[發(fā)明專利]一種高耐熱阻燃材料的制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201510763732.0
• 申請日: 2015-11-11
• 公開（公告）號: CN105524396A
• 公開（公告）日: 2016-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李長英
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西聚潔瀚化工有限公司
• 主分類號: C08L55/02
• 分類號: C08L55/02;C08K5/03;C08K3/22;C08J3/22
• 代理公司: 西安億諾專利代理有限公司 61220
• 代理人: 賈苗苗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于材料制備領(lǐng)域，尤其涉及一種高耐熱阻燃材料的制備方法。

背景技術(shù)

近年來，隨著科技的快速發(fā)展以及人們對于工業(yè)生活用品質(zhì)量的提高，對材料的制備工藝也提出了更高的要求。丙烯腈–丁二烯–苯乙烯塑料(ABS)兼具有丙烯腈的剛性和耐熱性，聚苯乙烯的光澤性和加工性以及聚丁二烯的耐沖擊性等特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于家用電器、辦公設(shè)備、儀器儀表、交通運(yùn)輸、建筑材料、日用品及包裝材料等領(lǐng)域。但是ABS的極限氧指數(shù)(LOI)只有18%，屬于易燃材料。為了改善其燃燒行為，使其遇火難燃或離火自熄，必須對ABS進(jìn)行阻燃改性。但對于電機(jī)、吹風(fēng)機(jī)、電源盒、微波爐、電飯煲、排插等電器外殼或零部件，除了要求材料具有阻燃的同時，還要求材料具有一定的耐熱性。而目前阻燃ABS多以添加阻燃劑達(dá)到阻燃目的，常用的阻燃劑主要有四溴雙酚A(TBBPA)，溴化環(huán)氧樹脂(BEO)，溴代三嗪(BTAC)，十溴二苯乙烷(DBDPE)等和三氧化二銻(SBO)復(fù)配。但一方面ABS本身耐熱性不高，其熱變形溫度為82～84℃，另一方面ABS本身是“海-島”結(jié)構(gòu)，添加上述阻燃劑會進(jìn)一步降低ABS的耐熱性和力學(xué)性能。因此限制了其在需要阻燃以及耐熱性領(lǐng)域的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在解決上述問題，提供一種高耐熱阻燃材料的制備方法。

一種高耐熱阻燃材料的制備方法，其特征在于：將高耐熱ABS母粒與DBDPE阻燃體系、增容劑及助劑加入到高速混合機(jī)中得到預(yù)混物，將預(yù)混物投入雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒，雙螺桿擠主機(jī)的轉(zhuǎn)速1020r／min，喂料轉(zhuǎn)速400r／min；擠出造粒并將制備的高耐熱阻燃ABS塑膠粒子干燥，由精密注塑機(jī)注塑成型。

本發(fā)明所述的一種高耐熱阻燃材料的制備方法，其特征在于所述注塑機(jī)的注塑溫度為180～210℃。

本發(fā)明所述的一種高耐熱阻燃材料的制備方法，其特征在于所述塑膠粒子的干燥溫度為80℃，干燥時間為4h。

本發(fā)明所述的一種高耐熱阻燃材料的制備方法，其特征在于所述混合物的混合過程為在400r／min的轉(zhuǎn)速下混合2min，再在1000r／min的轉(zhuǎn)速下混合1min。

本發(fā)明所述的一種高耐熱阻燃材料的制備方法，其特征在于所述雙螺桿擠出機(jī)筒各段的溫度在180～210℃。

本發(fā)明所述的一種高耐熱阻燃材料的制備方法，通過耐熱劑母粒和阻燃劑共混，有效解決了耐熱劑和阻燃劑之間不同加工溫度的差異，耐熱劑通過兩次擠出提高了耐熱劑在基體樹脂之間的分散，減少了耐熱劑對基體樹脂力學(xué)性能的副作用。本發(fā)明所述的制備方法操作簡單，制備材料的性能穩(wěn)定，易于推廣使用。

具體實施方式

一種高耐熱阻燃材料的制備方法，其特征在于：將高耐熱ABS母粒與DBDPE阻燃體系、增容劑及助劑加入到高速混合機(jī)中得到預(yù)混物，將預(yù)混物投入雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒，雙螺桿擠主機(jī)的轉(zhuǎn)速1020r／min，喂料轉(zhuǎn)速400r／min；擠出造粒并將制備的高耐熱阻燃ABS塑膠粒子干燥，由精密注塑機(jī)注塑成型。

本發(fā)明所述的一種高耐熱阻燃材料的制備方法，所述注塑機(jī)的注塑溫度為180～210℃。所述塑膠粒子的干燥溫度為80℃，干燥時間為4h。所述混合物的混合過程為在400r／min的轉(zhuǎn)速下混合2min，再在1000r／min的轉(zhuǎn)速下混合1min。所述雙螺桿擠出機(jī)筒各段的溫度在180～210℃。通過本發(fā)明所述的方法不僅解決了耐熱劑在基體樹脂中的分散問題，而且解決了阻燃劑對加工溫度敏感性問題。即首先通過強(qiáng)剪切的螺桿，較高的溫度條件下使得耐熱劑在ABS體系內(nèi)得到很好的分散，然后選用弱剪切的螺桿，在較低的溫度下制備出阻燃耐熱ABS。體系各組分均分散均勻，從而制備出的高耐熱阻燃ABS各項性能均得到較大的提高，尤其是耐熱性能和阻燃性能。，隨著耐熱劑含量的增加，制備的耐熱ABS母粒的耐熱性持續(xù)增加。當(dāng)耐熱劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%時，高耐熱ABS母粒的熱變形溫度只有86℃，相應(yīng)的維卡軟化溫度只有97℃，但當(dāng)耐熱劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%時，高耐熱ABS母粒的熱變形溫度高達(dá)117℃，相應(yīng)維卡軟化溫度為131℃，而其球壓痕溫度和維卡軟化溫度基本相近。由于DBDPE熔點(diǎn)極高，且在樹脂中基本不溶，所以添加到樹脂中可使樹脂具有較高的熱變形溫度且不宜起霜，尤其加到ABS中可明顯提高ABS的耐熱性，因此選DBDPE作為高耐熱ABS的阻燃劑。通過耐熱劑和ABS基體樹脂復(fù)配，在較高的加工溫度及較強(qiáng)剪切的螺桿制備出具有不同耐熱劑含量的高耐熱ABS母粒，再將制備的具有不同耐熱劑含量的母粒和DBDPE／Sb₂O₃阻燃體系共混，在較低的加工溫度及較弱剪切的螺桿制備出具有指定耐熱溫度的高耐熱阻燃ABS材料，可替代阻燃PC或阻燃PC／ABS應(yīng)用于電機(jī)、吹風(fēng)機(jī)、電源盒、微波爐、電飯煲、插排等既需要耐熱又需要阻燃的領(lǐng)域。