[發明專利]一種無銻阻燃ABS/CPE合金材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202010740481.5
• 申請日: 2020-07-28
• 公開（公告）號: CN111825945A
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 初漢順
• 申請（專利權）人: 青島福爾蒂新材料有限公司
• 主分類號: C08L55/02
• 分類號: C08L55/02;C08L23/28;C08K13/02;C08K3/34;C08K3/26;C08K5/3492;C08K5/20;C08K5/098;C08K3/22;C08K3/36;C08K3/38
• 代理公司: 北京盛凡智榮知識產權代理有限公司 11616
• 代理人: 李青

本發明屬于復合材料技術領域，具體涉及一種無銻阻燃ABS/CPE合金材料及其制備方法，包括如下重量份的原料組分：ABS樹脂60?80％；CPE 6?20％；溴系阻燃劑10?20％；成碳阻燃協效劑3?6％，硅硼系阻燃協效劑2?4％，銻增效母粒1?2％，高嶺土2?4％；水滑石1?2％；抗氧劑0.2?0.5％；潤滑劑0.5?1.0％；抗滴落劑0.2?0.3％。該材料通過添加CPE與銻粉替代物復配，實現了無銻化，消除了阻燃ABS材料對銻元素的過度依賴，對整個產業的穩定性以及抗風險能力的提升，具有重要意義。

技術領域

本發明屬于復合材料技術領域，具體涉及一種無銻阻燃ABS/CPE合金材料及其制備方法。

背景技術

由于阻燃ABS具有綜合的良好性能，包括UL 94的5VA、5VB和V0等級以及較高的拉伸、彎曲、抗沖擊、HDT、CTI和灼熱絲等性能，能夠在廣泛的生活領域中得以應用，包括汽車產業、辦公室機器和家用電器等領域，雖然近年來迫于成本壓力，出現了阻燃PS的小部分取代，但是阻燃PS在阻燃等級和機械強度等性能方面還是與阻燃ABS有著很明顯的差距，比如在強電電控盒方面，還是以阻燃ABS作為原材料進行生產。雖然在市場上，無鹵阻燃ABS更能迎合目前電子產品的環保需求，但是由于ABS樹脂本身的結構性(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚)以及無鹵阻燃劑的使用限制(往往需要大量填充，使得樹脂基體的原有機械性能下降過大)目前無鹵阻燃ABS樹脂的阻燃等級遠達不到有鹵阻燃ABS樹脂的水準。而目前能夠既具有優良機械性能和阻燃性能的無鹵阻燃產品包括無鹵PC/ABS和無鹵PPE/PS等合金，但是這些樹脂的高生產成本限制了它們的推廣使用。本發明在有鹵阻燃ABS基礎上，引入了新的有機高分子樹脂相來構成合金改善基體材料的性能，并且優化了阻燃體系，使得改性阻燃材料能夠達到2.0mm厚度的V0阻燃等級，灼熱絲起燃溫度達到750℃，并且沖擊強度≥200J/m(IZOD)，并且擁有更低的成型收縮率和更高的尺寸穩定性。

通過將CPE以及礦物引入阻燃體系來提高阻燃ABS的阻燃能力，如中國申請專利CN107964209A公布了一種添加ABS粉料30-45份、SAN粒料60-75份、乙撐雙硬脂酰胺0.5-2份、復合抗氧劑0.5-1.5份、復合阻燃劑24-40份、增韌劑1-2份；其中復合阻燃劑為三氧化二銻Sb2O3、氯化聚乙烯CPE、四溴雙酚A、十溴二苯乙烷、溴代三嗪的混合物，重量比為2-3:2-3:2-3:1-2：1-2的高阻燃ABS樹脂及其生產工藝。專利CN104530634A公布了一種環保型高比例再生ABS阻燃改性組合物及其制備與應用，該再生ABS阻燃改性組合物的配方是r-ABS 70份，高剛性ABS樹脂30，三(三-溴苯基)氰尿酸酯：10-25份；銻系阻燃協效劑：0-1份；磷系阻燃協效劑：1-5份；增韌劑：5-15份；相容劑：1-3份；無機粉體：1-5份的再生ABS阻燃改性組合物的制備方法及其應用。上述專利技術雖然達到了V0阻燃等級，但是實施例中均添加了銻系阻燃劑，可見沒有銻系阻燃劑的加入很難達到V0阻燃等級。專利200910064277.X公布了一種阻燃ABS樹脂，其中ABS 45-65％，阻燃劑10-25％，本質阻燃聚合物15-30％，PLS納米復合材料2-10％，氯化聚乙烯CPE 3-10％，阻燃劑總量約為30-50％，阻燃效率低下。

而現有技術的阻燃ABS改性方案，無鹵阻燃體系往往需要添加大量的阻燃劑，包括磷酸酯類有機阻燃劑或者是氫氧化鎂、氫氧化鋁和硼酸鋅等無機阻燃劑，這些阻燃劑的大量引入往往會使得樹脂本身的性能受到很大程度上的損害，包括拉伸彎曲強度或者是抗沖擊性能。而且在大量引入這些阻燃劑的情況下，改性ABS的阻燃等級也并不會很高，達不到很多產品的阻燃要求比如UL-94的5VA等級。而傳統阻燃ABS雖然能夠擁有較穩定的阻燃效果，但是依賴于溴銻阻燃劑的大量添加，溴系阻燃劑質量占比約為16％，三氧化二銻質量占比約為4.5％，成本上升太高，而且對氧化銻(Sb₂O₃)的過度依賴大大限制了阻燃ABS材料的生產與應用。

發明內容