專利名稱：：高性能低成本阻燃abs/pet合金材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于ABS/PET/溴系阻燃劑共混材料
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種既改善了沖擊性能、拉伸性能、耐化學(xué)腐蝕性能、阻燃性能和表面硬度，又降低了成本的阻燃ABS/PET合金材料。
背景技術(shù)：
：ABS樹脂是由苯乙烯、丁二烯、丙烯腈組成的三元共聚物。由其結(jié)構(gòu)決定，ABS樹脂集中了苯乙烯的高流動(dòng)性、丁二烯的橡膠韌性和丙烯腈的耐化學(xué)品特性，具有優(yōu)良的加工性能、電絕緣性能、耐化學(xué)腐蝕、綜合物理性能及高光澤和優(yōu)異的電鍍性能，是用量最大、用途最廣泛的工程塑料之一，全球每年表觀消耗量約五、六百萬(wàn)噸。ABS樹脂廣泛用于汽車工業(yè)、電器儀表和機(jī)械工業(yè)中，在家用電器、辦公設(shè)備、電工產(chǎn)品和電子設(shè)備中的應(yīng)用前途非常廣闊，如電視機(jī)、冰箱、冷柜、洗衣機(jī)、空調(diào)、顯示器、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)、碎紙機(jī)、收錄機(jī)、吸塵器、暖風(fēng)機(jī)、空氣清新機(jī)、排插、變壓器及各種小家電器材。ABS樹脂氧指數(shù)(OI)只有18，很容易燃燒，在用于各種電子電器產(chǎn)品時(shí)，需要進(jìn)行阻燃改性，以滿足安全防火的使用要求。世界各國(guó)針對(duì)在本國(guó)銷售的各類電器產(chǎn)品的安全性，對(duì)所使用的塑膠材料阻燃等級(jí)均有明確的規(guī)定。相對(duì)而言，北美對(duì)公共設(shè)施及電器產(chǎn)品的防火安全性要求更高一些。阻燃ABS樹脂一般要求阻燃級(jí)別達(dá)到UL94V-0，有一些產(chǎn)品則要求達(dá)到UL945V。ABS樹脂的阻燃改性技術(shù)以添加各種高效含鹵、含磷阻燃劑為主，常用于阻燃ABS樹脂的阻燃劑包括四溴雙酚A(TBBPA);溴化環(huán)氧齊聚物(BrominatedEpoxyOligomer);十溴聯(lián)苯醚(DBDPO)，八溴聯(lián)苯醚(OBDPO);雙三溴苯基乙烷(Bis(tribromophenoxy)Ethane),溴化氰尿酸鹽(BrominatedCyanurate)，以及溴化茚(Brominatedlndene)等(歐育湘.實(shí)用阻燃技術(shù).北京化學(xué)工業(yè)出版社，2002，2)。也有采用與其它高分子材料共混或同時(shí)添加阻燃劑制成阻燃合金材料，最常見的就是PVC/ABS合金以及阻燃PC/ABS合金。PVC是最早工業(yè)化的合成樹脂之一，雖然有著耐熱性差，加工性能差，熱穩(wěn)定性低等各種不足與缺陷，但是由于成本低廉，同時(shí)具有良好的阻燃性，仍然是消耗量最大的通用塑料。ABS/PVC合金利用PVC的難燃性，提高ABS的阻燃性能。ABS/PVC合金不需添加阻燃劑，就可以達(dá)到良好的阻燃效果，物理機(jī)械性能相當(dāng)優(yōu)良，具有一定的耐候性能，而且低溫性能也很好。ABS/PVC合金的缺點(diǎn)在于熱變形溫度低，加工熱穩(wěn)定性較差，剛性不足，應(yīng)用于一些結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的產(chǎn)品受到加工的限制。聚碳酸酯(PC)具有優(yōu)秀的物理機(jī)械性能及熱性能，但是在使用過程中易產(chǎn)生應(yīng)力開裂。同時(shí)PC樹脂本身具有一定的阻燃性。ABS樹脂與PC具有良好的相容性，PC/ABS合金即具有高的物理機(jī)械強(qiáng)度，同時(shí)提高了PC的耐應(yīng)力開裂的性能。PC/ABS合金可以選用溴系阻燃劑阻燃，所用溴系阻燃劑必須具有較高的熱穩(wěn)定性，以滿足PC的加工溫度。溴系阻燃的PC/ABS通常具有更高的耐熱性，但是加工性能差，而且成本較高。