[發(fā)明專利]一種阻燃丙烯腈-丁二烯-苯乙烯復(fù)合材料及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410131809.8
• 申請日: 2014-04-02
• 公開（公告）號: CN103951928A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊桂生;劉凱
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥杰事杰新材料股份有限公司
• 主分類號: C08L55/02
• 分類號: C08L55/02;C08L51/06;C08K3/34;C08K3/22;C08K5/134;C08K5/526;B29C47/92
• 代理公司: 合肥天明專利事務(wù)所 34115
• 代理人: 汪貴艷

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種阻燃丙烯腈-丁二烯-苯乙烯復(fù)合材料及其制備方法。

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背景技術(shù)

?由于丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)具有良好的加工性能，其在材料加工領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。但ABS易燃燒，產(chǎn)生大量的熔滴，火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤欤灰紫纾野l(fā)熱量大。所以在對防火性能有一定要求的領(lǐng)域使用時，必須對ABS進(jìn)行阻燃改性處理。

為解決ABS的易燃問題，目前工業(yè)上主要采用在ABS中添加阻燃劑來達(dá)到阻燃目的。阻燃劑的種類很多，主要有鹵系、磷系、氮系、氮-磷系等。其中鹵系阻燃劑通常需要搭配阻燃協(xié)效劑三氧化二銻，硼酸鋅等才能達(dá)到好的阻燃性能，且含此阻燃劑的阻燃復(fù)合材料在燃燒時會釋放出有毒、腐蝕性氣體，對人類和環(huán)境存在著極大隱患；鋁鎂等無機(jī)阻燃劑具有抑煙阻燃和填料多重功能，但阻燃效率較低，需要在高添加量下才能達(dá)到較好的阻燃效果，嚴(yán)重?fù)p害不飽和聚酯的物理機(jī)械性能。膨脹型阻燃劑(IFR)是一種以氮、磷為主要組成的復(fù)合阻燃劑，它不含鹵素，也不采用氧化銻作為協(xié)效劑，是一類高效低毒的環(huán)保型阻燃劑，其在受熱時發(fā)泡膨脹而在材料表面形成多孔泡沫焦炭層。

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發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供了一種阻燃丙烯腈-丁二烯-苯乙烯復(fù)合材料及其制備方法，該復(fù)合材料的制備方法簡單易行，且使得制得的復(fù)合材料具有良好的阻燃性和力學(xué)性能。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種阻燃丙烯腈-丁二烯-苯乙烯復(fù)合材料，由下述組分按重量份制備而成：

丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）???????????60份-90份

膨脹型阻燃劑（IFR)????????????????????10份-30份

有機(jī)蒙脫土（OMMT）?????????????????????4份-10份

納米二氧化鈦（TiO₂?）??????????????????0.2份-1份

聚丙烯接枝馬來酸酐（PP-g-MAH）????????0.2份-0.4份

抗氧劑????????????????????????????????0.1份-0.5份。

進(jìn)一步，所述的丙烯晴-丁二烯-苯乙烯中丙烯晴含量為20%-30%，其重均分子量為10000g/mol-150000g/mol。

所述的納米二氧化鈦的粒徑尺寸為15nm-45nm。

所述的有機(jī)蒙脫土為鈉基蒙脫土，陽離子交換容量(CEC)為80mmol/100g。

所述的抗氧劑為四[β-（3，5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸]季戊四醇酯與三（2，4-二叔丁基苯基）亞磷酸酯按質(zhì)量比為1：1混合而成。

本發(fā)明的另一個目的是提供一種制備上述一種阻燃丙烯腈-丁二烯-苯乙烯復(fù)合材料的方法，包括以下步驟：

（1）將丙烯腈-丁二烯-苯乙烯在100℃干燥烘干8-10小時；

（2）將干燥處理后的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、膨脹型阻燃劑、有機(jī)蒙脫土、納米二氧化鈦、聚丙烯接枝馬來酸酐及抗氧劑，通過高速混合機(jī)攪拌10～12分鐘，形成混合物料；

（3）將混合好的混合物料投入到雙螺桿擠出機(jī)的料斗中，經(jīng)熔融反應(yīng)，擠出造粒、水冷、切粒及干燥得產(chǎn)品；所述的雙螺桿擠出機(jī)包含六個區(qū)，其中各區(qū)溫度及螺桿轉(zhuǎn)速分別為：一區(qū)溫度70～100℃，二區(qū)溫度120～180℃，三區(qū)溫度170～230℃，四區(qū)溫度170～230℃，五區(qū)溫度170～230℃，六區(qū)溫度170～240℃，機(jī)頭溫度170～200℃；螺桿轉(zhuǎn)速180～300r/min。

本發(fā)明的有益效果有：

1、有機(jī)蒙脫土（OMMT）與IFR具有協(xié)同阻燃作用，其加入增強(qiáng)了ABS/IFR體系的阻燃性能，且在一定程度上解決了體系燃燒時的熔滴和濃煙現(xiàn)象。

2、添加少量的納米TiO₂可以起催化IFR的酯化反應(yīng)，促進(jìn)成炭的作用，增強(qiáng)炭層隔熱隔氧的能力，提高了材料的阻燃性能；另外，少量的納米TiO₂還可以促使丙烯腈-丁二烯-苯乙烯發(fā)生交聯(lián)，這大大改善了材料的力學(xué)性能，拓展了阻燃ABS的應(yīng)用領(lǐng)域，具有重要的研究意義和應(yīng)用價值。

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具體實施方式

下面結(jié)合具體的實施例對本發(fā)明做一詳細(xì)的闡述。

實施例1

（1）稱取丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）90份，將其在100℃下干燥烘干10小時；