃劑對ABS的阻燃效率低的缺點，提供一種磷系協效無鹵阻燃ABS復合材料，本發明中提供的阻燃ABS復合材料采用磷系和氮系協效阻燃體系或磷系和硅系阻燃劑協同使用，一方面可以提高無鹵阻燃ABS材料的阻燃效率，提升無鹵阻燃ABS復合材料的綜合力學性能；而且減少燃燒過程中釋放出的有毒的氣體，低煙少毒。因此本發明中的磷系協效阻燃ABS復合材料是一種環境友好型阻燃材料。

1．本發明提供的一種磷系協效阻燃ABS復合材料，其特征在于該材料由以下的組分組成：

??????ABS樹脂?????????????????50.0-90.0?wt%

?????磷系阻燃劑?????????????????5.0-40.0?wt%

?????氮系阻燃劑?????????????????0.0-30.0?wt%

?????硅系協效劑?????????????????0.0-10.0?wt%

?????增容劑?????????????????????0.5-20.0?wt%

抗氧劑?????????????????????0.5-1.0wt%

????以上組分均為重量百分比，其中ABS優選60.0-80.0?wt%，磷系阻燃劑優選10.0-25.0?wt%，氮系阻燃劑優選?0.0-20.0?wt%，?硅系阻燃劑優選0.0-4.0wt%，增容劑優選2.0-15.0wt%，抗氧劑優選0.5-0.8?wt%.

2．上述磷系協效阻燃ABS復合材料中所含的磷系阻燃劑包括磷酸鹽、聚磷酸鹽，焦磷酸鹽、無機次磷酸鹽、有機次膦酸鹽，烷基磷酸鹽中的一種。