一种具有优异表面的高光泽高黑度阻燃ABS树脂及其制备方法

摘要

本发明涉及一种具有优异表面的高光泽高黑度阻燃ABS树脂，包括以下重量份的组分：ABS橡胶粉20-60；AS树脂40-80；阻燃协效剂2-6；溴系阻燃剂5-25；热稳定剂0.1-1；抗氧剂0.1-1；润滑剂0.1-1；炭黑分散剂0.1-2；炭黑色粉0.1-5，所述的炭黑分散剂为一种嵌段聚合两亲性硅氧烷复合物，一端为亲油性基团、一端为亲水性基团，所述的炭黑色粉为纯炭黑或以聚烯烃或乙烯-醋酸乙烯共聚物为载体的炭黑母粒。本发明还提供了该阻燃ABS树脂的制备方法。本发明的阻燃ABS树脂具有非常高的表面光泽，并且具有平衡的韧性和流动性，特别适合于有高光和阻燃要求的家电行业。

说明书

技术领域

本发明涉及聚合物改性技术领域，具体地说，是一种具有优异表面的高光泽高黑度阻燃ABS树脂及其制备方法。

背景技术

苯乙烯-丙烯腈-丁二烯共聚物（ABS）由于具有表面硬度高、抗冲击性能和耐热低温冲击性能好、耐蠕变性好、尺寸稳定性好、成型收缩率小、加工性能优良等优异性能，已经在家电行业和汽车行业上得到了极其广泛的应用。而在家电行业，一般都有UL94V0的阻燃要求。ABS树脂本身阻燃性能较差，为此，国内外采用多种手段来提高ABS的阻燃性能，其中以在ABS树脂里添加阻燃剂的方法最为成熟，也最为有效。

目前，ABS常用的阻燃体系是卤系阻燃剂和三氧化二锑协效体系，而三氧化二锑的折光指数为2.1，具有很强的遮盖力，且溴系阻燃剂的大量添加也会影响阻燃ABS的底色，所以阻燃ABS的黑度通常相对较低，在黑度要求更高的面板制件使用时，就不能达到使用要求。增加阻燃ABS黑度直接有效的办法是增加炭黑色粉的量，但是炭黑色粉添加量较大时，极易发生团聚，导致表现麻点严重。

中国专利文献CN101538396公开了一种环保阻燃ABS树脂，由如下质量百分比的组分组成：ABS树脂粒料72％～84％，PDSPB膨胀型阻燃剂15％～22％，蒙脱土0.7％～4.5％，抗氧剂0.1％～0.5％， 抗滴落剂0.1％～0.5％，润滑剂0.1％～0.5％。本发明的阻燃ABS树脂不含铅、汞、镉、 六价铬、多溴联苯和多溴联苯醚等有害物质，符合《RoHS》指令关于无毒及环保的要求。中国专利文献CN101469101公开了一种无卤低烟阻燃ABS树脂及其制备方法，首先将ABS类树脂100重量份，无机磷系阻燃剂6-45重量份、多羟基化合物2-15重量份、水合金属化合物0.05-2.5重量份和晶体硅铝酸盐0.1-3重量份，受阻酚类主抗氧剂0.1-1重量份和亚磷酸酯类辅抗氧剂0.1-1重量份，在高速搅拌机中充分混合均匀，混合完全后，通过精密计量的送料装置，将物料送入双螺杆挤出机中，各区温度在180-210℃，物料再螺杆的剪切、混炼和输送下充分的熔合，最后经过挤出、拉条、冷却后，制成粒料。但是关于一种具有优异表面的高光泽高黑度阻燃ABS树脂目前还未见报道。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种具有优异表面的高光泽高黑度阻燃ABS树脂。

本发明的再一的目的是，提供一种具有优异表面的高光泽高黑度阻燃ABS树脂的制备方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：一种具有优异表面的高光泽高黑度阻燃ABS树脂，包括以下重量份的组分：

