专利名称：耐蓄电池溶液腐蚀的阻燃abs复合材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种含有ABS的高分子化合物的组合物，尤其是一种耐蓄电池溶液腐蚀的阻燃ABS复合材料及其制备方法。
背景技术：
铅酸蓄电池外壳通常槽深、壁薄且长期和硫酸溶液直接接触。如果槽壁间渗液会严重影响蓄电池的使用和寿命。丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS)材料通常经过阻燃改性后耐酸性会有一定幅度下降，市场上通用的阻燃ABS，用60%硫酸溶液23士2°C 48 小时酸蚀量大约为0. 8%，而未经阻燃改性的ABS材料酸蚀量大约为0. 4%，阻燃ABS材料耐铅酸蓄电池溶液腐蚀性下降，在一定程度上影响了蓄电池的使用寿命。中国专利申请(CN101235184A)公开了一种铅酸蓄电池外壳专用阻燃ABS材料，主要提到冲击强度、拉伸强度的平衡及阻燃剂的析出影响表面，未从组分上考虑材料耐蓄电池溶液腐蚀和材料的成本。专利申请(CN101649094A)公开了一种低成本高性能阻燃ABS/ PVC/PETG合金及其制备方法，因其为PVC系合金，难以保质保量的成型槽深、壁薄、大件的蓄电池外壳。
发明内容
为了克服上述现有技术不足，本发明提供了一种耐蓄电池溶液腐蚀的阻燃ABS复合材料，本发明还提供了这种材料的制备方法。本发明所采用的技术方案是一种耐蓄电池溶液腐蚀的阻燃ABS复合材料，包含有以重量份计的下列组分40 70份ABS, 3 20份PETG, 3 25份CPE, 0. 1 0. 5PTFE 份，1 2. 5份酸吸收剂，12 20份溴系阻燃剂，2 4份阻燃协效剂，0. 2 0. 8份抗氧剂， 0. 5 1. 0份润滑剂。其中ABS为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物，PETG为1，4-环己烷二甲醇(CHDM)改性的PET，全称为聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯，CPE为氯化聚乙烯，PTFE为聚四氟乙烯。优选的，所述的耐蓄电池溶液腐蚀的阻燃ABS复合材料，包含有以重量份计的下列组分40 65份ABS，6 20份PETG, 5 15份CPE, P0. 1 0. 5份TFE, 1 2份酸吸收剂，15 19份溴系阻燃剂，3 4份阻燃协效剂，0. 2 0. 8份抗氧剂，润0. 5 1. 0份滑剂。更优选的，所述组分PETG为一级回收料。一级回收料是指PETG成品经破碎后再利用的料，其透光率大于86%、黑黄点等杂质数以0. 2mm厚的片计每平方米少于50个。优选的，所述酸吸收剂选自硬脂酸镁、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸镧、水滑石、氧化镁、碳酸镁中的一种或几种。优选的，所述溴系阻燃剂选自四溴双酚A、十溴二苯乙烷、溴化环氧树脂、溴代三嗪中的一种或几种。优选的，所述阻燃协效剂选自蒙脱土、滑石粉、三氧化二锑、硼酸锌、纳米高岭土、云母粉、晶须氧化镁、石英粉中的一种或几种，并且三氧化二锑的重量份数小于1份。优选的，所述抗氧剂选自抗氧剂1076或抗氧剂168或者它们的混合物。优选的，所述润滑剂选自乙撑双硬脂酰胺(EBS)、季戊四醇硬脂酸酯(PETS)、氧化聚乙烯蜡(ΟΡΕ蜡)中的一种或几种。本发明的耐蓄电池溶液腐蚀的阻燃ABS复合材料的制备方法，包括以下步骤
(a)、按组份量(指上述技术方案中组分的重量份数，以下同)称取阻燃协效剂加入高速搅拌机，控制温度110士5°C，低速(450 750r/min)搅拌6 9分钟后加入0. 05 0. 15 重量份的硅烷偶联剂，再高速(900 1500r/min)混合9 11分钟，然后加入组份量的抗氧剂、润滑剂低速(450 750r/min)搅拌1 2分钟，制得物料A ；
