专利名称：一种无卤阻燃pa/abs共混物及其制备方法
技术领域：
本 发明涉及高分子技术领域，尤其是涉及一种无卤阻燃PA/ABS共混物及其制备方法。
背景技术：
随着工业的发展，聚酰胺(PA)已成功地取代金属用作汽车内饰件、外饰件、车体和机罩下部件，成为汽车工业中重要的工程塑料。虽然PA具有机械性能高、韧性好、有较高的拉伸、抗压强度；耐腐蚀、耐热，摩擦系数低，耐磨损，耐油、耐弱酸、耐碱；但是同时PA的缺点也非常突出:吸水率高、易吸水或醇而溶胀，耐光性差。ABS树脂介于工程塑料与通用塑料之间的一种塑料，具有良好的耐冲击性能和加工性能，价格也比较便宜，但其耐热性、耐候性和机械性能都不够理想。ABS作为一种强度高、韧性好、易于加工成型的热塑性高分子材料，最近几年在汽车工业中的应用越来越大，它具有抗冲性、隔音性、耐划痕性、耐热性优良，并且已加工，尺寸稳定性和表面光泽性好，容易涂装、着色，已经广泛应用于电子电器领域。由于我国每年需要消耗大量的PC/ABS合金，但绝大多数需要进口，而PC/ABS合金的开发在我们国内仍然处于小规模生产阶段，因此存在着产量少，生产滞后，质量不稳定等缺点。目前，对于塑料的性能要求不仅仅局限于机械性能，对环境的友好性也越来越受到重视，而材料的阻燃性能无疑成为了一个研究的重点。近年来无卤阻燃材料的开发和推广，以及含卤阻燃剂的种种弊端，使得人们对无卤阻燃材料的呼声越来越高。本发明所公开的一种无卤阻燃PA/ABS共混物及其制备方法，提供了一种PA/ABS共混物，不仅可以降低PA的吸水性，提高其耐光性，又可以提高ABS的耐热性能、抗冲击和拉伸强度，同时通过添加合适的无卤阻燃剂，在不损害聚合物机械性能的前提下，大大提高了其阻燃性能。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种优良的耐磨、耐化学腐蚀、耐酸碱性能的无卤阻燃PA/ABS共混物及其制备方法。本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:一种无卤阻燃PA/ABS共混物，其特征在于，该共混物的原料为以重量份数计的如下原料制成:聚酰胺60 80;丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 15 30;相容剂5 10;阻燃剂10 20;矿物填料2 5;抗氧剂0.1 0.5。
所述的聚酰胺为PA6、PA66、PA1010或PA1212中的一种或几种，聚酰胺的数均分子量为不高于25000。所述的聚酰胺的数均分子量不高于20000。所述的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物为粉料树脂，其数均分子量不超过15000。所述的相容剂为聚乙烯接枝马来酸酐(PE-g-MAH)或马来酸酐接枝苯乙烯SEBS。所述的阻燃剂为间苯二酚双(磷酸二苯酯)RDP或双酚A-双(磷酸二苯酯)BDP中的一种与三聚氰胺氰脲酸盐(MCA)的混合物。所述的矿物填料为纳米无机填料，如硅珠、纳米蒙脱土、碳化硅粉、硅石灰。所述的抗氧剂为醋酸铜、碘化铜、碘化钾、受阻酚类抗氧剂(抗氧剂1098和抗氧剂168)或醇酯类抗氧剂(抗氧剂1010或抗氧剂1076)。