[發(fā)明專利]一種無鹵阻燃ABS材料及其制備方法

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• 申請日: 2020-06-28
• 公開（公告）號: CN111675878A
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發(fā)明（設計）人: 喻慧文;徐百平;曹明軒;肖書平;張志旋
• 申請（專利權）人: 五邑大學
• 主分類號: C08L55/02
• 分類號: C08L55/02;C08L23/08;C08L91/06;C08K3/32;C08K5/053;C08K7/26;C08K9/06;C08K5/134;C08K13/06;B29B7/48
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 肖云

本發(fā)明公開了一種無鹵阻燃ABS材料及其制備方法，所述無鹵阻燃ABS材料的原料包括由重量百分比計的如下成分：ABS 50％?70％、POE 10％?20％、膨脹型阻燃劑25％?30％、埃洛石納米管1％?5％抗氧劑0.05?0.5％和液體石蠟0?2％；所述制備方法包括以下步驟：將原料按比例進行混合，采用差速雙螺旋桿加工方式制備所述無鹵阻燃ABS材料。本發(fā)明提供的無鹵阻燃ABS材料具有阻燃性好、熱穩(wěn)定性高和機械性能好等優(yōu)點，能夠應用在消費類機器人、無人機以及電器制品等產品上。

技術領域

本發(fā)明涉及阻燃材料領域，具體涉及一種無鹵阻燃ABS及其制備方法。

背景技術

丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(Acrylonitrile butadiene Styrene copolymers，ABS)為丙烯腈、1，3-丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，是一種強度高、韌性好、易于加工成型的熱塑型高分子材料。近年來，ABS憑借其良好的耐化學性、機械性能和加工優(yōu)勢成為，廣泛應用于汽車、電子電器、智能機器人以及建筑等領域。然而，由于ABS的可燃性相對較高，且燃燒時伴隨散發(fā)煙霧和熔滴，限制了其在高端電氣產品相關領域的進一步應用。因此，如何提高其耐火性和熱穩(wěn)定性是拓展ABS應用的關鍵。

隨著阻燃領域綠色環(huán)保要求日益高漲，膨脹型阻燃劑(Intumescent FlameRetardant，IFR)相對傳統(tǒng)的含鹵素的阻燃劑具有環(huán)境友好等優(yōu)點，成為ABS阻燃劑的首選。通過在加工過程中將高濃度的IFR添加劑摻入ABS基體中，可以達到所需的阻燃性能，但是，復合材料的機械性能卻大大降低。迄今為止，很難在提高其阻燃性和熱穩(wěn)定性的同時，保持復合材料的機械性能與純ABS基體一樣出色。

發(fā)明內容

本發(fā)明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發(fā)明提出一種無鹵阻燃ABS材料，能夠同時滿足較高的阻燃性、熱穩(wěn)定性和機械性能。

本發(fā)明還提出上述無鹵阻燃ABS材料的制備方法。

根據本發(fā)明第一方面實施例的無鹵阻燃ABS材料，其原料包括由重量百分比計的如下成分：ABS 50％-60％、熱塑性聚烯烴彈性體(Polyolefin Elastomer，POE)10％-20％、膨脹型阻燃劑25％-30％、埃洛石納米管(Halloysite Nanotubes，HNTs)1％-5％、抗氧劑0.05-0.5％和液體石蠟0％-2％。

根據本發(fā)明實施例的無鹵阻燃ABS材料，至少具有如下有益效果：本發(fā)明的ABS材料中加入了POE作為增韌劑和成炭劑，HNTs作為協(xié)效劑，加入一定比例的膨脹型阻燃劑，是一種韌性強、阻燃效果好的ABS無鹵阻燃材料；其中，POE的加入增韌了ABS，一定量的HNTs對POE有細化作用，在POE增韌ABS過程中起到協(xié)同效應，達到增強增韌的效果；且膨脹型阻燃中的APP熱解脫去NH₃后生成的酸與HNTs層間的-OH在高溫下發(fā)生脫羥基反應，形成致密碳層，并且反應生成H₂O帶走一部分熱量，同時，HNTs含結晶水，燃燒時脫水帶走部分熱量，對阻燃效果有一定的促進作用，延緩了引燃時間，抑制了熱釋放速率。

現有技術中，協(xié)效劑可以與IFR一起使用，對改善阻燃性和機械性能有一定作用，例如蒙脫土、碳納米管和納米氫氧化鎂等。但是，常用的協(xié)效劑與基體不相容，且劑量較低，均勻性難以突破；本發(fā)明中的協(xié)效劑與基體之間的比例成分配合可以解決現有技術中均勻性的問題。

根據本發(fā)明的一些實施方式，所述無鹵阻燃ABS材料包含的原料的成分比例(按重量百分數計)優(yōu)選為：膨脹型阻燃劑26％-28％，埃洛石納米管1％-3％。

進一步優(yōu)選地所述無鹵阻燃ABS材料包含的原料的成分比例(按重量百分數計)優(yōu)選為：膨脹型阻燃劑26％-27％，埃洛石納米管2％-3％。

根據本發(fā)明的一些實施方式，所述膨脹型阻燃劑包含聚磷酸銨和季戊四醇。