(b)、称取组分量的ABS、PETG、CPE、PTFE、酸吸收剂、溴系阻燃剂加入高速混合机与步骤 (a)制得的物料A —起低速(450 750r/min)搅拌3 5分钟即制得物料B ；
(c)、将物料B加入双螺杆挤出机，挤出机机筒及机头各加热区温度控制为165 195°C，物料经挤出机熔融混炼挤出、拉条、切粒和干燥，即得ABS复合料。优选的，所述步骤(C)中挤出机温度控制从加料段至机头分为机筒一至六区和机头区，各区温度分别为机筒一区170士5 °C、二区180°C 士5、三区180士5°C、四区 185 士 5°C、五区 190 士 5°C、六区 185 士 5°C、机头区 185°C。本发明的技术效果是本发明的阻燃ABS复合材料燃烧性能达到UL94 VO级，抗冲击性能优良，且抗酸蚀能力大大改善，同条件酸蚀量接近未经阻燃改性的ABS料水平；该材料具有较好的光洁度，适合做外观件，良好的流动性能满足生产槽深、壁薄的蓄电池外壳的要求；优选的方案中减少了阻燃协效剂中昂贵的三氧化二锑(Sb2O3)的用量，降低了成本， 并且添加的耐无机酸材料PETG可以采用一级回收料，能更进一步降低成本。
具体实施例方式通过下面给出的本发明的具体实施例可以进一步清楚的了解本发明。但它们不是对本发明的限定。下述实施例中主要材料所选用的厂家如下ABS，型号121H或380，韩国LG化学；CPE，型号2135，亚星化学；硬脂酸镧，成都恒瑞新材料有限公司；水滑石，日本协和化学；硬脂酸锌，南通新邦化工有限公司；硬脂酸钙，南通新邦化工有限公司；硬脂酸钡，南通新邦化工有限公司；氧化聚乙烯蜡，成都祥和化工有限公司；EBS，日本花王公司；三氧化二锑，云南木利锑业有限公司；溴代三嗪，温州亿凯化工有限公司；石英粉，江西旺泰矿业有限公司；抗氧剂，汽巴精化。实施例1
按下述配方量称取各物料
(1)ABS(121H)61. 7 kg
(2)PETG8 kg
(3)CPE(2135)12 kg
(4)PTFE0.2 kg
(5)酸吸收剂
(5.1)硬脂酸镧0.6 kg(5. 2)水滑石0.3 kg
(5. 3)硬脂酸锌0.8 kg
(6)溴系阻燃剂溴代三嗪15 kg
(7)阻燃协效剂
(7.1)三氧化二锑0.7 kg
(7. 2)石英粉0.5 kg
(7. 3)滑石粉2 kg
(8)硅烷偶联剂0.1kg
(9)抗氧剂
(9.1)抗氧剂 10760.2 kg
(9. 2)抗氧剂 1680.2 kg
(10)润滑剂
(10. 1)氧化聚乙烯蜡0.2 kg
(10. 2) EBS0.5 kg
将第(7)项阻燃协效剂三氧化二锑、石英粉和滑石粉加入高速搅拌机，控制温度 110士51，低速(4751·/!^!!)搅拌8分钟后加入第(8)项硅烷偶联剂，再高速(950r/min)混合10分钟，然后加入第(9)项抗氧剂1076、168和第(10)项润滑剂氧化聚乙烯蜡、EBS，低速(475r/min)搅拌1 2分钟，制得物料A ；
将第(1)项ABS、第(2)项PETG、第(3)项CPE、第(4)项Ρ Ε、第(5)项酸吸收剂硬脂酸镧、水滑石、硬脂酸锌、第(6)项溴系阻燃剂溴代三嗪加入高速混合机与上一步骤制得的物料A —起低速(475r/min)搅拌3 5分钟即制得物料B ；
将物料B加入双螺杆挤出机，挤出机温度控制从加料段至机头分为机筒一至六区和机头区，各区温度分别为机筒一区170士5°C、二区180°C 士5、三区180士5°C、四区 185士5°C、五区190士5°C、六区185士5°C、机头区185°C，物料经挤出机熔融混炼挤出、拉条、切粒和干燥，即得耐蓄电池溶液腐蚀的阻燃ABS复合料。该ABS复合料燃烧性能达到UL94 VO级，缺口冲击强度12kJ/m2，60%硫酸溶液 23 士 2°C 48小时酸蚀量为0. 55%。实施例2
按下述配方量称取各物料
(1)ABS(380)58 kg
(2)PETG(—级回收料)10 kg