一种无卤阻燃PA/ABS共混物的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤:(I)按照以下组分及重量份含量备料:聚酰胺60 80、 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 15 30;相容剂5 10 ;阻燃剂10 20 ;矿物填料2 5 ;抗氧剂0.1 0.5 ;(2)将聚酰胺在75 90°C下烘干8_12h，将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物在80 85 °C下烘2 4h，相容剂、阻燃剂、矿物填料和抗氧剂也分别进行干燥；(3)将干燥后的聚酰胺、矿物填料、抗氧剂、阻燃剂在搅拌机中高速搅拌下均匀混合后，加入到双螺杆挤出机中；(4)将干燥的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和相容剂在搅拌机中充分混合后，以侧线给料的形式加入到双螺杆挤出机中；(5)上述原料加入到双螺杆挤出机中后，控制挤出温度为220 250°C，利用双螺杆挤出机进行熔融挤出造粒，即得到产品。所述的双螺杆挤出机的挤出温度为:一区:220 230°C、二区:230 235°C、三区:235 245°C、四区:245 250°C、五区:240 250°C、六区:230 240°C、七区:220 230°C、机头温度为130 150°C，双螺杆转速为150 200r/min，挤出停留时间为I 2min。与现有技术相比，本发明将烘干后的聚酰胺通过加料桶加入到双螺杆挤出机中，然后将干燥后的ABS粉料和相容剂通过侧线给料的方式添加到聚酰胺主体中。使用ABS粉料可以增大其再聚酰胺中的分散度，更好的与聚酰胺熔体混合，同时添加的相容剂可以增加两种树脂之间的相容性，提高最终合金的机械强度和物理性能。在制备过程中，由于聚酰胺属于耐磨树脂，并且通过添加一定量的纳米无机填料可以进一步增加其耐磨性能，并且不降低最终合金的其他力学性能。既保留了聚酰胺的优良的耐磨、耐化学腐蚀、耐酸碱性能，又结合了 ABS树脂的优良性能，使该合金可以应用于工业生产中。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
以下实施例中所涉及份数均按重量份数计算。实施例1(I)将60份的PA66树脂在75°C下烘干IOh ;将25份ABS树脂粉料在85°C下烘干，干燥时间:3h ；(2)将各种助剂:相容剂、阻燃剂、矿物填料和抗氧剂分别干燥；(3)将干燥后的PA66树脂、3份的硅石灰、0.4份的抗氧剂1098和0.1份抗氧剂168、5份阻燃剂RDP和5份三聚氰胺氰脲酸盐在搅拌机中高速搅拌下均匀混合后，加入到双螺杆挤出机中；(4)将干燥后的25份的ABS树脂粉料、5份的相容剂聚苯乙烯马来酸酐接枝共聚物在搅拌机中充分混合后，以侧线给料的形式加入到双螺杆挤出机中；(5)将(3)和(4)所加入到双螺杆挤出机中的物料进行熔融挤出造粒，所述双螺杆挤出机的挤出温度为:一区:220°C、二区:230°C、三区:240°C、四区:250°C、五区:240°C、六区:230°C、七区:220°C、机头130°C，双螺杆转速为150r/min，停留时间2min。实施例2·
(I)将70份的PA66树脂在80°C下烘干Ilh ;将20份ABS树脂粉料在85°C下烘干，干燥时间:2h ；(2)将各种助剂:相容剂、阻燃剂、矿物填料和抗氧剂分别干燥；(3)将干燥后的PA66树脂、5份的纳米蒙脱土、0.3份的抗氧剂1098和0.1份抗氧剂168、8份阻燃剂BDP和7份三聚氰胺氰脲酸盐在搅拌机中高速搅拌下均匀混合后，加入到双螺杆挤出机中；(4)将干燥后的20份ABS树脂粉料、6份的相容剂SEBS在搅拌机中充分混合后，以侧线给料的形式加入到双螺杆挤出机中；(5)将(3)和(4)所加入到双螺杆挤出机中的物料进行熔融挤出造粒，所述双螺杆挤出机的挤出温度为:一区:225°C、二区:235°C、三区:245°C、四区:250°C、五区:240°C、六区:230、七区:225°C、机头130°C，双螺杆转速为200r/min，停留时间lmin。实施例3(I)将80份的PA66树脂在90°C下烘干9h ;将30份ABS树脂粉料在85°C下烘干，干燥时间:4h ；(2)将各种助剂:相容剂、阻燃剂、矿物填料和抗氧剂分别干燥；(3)将干燥后的PA66树脂、5份的硅珠、0.4份抗氧剂1010、6份阻燃剂BDP和10份三聚氰胺氰脲酸盐在搅拌机中高速搅拌下均匀混合后，加入到双螺杆挤出机中；