PET即聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯是另一種應(yīng)用廣泛的工程塑料，其本身具有一定阻燃性，該塑料目前的市場(chǎng)價(jià)格約10000元/噸，具有成本低、強(qiáng)度大、透明性好、耐熱性較好、耐化學(xué)腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。由于ABS與普通PET屬熱力學(xué)不相容體系，進(jìn)行簡(jiǎn)單的熔融共混所獲得的材料不僅會(huì)導(dǎo)致兩相界面粗糙，而且還會(huì)使沖擊強(qiáng)度變差(CooKW.D.，Zhang，T.，Moa4GL，Deipen,GV.,Cser，F(xiàn).,B.，O，Shea,M.JApplPolymSci1996,62,1699;Cook，W.D.，Moad,G，F(xiàn)o、B.，Deipen,G.V.，Zhang,T"Cser,F"McCarthy,L.JApplPolymSci1996,62,1709;Kalfoglou,N.K.，Skafidas,D.S.，Kallitsis，J.K.Polymer1996，37，3387)，故人們嘗試加入相容劑來對(duì)其進(jìn)行改性。如有些學(xué)者采用苯乙烯-順丁烯二酸酐共聚物(Basu，D.,Banerjee，A.JApplPolymSci1997,64，1485.)或苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(Cook,W.D.，Moad,G,B.，Deipen，GLV"Zhang,T"Cser，F(xiàn).,McCarthy,L.JApplPolymSci1996，62，1709)為相容劑對(duì)ABS/PET共混體系進(jìn)行改性。而有些學(xué)者則以聚碳酸酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝聚甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯-順丁烯二酸酑共聚物為相容劑，并同時(shí)加入核殼結(jié)構(gòu)的沖擊改性劑來改善ABS/PET共混體系的沖擊韌性(Liu,X.，Boldizar,A.，Rigdahl,M.，BertilssoAH.JApplPolymSci2002，86,2435.)。另外，U.S.Pat.4，0卯,996，Jpn.Pat.040,851，Eur.Pat.063,263，Eur.Pat.314,188，發(fā)WO8,503,718等專利文獻(xiàn)也公開了一些對(duì)HB級(jí)ABS/PET共混體系相容改性的方法。這些改性措施雖然提高了HB級(jí)ABS/PET共混體系的力學(xué)性能，但由于使用的相容劑和沖擊改性劑價(jià)格昂貴，因而大大增加了材料的成本，極大限制了其在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。由于其他學(xué)者、企業(yè)研制的HB級(jí)ABS/PET合金力學(xué)性能不高，再往ABS/PET共混體系添加鹵素阻燃劑勢(shì)必降低其力學(xué)性能，因此尚未見有其他學(xué)者、企業(yè)等研制阻燃ABS/PET合金的專利文獻(xiàn)報(bào)道。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有阻燃ABS阻燃劑用量大、綜合性能不夠理想等問題，提供一種具有阻燃性能優(yōu)異、韌性好、強(qiáng)度高且成本低的阻燃ABS/PET合金材料。本發(fā)明提供的高性能低成本阻燃ABS/PET合金材料，該合金材料的組成按重量百分比計(jì)如下ABS2090%5回收PET共聚物+回收PET瓶片5~60%各類溴系阻燃劑5~15%銻類助阻燃劑0~5%。其中還可以加入按上述物料總重量計(jì)0.1~1%抗氧劑，所用的抗氧劑可以為多元受阻酚型抗氧劑與硫酯類輔助抗氧劑組成的復(fù)配抗氧劑，二者按重量計(jì)為1:3。其中所用的多元受阻酚型抗氧劑可選用1010，所用的硫酯類輔助抗氧劑可選用DLTP。以上材料中所用的回收PET為普通PET廢料(如回收PET食品包裝瓶等)，所用的回收PET共聚物是一種由普通PET與二元醇進(jìn)行共聚改性材料制備產(chǎn)品所獲得的廢料；所用的主阻燃劑為溴系阻燃劑，包括十溴聯(lián)苯醚、十溴二苯乙垸、溴化聚苯乙烯、溴化環(huán)氧樹脂、八溴醚、四溴雙酚A、溴代三嗪等；所用的輔助阻燃劑為銻類阻燃劑，主要是三氧化二銻、銻酸鈉等。