環保型高比例再生abs阻燃改性組合物及其制備方法與應用
【技術領域】
[0001] 本發明涉及改性ABS技術領域,具體為一種環保型高比例再生ABS(Recycled ABS,簡稱r-ABS)的阻燃改性組合物,以及這種組合物的制備方法與應用。
【背景技術】
[0002] ABS樹脂是由苯乙烯、丁二烯、丙烯腈組成的三元共聚物,集中了苯乙烯的高流動 性、丁二烯的橡膠韌性和丙烯腈的耐化學品特性,具有優良的加工性能、耐低溫性能、電絕 緣性能、耐化學腐蝕性能及高光澤和優異的電鍍性能,同時具有耐蠕變性好、尺寸穩定性 高、成型收縮率小等優異特點,在軍工、汽車、電子電器等領域應用非常廣泛。
[0003] ABS在上述各個領域的大量應用,特別是近五年來應用ABS樹脂生產的大量電子 產品如(電視、洗衣機、冰箱、空調、電腦)處于一個更新淘汰高峰期,由此產生巨量的再生 ABS備受材料廠商的關注,關注的核心是想通過利用再生的ABS來降低產品的成本。但由于 電子電氣類產品使用的塑膠材料除了 ABS樹脂外,還可能有PP、PC、PE等塑料及其改性組合 物,所以還可能含有一些無機粉體、金屬雜質及其它某些未知組份,另外,回收ABS樹脂過 程中需要漂洗,其在漂洗過程中還可能引入某些元素,如Cl元素等。上述非ABS樹脂的成 分均可能是惡化再生ABS樹脂性能的一個重要因素,另一方面,由于ABS樹脂本身的結構特 性,ABS制品在使用過程中受到的光老化作用,使其中的橡膠相的雙鍵被飽和,進而形成鏈 段的交聯,使橡膠相減少,因此降低了 ABS樹脂的抗沖擊性能。同時光老化作用使得ABS樹 脂的鏈段發生斷裂,聚合物的分子量下降,導致材料的彈性模量和拉伸強度降低,熱變形溫 度降低。進一步的,ABS的光化學反應產生了大量的新物質,如醛、酮及過氧化物,而羰基結 構的出現導致了 ABS的黃變,過氧化物對紫外線敏感,它的存在進一步加劇了 ABS樹脂的光 老化及性能的惡化。上述兩個因素作用的共同結果導致ABS樹脂的性能大幅惡化,為其后 續的改性增加了困難。
[0004] 因此,科學工作者對再生ABS樹脂的性能的提高進行了大量深入的研究,如汪濟 奎等人在文章"ABS回收料的性能研究"(《上海塑料》,2005, Vol. 9, No. 3 :16-19)中提出 在r-ABS中添加特殊增韌劑可以提高r-ABS的抗沖擊性能。公開號為CN1646280的專利文 獻中,公開了通過添加 ABS樹脂來恢復r-ABS的物理性能的方法,這種方法只能算是部分 循環利用了 r-ABS,對于r-ABS本身的性能并沒有起到任何改變,只不過是犧牲ABS樹脂的 性能來實現的,其性能的提升與添加的ABS樹脂的比例息息相關。張紅梅等人在文章"回 收ABS樹脂的性能提升"(《高分子材料科學與工程》,2011,Vol. 27, No. 3 :62-66)中提出 了高膠粉/無機納米粒子復合改性方案,添加5% -8 %的高膠粉和2% -3 %的無機納米粒 子,可以大幅提升回收ABS樹脂的韌性,同時兼顧了材料的剛性、強度及耐熱性能。授權號 CN103254561B的專利文獻中,通過高膠粉增韌的方法來提高回收ABS的韌性,這種方法只 是通過增韌單一性能實現在對材料使用要求不高的領域的應用。
[0005] 上述文獻只是針對r-ABS某一方面性能的不足提出了一些改性手段,如增韌、增 強等改性,或者通過和ABS樹脂的復配達到提升再生ABS樹脂的性能,或者是降低使用要求 來實現再生ABS的循環使用之目的。上述改善方案是基于r-ABS樹脂本身的性能改善,而 沒有在改性ABS樹脂領域,特別是阻燃ABS改性領域中的如何利用r-ABS樹脂,主要原因是 其并沒有針對r-ABS性能降低的根本原因-即雜質的影響及使用過程中導致的結構變化等 提出針對性的改善方法。
【發明內容】
[0006] 本發明的首要目的在于提供一種環保型高比例r-ABS阻燃改性組合物,該r-ABS 阻燃改性組合物具有力學性能優異、阻燃穩定及極低的成本。
[0007] 本發明的另一目的在于提供上述r-ABS阻燃改性組合物的制備方法及其應用。
[0008] 為實現上述目的,本發明采用如下技術方案:
[0009] 環保型高比例再生ABS阻燃改性組合物,由以下重量份數計的原料組成:
[0010] r-ABS 70 份; 高剛性ABS 30份;
[0011] 環保溴系阻燃劑 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 1-5份; 無機粉體 1-5份。
[0012] 其中,
[0013] 所述環保溴系阻燃劑為三(三-溴苯基)氰尿酸酯。
[0014] 所述銻系阻燃協效劑為以下物質中的至少一種:三氧化二銻、膠體五氧化二銻、三 氯化銻、五氯化銻。
[0015] 所述磷系阻燃協效劑可以為以下物質中的至少一種:間亞苯基四苯基雙磷酸酯、 雙酚A雙(二苯基磷酸酯)、間亞苯基四(二甲苯基)雙磷酸酯、間亞苯基四(二甲苯基) 雙磷酸酯齊聚物、磷酸三苯酯、磷酸二苯(二甲苯)酯、磷酸二苯異丙苯酯、磷酸二苯異辛 酯、磷酸二苯異癸酯、磷酸三(甲苯)酯、磷酸三(二甲苯)酯、磷酸苯基叔丁苯基酯、烷苯 基雙磷酸酯、含環烷基的雙磷酸酸酯、聯苯雙(二苯基)磷酸酯、磷酸三乙酯、磷酸三丁酯、 磷酸三異辛酯、磷酸三(2-丁氧乙基)酯、1-氧代-4-羥甲基_2,6,7_三氧雜-1-磷雜雙 環(2, 2, 2)半燒、二(1_氧代_2,6, 7_二氧雜-1-憐雜雙環[2. 2. 2]半燒-亞甲基_4)憐 酸酯、2, 2-二甲基-1,3-丙二醇-二(新戊二醇)雙磷酸酯。
[0016] 所述增韌劑可以為苯乙烯類增韌劑、氯化聚乙烯類增韌劑和ABS高膠粉中的一種 或幾種的混合物。
[0017] 所述相容劑為 SBS,SEBS,ABS-G-MAH,SMA700 和 PP-G-MAH 中的一種或幾種。
[0018] 所述無機粉體為鋁硅酸鈉、蒙脫土、高嶺土、長石粉、硅灰石、云母粉、硅酸鎂和硅 酸鈣等含硅類無機化合物中的一種或幾種復配而成。
[0019] 上述環保型高比例再生ABS阻燃改性組合物的制備方法,包括如下步驟:
[0020] a、按比例將所述再生ABS、所述高剛性ABS、所述