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(4)将干燥后的3·0份ABS树脂粉料、10份的相容剂SEBS在搅拌机中充分混合后，以侧线给料的形式加入到双螺杆挤出机中；(5)将(3)和(4)所加入到双螺杆挤出机中的物料进行熔融挤出造粒，所述双螺杆挤出机的挤出温度为:一区:230°C、二区:235°C、三区:245°C、四区:250°C、五区:240°C、六区:235°C、七区:230°C、机头150°C，双螺杆转速为200r/min，停留时间Imin ；实施例4(1)将70份的PA6树脂在75°C下烘干12h ;将15份ABS树脂粉料在80°C下烘干，干燥时间:3h ；
(2)将各种助剂:相容剂、阻燃剂、矿物填料和抗氧剂分别干燥；(3)将干燥后的PA6树脂、2份的硅石灰、0.5份抗氧剂1076、10份阻燃剂RDP和10份三聚氰胺氰脲酸盐在搅拌机中高速搅拌下均匀混合后，加入到双螺杆挤出机中；(4)将干燥后的15份的ABS树脂粉料、7份的相容剂聚苯乙烯马来酸酐接枝共聚物在搅拌机中充分混合后，以侧线给料的形式加入到双螺杆挤出机中；(5)将(3)和(4)所加入到双螺杆挤出机中的物料进行熔融挤出造粒，所述双螺杆挤出机的挤出温度为:一区:225°C、二区:235°C、三区:245°C、四区:250°C、五区:240°C、六区:230°C、七区:220°C、机头130°C，双螺杆转速为180r/min，停留时间1.5min。实施例5(I)将75份的PA1010树脂在80°C下烘干8h ;将25份ABS树脂粉料在80°C下烘干，干燥时间:4h;(2)将各种助剂:相容剂、阻燃剂、矿物填料和抗氧剂分别干燥；(3)将干燥后的PA1010树脂、4份的纳米蒙脱土、0.1份的抗氧剂1010、6份阻燃剂RDP和7份的三聚氰胺氰脲酸盐在搅拌机中高速搅拌下均匀混合后，加入到双螺杆挤出机中；(4)将干燥后的25份的ABS树脂粉料、8份的相容剂聚苯乙烯马来酸酐接枝共聚物在搅拌机中充分混合后，以侧线给料的形式加入到双螺杆挤出机中；(5)将(3)和(4)所加入到双螺杆挤出机中的物料进行熔融挤出造粒，所述双螺杆挤出机的挤出温度为:一区:220°C、二区:235°C、三区:240°C、四区:245°C、五区:240°C、六区:230°C、七区:220-°C、机头135°C，双螺杆转速为150r/min，停留时间2min。
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本发明所得到了材料经过各种性能检测，其物性数据表如下:
权利要求
1.一种无卤阻燃PA/ABS共混物，其特征在于，该共混物由以重量份数计的如下原料制成: 聚酰胺60 80 ; 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 15 30 ; 相容剂5 10 ; 阻燃剂10 20 ; 矿物填料2 5 ; 抗氧剂0.1 0.5。
2.根据权利要求1所述的无卤阻燃PA/ABS共混物，其特征在于，所述的聚酰胺为PA6、PA66、PA1010或PA1212中的一种或几种，聚酰胺的数均分子量为不高于25000。
3.根据权利要求1所述的无卤阻燃PA/ABS共混物，其特征在于，所述的聚酰胺的数均分子量不高于20000。
4.根据权利要求1所述的无卤阻燃PA/ABS共混物，其特征在于，所述的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物为粉料树脂，其数均分子量不超过15000。