(3)CPE(2135)12 kg
(4)PTFE0.2 kg
(5)酸吸收剂
(5.1)硬脂酸镧0.6 kg
(5. 2)硬脂酸钙0.5 kg
(5. 3)硬脂酸锌0.8 kg
(6)溴系阻燃剂
(6.1)四溴双酚A12 kg(6. 2)十溴二苯乙烷5 kg
(7)阻燃协效剂
(7.1)三氧化二锑0.5 kg
(7. 2)石英粉0.5 kg
(7. 3)滑石粉2 kg
(8)硅烷偶联剂0.1kg
(9)抗氧剂
(9.1)抗氧剂 10760.2 kg
(9. 2)抗氧剂 1680.2 kg
(10)润滑剂
(10. 1)氧化聚乙烯蜡0.2 kg
(10. 2) EBS0.5 kg
将第(7)项阻燃协效剂三氧化二锑、石英粉和滑石粉加入高速搅拌机，控制温度 110士51，低速(4751·/!^!!)搅拌8分钟后加入第(8)项硅烷偶联剂，再高速(950r/min)混合9分钟，然后加入第(9)项抗氧剂1076、168和第(10)项润滑剂氧化聚乙烯蜡、EBS，低速 (475r/min)搅拌1 2分钟，制得物料A ；
将第⑴项ABS、第(2)项PETG、第(3)项CPE、第(4)项PTFE、第(5)项酸吸收剂硬脂酸镧、硬脂酸钙、硬脂酸锌、第(6)项溴系阻燃剂四溴双酚A、十溴二苯乙烷加入高速混合机与上一步骤制得的物料A —起低速(475r/min)搅拌3 5分钟即制得物料B ；
将物料B加入双螺杆挤出机，挤出机温度控制从加料段至机头分为机筒一至六区和机头区，各区温度分别为机筒一区170 士 5 °C、二区180°C 士 5、三区180 士 5°C、四区 185士5°C、五区190士5°C、六区185士5°C、机头区185°C，物料经挤出机熔融混炼挤出、拉条、切粒和干燥，即得耐蓄电池溶液腐蚀的阻燃ABS复合料。 该ABS复合料燃烧性能达到UL94 VO级，缺口冲击强度1 lkj/m2，60%硫酸溶液 23 士 2°C 48小时酸蚀量为0. 5%。
实施例3
按下述配方量称取各物料
(1)ABS(380)40 kg
(2)PETG(—级回收料)20 kg
(3)CPE(2135)20 kg
(4)PTFE0.2 kg
(5)酸吸收剂
(5.1)硬脂酸镧0.6 kg
(5. 2)氧化镁0.4 kg
(5. 3)硬脂酸锌0.3 kg
(6)溴系阻燃剂
(6.1)四溴双酚A8 kg
(6. 2)十溴二苯乙烷Ilkg
(7)阻燃协效剂(7.1)石英粉1.5 kg
(7. 2)滑石粉2 kg
(8)硅烷偶联剂0.1kg
(9)抗氧剂
(9.1)抗氧剂 10760.2 kg
(9. 2)抗氧剂 1680.2 kg
(10)润滑剂
(10. 1)氧化聚乙烯蜡0.2 kg
(10. 2) EBS0.5 kg
将第(7)项阻燃协效剂石英粉和滑石粉加入高速搅拌机，控制温度110士5°C，低速 (475r/min)搅拌8分钟后加入第(8)项硅烷偶联剂，再高速(950r/min)混合9分钟，然后加入第(9)项抗氧剂1076、168和第(10)项润滑剂氧化聚乙烯蜡、EBS，低速(475r/min)搅拌1 2分钟，制得物料A ；
将第(1)项ABS、第(2)项PETG、第(3)项CPE、第(4)项PTFE、第(5)项酸吸收剂硬脂酸镧、氧化镁、硬脂酸锌、第(6)项溴系阻燃剂四溴双酚A、十溴二苯乙烷加入高速混合机与上一步骤制得的物料A —起低速(475r/min)搅拌3 5分钟即制得物料B ；
将物料B加入双螺杆挤出机，挤出机温度控制从加料段至机头分为机筒一至六区和机头区，各区温度分别为机筒一区170士5°C、二区180°C 士5、三区180士5°C、四区 185士5°C、五区190士5°C、六区185士5°C、机头区185°C，物料经挤出机熔融混炼挤出、拉条、切粒和干燥，即得耐蓄电池溶液腐蚀的阻燃ABS复合料。 该ABS复合料燃烧性能达到UL94 VO级，缺口冲击强度12kJ/m2，60%硫酸溶液 23 士 2°C 48小时酸蚀量为0. 45%。