ABS橡胶粉              20-60

AS树脂                 40-80

阻燃协效剂              2-6

溴系阻燃剂              5-25

热稳定剂                0.1-1

抗氧剂                  0.1-1  

润滑剂                  0.1-1  

炭黑分散剂              0.1-2 

炭黑色粉                0.1-5

所述的炭黑分散剂为一种嵌段聚合两亲性硅氧烷复合物，一端为亲油性基团、一端为亲水性基团，所述的炭黑色粉为纯炭黑或以聚烯烃或乙烯-醋酸乙烯共聚物为载体的炭黑母粒。

所述的ABS橡胶粉的粒径小于1μm，所述的AS树脂的重均分子量为6-12W。

所述的阻燃协效剂为硼酸锌、三氧化二锑、五氧化二锑、锑酸钠、氧化钼中的一种或多种物质的混合物。

所述的溴系阻燃剂为四溴双酚A、十溴二苯乙烷、2，4，6-三溴三苯氧基-1，3，5-三嗪、亚乙基-(双四溴邻苯二甲酰亚胺)、溴化环氧、四溴邻苯二甲酸-( 2-乙基己基)酯中的一种或多种。

所述的热稳定剂为稀土热稳定剂和有机锡类热稳定剂的一种或两种的组合。

所述的抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂或受阻酚类抗氧剂。

所述的润滑剂为二甲基硅油润滑剂、硅酮粉、季戊四醇硬脂酸酯、聚乙烯蜡、乙撑双硬脂酰胺或硬脂酸镁中的一种或两种的组合。

为实现上述第二个目的，本发明采取的技术方案是：所述的阻燃ABS树脂的制备方法包括以下步骤：

（1）将ABS橡胶粉、AS树脂、阻燃协效剂、溴系阻燃剂、热稳定剂、抗氧剂、润滑剂、炭黑分散剂、炭黑色粉放入高速搅拌机中搅拌5-30min后出料得到混合物；

（2）将步骤（1）得到的混合物经过双螺杆挤出机挤出造粒，挤出机的温度为180-220℃，严格真空度大于0.09Mpa，螺杆转速为180-600转/分。

本发明优点在于：

本发明的高光泽高黑度阻燃ABS树脂，通过添加一端为亲油基团一端为亲水基团的两亲性硅氧烷复合物作为炭黑分散剂，由于亲油基团与ABS树脂有很好的相容性，亲水基团与炭黑色粉有很好的结合力，在螺杆剪切力的作用下，大团聚炭黑色粉被分散成为小团聚颗粒，小团聚颗粒被双亲性聚合物包覆，互相不会再团聚在一起，极大地提高了炭黑的分散性，进而显著减少了树脂表面的麻点，使ABS树脂具有优异的表面，使得ABS树脂具有非常高的表面光泽，并且具有平衡的韧性和流动性，特别适合于有高光和阻燃要求的家电行业。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明提供的具体实施方式作详细说明。

一种具有优异表面的高光泽高黑度阻燃ABS树脂，所述的阻燃ABS树脂包括以下重量份的组分：

ABS橡胶粉              20-60

AS树脂                 40-80

阻燃协效剂              2-6

溴系阻燃剂              5-25

热稳定剂                0.1-1

抗氧剂                  0.1-1  

润滑剂                  0.1-1  

炭黑分散剂              0.1-2 

炭黑色粉                0.1-5

需要说明的是，所述的ABS橡胶粉的粒径小于1μm，所述的AS树脂的重均分子量为6-12W。所述的阻燃协效剂为硼酸锌、三氧化二锑、五氧化二锑、锑酸钠、氧化钼中的一种或多种物质的混合物。所述的溴系阻燃剂为四溴双酚A、十溴二苯乙烷、2，4，6-三溴三苯氧基-1，3，5-三嗪、亚乙基-(双四溴邻苯二甲酰亚胺)、溴化环氧、四溴邻苯二甲酸-( 2-乙基己基)酯中的一种或多种。所述的热稳定剂为稀土热稳定剂和有机锡类热稳定剂的一种或两种的组合。所述的抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂或受阻酚类抗氧剂。所述的润滑剂为二甲基硅油润滑剂、硅酮粉、季戊四醇硬脂酸酯、聚乙烯蜡、乙撑双硬脂酰胺或硬脂酸镁中的一种或两种的组合。所述的炭黑分散剂为一种嵌段聚合两亲性硅氧烷复合物，一端为亲油性基团、一端为亲水性基团。所述的炭黑色粉为纯炭黑或以聚烯烃或乙烯-醋酸乙烯共聚物为载体的炭黑母粒。