5.根据权利要求1所述的无卤阻燃PA/ABS共混物，其特征在于，所述的相容剂为聚乙烯接枝马来酸酐(PE-g-MAH)或马来酸酐接枝苯乙烯SEBS。
6.根据权利要求1所述的无卤阻燃PA/ABS共混物，其特征在于，所述的阻燃剂为间苯二酚双(磷酸二苯酯)RDP与三聚氰胺氰脲酸盐(MCA)的混合物；或双酚A-双(磷酸二苯酯)BDP与三聚氰胺氰脲酸盐(MCA)的混合物。
7.根据权利要求1所述的无卤阻燃PA/ABS共混物，其特征在于，所述的矿物填料为纳米无机填料；优选地，所述纳米无机填料为硅珠、纳米蒙脱土、碳化硅粉或硅石灰中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的无卤阻燃PA/ABS共混物，其特征在于，所述的抗氧剂为醋酸铜、碘化铜、碘化钾、受阻酚类抗氧剂或醇酯类抗氧剂；其中:所述受阻酚类抗氧剂为抗氧剂1098和抗氧剂168的混合物；所述醇酯类抗氧剂为抗氧剂1010或抗氧剂1076。
9.一种如权利要求1所述的无卤阻燃PA/ABS共混物的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤: (1)按照以下组分及重量份含量备料: 聚酰胺60 80 ; 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 15 30 ; 相容剂5 10 ; 阻燃剂10 20 ; 矿物填料2 5 ; 抗氧剂0.1 0.5 ; (2)将聚酰胺在75 90°C下烘干8-12h，将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物在80 85°C下烘2 4h，相容剂、阻燃剂、矿物填料和抗氧剂也分别进行干燥； (3)将干燥后的聚酰胺、矿物填料、抗氧剂、阻燃剂在搅拌机中高速搅拌下均匀混合后，加入到双螺杆挤出机中； (4)将干燥的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和相容剂在搅拌机中充分混合后，以侧线给料的形式加入到双螺杆挤出机中； (5)上述原料加入到双螺杆挤出机中后，控制挤出温度为220 250°C，利用双螺杆挤出机进行熔融挤出造粒，即得到产品。
10.根据权利要求9所述的无卤阻燃PA/ABS共混物的制备方法，其特征在于，所述的双螺杆挤出机的挤出温度为:一区:220 230°C、二区:230 235°C、三区:235 245°C、四区:245 250°C、五区:240 250°C、六区:230 240°C、七区:220 230°C、机头温度为130 150°C，双螺杆 转速为150 200r/min，挤出停留时间为I 2min。
全文摘要
本发明涉及一种无卤阻燃PA/ABS共混物及其制备方法，该无卤阻燃PA/ABS共混物由以重量份数计的如下原料制成PA60～80、ABS树脂粉料15～30、相容剂5～10、阻燃剂10～20、矿物填料2～5、抗氧剂0.1～0.5；将干燥后的PA树脂、矿物填料、抗氧剂、阻燃剂在搅拌机中高速搅拌下均匀混合后加入到双螺杆挤出机中；干燥后ABS树脂粉料、相容剂在搅拌机中充分混合后以侧线给料的形式加入到双螺杆挤出机中，熔融挤出造粒。本发明制备得到的共混物可以降低PA的吸水性，提高其耐光性，提高ABS的耐热性能、抗冲击和拉伸强度；同时还具有优良的阻燃性能、高流动性、生产工艺简单、操作方法简便，能够广泛的应用于工业生产中。
文档编号C08L77/00GK103160110SQ201110419309
公开日2013年6月19日 申请日期2011年12月14日 优先权日2011年12月14日
发明者李 荣 申请人:上海杰事杰新材料(集团)股份有限公司