权利要求
1.一种耐蓄电池溶液腐蚀的阻燃ABS复合材料，包含有以重量份计的下列组分 ABS40 70 份，PETG3 20 份，CPE3 25 份，PTFE0. 1 0. 5 份，酸吸收剂1 2. 5份，溴系阻燃剂12 20份，阻燃协效剂2 4份，抗氧剂0. 2 0. 8份，润滑剂0. 5 1. 0份。
2.根据权利要求1所述的耐蓄电池溶液腐蚀的阻燃ABS复合材料，其特征在于其包含有以重量份计的下列组分ABS40 65 份，PETG6 20 份，CPE5 15 份，PTFE0. 1 0. 5 份，酸吸收剂1 2份，溴系阻燃剂15 19份，阻燃协效剂3 4份，抗氧剂0. 2 0. 8份，润滑剂0. 5 1. 0份。
3.根据权利要求1或2所述的耐蓄电池溶液腐蚀的阻燃ABS复合材料，其特征在于 所述PETG为一级回收料。
4.根据权利要求1或2所述的耐蓄电池溶液腐蚀的阻燃ABS复合材料，其特征在于 所述酸吸收剂选自硬脂酸镁、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸镧、水滑石、氧化镁、碳酸镁中的一种或几种。
5.根据权利要求1或2所述的耐蓄电池溶液腐蚀的阻燃ABS复合材料，其特征在于 所述溴系阻燃剂选自四溴双酚A、十溴二苯乙烷、溴化环氧树脂、溴代三嗪中的一种或几种。
6.根据权利要求1或2所述的耐蓄电池溶液腐蚀的阻燃ABS复合材料，其特征在于所述阻燃协效剂选自蒙脱土、滑石粉、三氧化二锑、硼酸锌、纳米高岭土、云母粉、晶须氧化镁、 石英粉中的一种或几种，并且三氧化二锑的重量份数小于1份。
7.根据权利要求1或2所述的耐蓄电池溶液腐蚀的阻燃ABS复合材料，其特征在于 所述抗氧剂选自抗氧剂1076或抗氧剂168或者它们的混合物。
8.根据权利要求1或2所述的耐蓄电池溶液腐蚀的阻燃ABS复合材料，其特征在于 所述润滑剂选自乙撑双硬脂酰胺、季戊四醇硬脂酸酯、氧化聚乙烯蜡中的一种或几种。
9.一种如权利要求1 8任一项所述的耐蓄电池溶液腐蚀的阻燃ABS复合材料的制备方法，包括以下步骤(a)、按组份量称取阻燃协效剂加入高速搅拌机，控制温度110士5°C，低速搅拌6 9分钟后加入0. 05 0. 15重量份的硅烷偶联剂，再高速混合9 11分钟，然后加入组份量的抗氧剂、润滑剂低速搅拌1 2分钟，制得物料A ；(b)、称取组分量的ABS、PETG、CPE、PTFE、酸吸收剂、溴系阻燃剂加入高速混合机与步骤 (a)制得的物料A —起低速搅拌3 5分钟即制得物料B ；(c)、将物料B加入双螺杆挤出机，挤出机机筒及机头各加热区温度控制为165 195°C，物料经挤出机熔融混炼挤出、拉条、切粒和干燥，即得ABS复合料。
10.根据权利要求9所述的耐蓄电池溶液腐蚀的阻燃ABS复合材料的制备方法，其特征在于所述步骤(c)中挤出机温度控制从加料段至机头分为机筒一至六区和机头区，各区温度分别为机筒一区170士5°C、二区180°C 士5、三区180士5°C、四区185士5°C、五区 190 士 5°C、六区 185 士 5°C、机头区 185°C。
全文摘要
本发明属于高分子化合物的组合物技术领域，涉及一种耐蓄电池溶液腐蚀的阻燃ABS复合材料，包含有以重量份计的下列组分40～70份ABS，3～20份PETG，3～25份CPE，0.1～0.5PTFE份，1～2.5份酸吸收剂，12～20份溴系阻燃剂，2～4份阻燃协效剂，0.2～0.8份抗氧剂，0.5～1.0份润滑剂。本发明还公开了这种ABS复合材料的制备方法。本发明的阻燃ABS复合材料燃烧性能达到UL94V0级，抗冲击性能优良，且抗酸蚀能力大大改善，酸蚀量接近未经阻燃改性的ABS料水平。
文档编号C08K13/06GK102477208SQ20101056619
公开日2012年5月30日 申请日期2010年11月30日 优先权日2010年11月30日
发明者张保刚, 陈刚, 魏燕辉 申请人:深圳市亚塑科技有限公司