上述的阻燃ABS树脂的制备方法，包括以下步骤：

（1）将ABS橡胶粉、AS树脂、阻燃协效剂、溴系阻燃剂、热稳定剂、抗氧剂、润滑剂、炭黑分散剂和炭黑色粉放入高速搅拌机中搅拌5-30min后出料得到混合物；

（2）将步骤（1）得到的混合物经过双螺杆挤出机挤出造粒，挤出机的温度为180-220℃，严格真空度大于0.09Mpa，螺杆转速为180-600转/分。

本发明的实施例1-5及对比例1-2所使用的原料如表1所示：

表1  实施例1-5及对比例1-2原料规格型号

实施例1-5及对比例1-2按以下步骤实施：

将ABS橡胶粉、AS树脂、阻燃协效剂、溴系阻燃剂、热稳定剂、抗氧剂、润滑剂、炭黑分散剂和炭黑色粉放入高速搅拌机中搅拌5-30min后出料得到混合物，然后将得到的混合物经过双螺杆挤出机挤出造粒，挤出机的温度为180-220℃，严格真空度大于0.09Mpa，螺杆转速为180-600转/分。通过输送、熔融、剪切挤出冷却造粒，即得到产品。

实施例1

按照以下组分及重量份含量备料：

P/D190           35

SAN320          65

Sb₂O₃            4

BTAC245         19

T-580            0.3

IG-1076          0.3

T-0004           0.2

P 121            0.2

9550WA          2

实施例2

按照以下组分及重量份含量备料：

P/D190          40

SAN320         60

Sb₂O₃           3.5

BTAC245        20

T-580           0.3

IG-1076         0.3

T-0004          0.2

P 121           0.5

9550WA         2

实施例3

按照以下组分及重量份含量备料：

P/D190          30

SAN320         70

Sb₂O₃           4

BTAC245        20

T-580           0.3

IG-1076         0.3

T-0004          0.2

P 121           0.8

9550WA         4

实施例4

按照以下组分及重量份含量备料：

P/D190          38

SAN320         62

Sb₂O₃           4

BTAC245        20

T-580           0.3

IG-1076         0.3

T-0004          0.2

P 121           0.6

CB             3

实施例5

按照以下组分及重量份含量备料：

P/D190          32

SAN320         68

Sb₂O₃           4

BTAC245        20

T-580           0.3

IG-1076         0.3

T-0004          0.2

P 121           1.2

CB            6

对比例1

按照以下组分及重量份含量备料：

P/D190          35

SAN320         65

Sb₂O₃           4

BTAC245        20

T-580           0.3

IG-1076         0.3

T-0004          0.2

9550WA         2

对比例2

按照以下组分及重量份含量备料：

P/D190          40

SAN320         60

Sb₂O₃           4

BTAC245        20

T-580           0.3

IG-1076         0.3

T-0004          0.2

CB           3

实施例1-5和对比例1-2制备的树脂按ASTM标准注塑成标准的各种力学性能测试样条进行测试，如表2所示：

表2 物理性能及测试方法对应表

实施例1-5和对比例1-2制备的树脂注塑高光板，其中L值使用COLOR-EYE7000A分光光度仪测试，观察所得制件的表面，用★表示表面的表面麻点，★越多表示目测表面麻点越多,实验结果如表3所示：

表3 实施例1-5与对比例1-2性能和外观比较

 从上述实验结果可以看出，引入双亲性硅氧烷复合物，可以显著改善高光泽阻燃ABS的表面麻点情况，同时因为对炭黑的分散性好，可以提高炭黑的添加量，L值可以做的更低，黑度可以做到更高。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。