[發(fā)明專利]一種綜合性能環(huán)保型復(fù)合材料

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310347258.4
• 申請日: 2013-08-12
• 公開（公告）號: CN104371254A
• 公開（公告）日: 2015-02-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉澤華
• 申請（專利權(quán)）人: 青島博研達(dá)工業(yè)技術(shù)研究所(普通合伙)
• 主分類號: C08L55/02
• 分類號: C08L55/02;C08L51/00;C08K3/04;C08K7/06;C08K3/32;C08K5/5313
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于復(fù)合材料加工領(lǐng)域，具體涉及到一種綜合性能環(huán)保型復(fù)合材料。?

背景技術(shù)

?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，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(jī)械性能隨之改變。ABS樹脂是一種強(qiáng)度高、韌性好、耐熱、耐低溫、耐化學(xué)藥品腐蝕、機(jī)械強(qiáng)度和電器性能優(yōu)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(jī)械儀表工業(yè)等領(lǐng)域。隨著國內(nèi)ABS樹脂在汽車、電子電器、建材等行業(yè)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(lián)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(dāng)它們與三氧化二銻聯(lián)用時，可使ABS達(dá)到優(yōu)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(xué)損失。但這些含鹵化合物在燃燒中會產(chǎn)生大量的有毒氣體，另外PVC、CPE阻燃的ABS還存在著熱穩(wěn)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(nèi)外研究者開始紛紛嘗試著將各類無鹵阻燃劑應(yīng)用于ABS，以期獲得低毒、少煙、高效環(huán)保綠色的無鹵阻燃ABS產(chǎn)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(jī)阻燃體系。氫氧化鋁和氫氧化鎂是最為常用的兩種無機(jī)阻燃劑，因具有無毒、抑煙、價格低廉等優(yōu)勢而廣泛用于ABS的阻燃改性，但是無機(jī)粉末填料的阻燃效率較低，添加量達(dá)到40%以上才有可能達(dá)到UL94V-0阻燃等級，另外無機(jī)阻燃劑與ABS相容性差，大量無機(jī)填料使得ABS樹脂中材料的力學(xué)性能下降嚴(yán)重，外觀和加工性能急劇惡化。?

在磷系阻燃體系中，三苯基磷酸酯及其衍生物因阻燃效率較高而被廣泛應(yīng)用于聚合物中，但是，當(dāng)TPP應(yīng)用于ABS時無產(chǎn)生明顯的阻燃作用。這主要是由于ABS結(jié)構(gòu)中無含氧官能團(tuán)，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(fā)溫度比ABS的加工溫度低，造成了TPP在ABS加工過程中揮發(fā)滲出，無法達(dá)到預(yù)期的阻燃效果。針對上述原因，選用熱穩(wěn)定性較高的磷系阻燃劑以及在磷系阻燃劑中引入?yún)f(xié)效劑可以有效地提高ABS的阻燃效率。?

??復(fù)合型導(dǎo)電高分子材料就是在絕緣性的高分子材料中添加一種或幾種具有導(dǎo)電性的顆粒或纖維使其具有導(dǎo)電能力。所采用的導(dǎo)電材料主要有碳黑、炭纖維、金屬纖維與粒子、無機(jī)金屬鹽等。而且通過改變導(dǎo)電材料的含量可以獲得具有不同導(dǎo)電性的復(fù)合材料。當(dāng)前，導(dǎo)電高分子復(fù)合材料主要應(yīng)用于抗靜電、電磁波屏蔽、面狀發(fā)熱體、熱敏，壓敏材料以及電極材料等領(lǐng)域。?

在復(fù)合型導(dǎo)電高分子材料中，決定材料導(dǎo)電性的因素主要是導(dǎo)電材料的種類及含量。為了提高材料的導(dǎo)電性，一般需要在其中加入大量的導(dǎo)電性粒子。然而，由于導(dǎo)電性粒子與高分子材料之間存在分散與相容的困難，如果導(dǎo)電粒子的填充量過多，將導(dǎo)致復(fù)合材料力學(xué)性能、加工性能的下降。采用具有較高導(dǎo)電性的填料（如銀粉，金屬纖維，鍍金屬炭纖維等）可以提高復(fù)合材料的尋電性，然而這必將導(dǎo)致材料制造成本的提高。?

現(xiàn)有技術(shù)中通過使用一種全丙烯酸類核-?殼型沖擊改性劑，可有效的提高阻燃PC/ABS?材料的缺口沖擊強(qiáng)度，以得出一種高韌性阻燃ABS?復(fù)合材料。上述現(xiàn)有技術(shù)方案雖然提高了ABS?復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度和阻燃性能，由于采用了溴銻復(fù)合阻燃體系，盡管可以有效的防止在使用過程中發(fā)生燃燒現(xiàn)象。但在阻燃的過程中將會分解出腐蝕性的溴化氫氣體，對人體和環(huán)境形成污染和有害。因為PC?的價格明顯高于ABS，而上述方案中PC?含量明顯超過ABS?含量，增加了材料的成本。?

因此，本發(fā)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(jìn)行協(xié)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。通過提供一種提高復(fù)合型導(dǎo)電高分子材料導(dǎo)電性的方法，實現(xiàn)在不增加復(fù)合材料中導(dǎo)電材料含量的情況下提高復(fù)合材料的導(dǎo)電性。在ABS?復(fù)合材料高強(qiáng)度性能的基礎(chǔ)上提高它的抗沖擊強(qiáng)度，同時解決現(xiàn)有技術(shù)存在的燃燒時鹵素分解出的有害氣體，高材料成本，以及限制了材料的使用范圍等問題。?

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發(fā)明內(nèi)容