普通PET的一大用途是生產(chǎn)PET容器用樹脂(如PET食品包裝瓶)，其年增長(zhǎng)率最高可達(dá)10%，到2010年全球用量將達(dá)到1700萬(wàn)噸，其回收再利用市場(chǎng)龐大。而PET共聚物則屬于無(wú)定型的PET共聚物，目前已有美國(guó)Eastman化學(xué)公司、韓國(guó)SK公司等在進(jìn)行生產(chǎn)，用該材料制作的產(chǎn)品有片材、薄膜、注射模塑零件、擠壓吹塑容器等。本發(fā)明提供的高性能低成本阻燃ABS/PET合金材料是按上述配比將原料組分先進(jìn)行預(yù)混，然后放入雙螺桿機(jī)中按常規(guī)工藝條件進(jìn)行熔融共混擠出造粒即可。本發(fā)明與已有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)1、由于本發(fā)明提供的阻燃ABS/PET合金材料中選用的PET為回收PET共聚物和回收PET瓶片按不同比例(回收PET共聚物/回收PET瓶片=0.110)添加共混所得，其在阻燃ABS基料中分散均勻，形成的分散相區(qū)尺寸小，相容性好，有利于體系性能的提髙；由于PET本身具有阻燃性，從而減少體系中阻燃劑的添加量，因而獲得了意料不到的技術(shù)效果，不僅顯著提高了阻燃ABS的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率和缺口沖擊強(qiáng)度，而且還顯著提高了阻燃穩(wěn)定性，拓寬了阻燃ABS的加工范圍(可用于注塑、擠出吹塑、吹塑成型)，極大的降低了成本，見表中數(shù)據(jù)對(duì)比。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>2、由于本發(fā)明提供的阻燃ABS/PET合金材料中不僅未使用價(jià)格昂貴的相容劑和沖擊改性劑來改善阻燃ABS/PET共混體系的相容性和力學(xué)性能等，而且所用的PET為價(jià)格低廉的回收PET共聚物和回收PET瓶片，因而可大大降低成本，如僅以替代阻燃ABS新料而言，按目前阻燃ABS新料的市場(chǎng)價(jià)格21000~28000元/噸，PET回料的市場(chǎng)價(jià)格約8500元/噸，以添加量為30%計(jì)，可減少阻燃劑8%，本發(fā)明提供的每噸材料的價(jià)格可降低約4000元。3、由于本發(fā)明提供的阻燃ABS/PET合金材料中選用的原料PET是廢舊PET回料，因而還可有效地解決廢舊塑料帶來的環(huán)境污染問題。4、本發(fā)明所提供的阻燃ABS/PET合金材料為本色材料，可用于對(duì)產(chǎn)品色澤要求較高的領(lǐng)域，也可對(duì)其進(jìn)行著色。5、本發(fā)明所提供的阻燃ABS/PET合金材料，改善了ABS材料耐酯類、醇類、醚類化學(xué)試劑性能，可用于耐化學(xué)性和阻燃性要求較高的領(lǐng)域。6、本發(fā)明所提供的阻燃ABS/PET合金材料可廣泛用于家用電器、辦公設(shè)備、電工產(chǎn)品、電子設(shè)備、建材等行業(yè)，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著。具體實(shí)施例方式下面給出實(shí)施例以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體的描述，有必要在此指出的是以下實(shí)施例只用于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明，不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，該領(lǐng)域的技術(shù)熟練人員根據(jù)本
發(fā)明內(nèi)容對(duì)本發(fā)明作出的一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整仍屬本發(fā)明的保護(hù)范圍。實(shí)施例1將按重量百分比計(jì)為90%的ABS、5M回收PET、5%阻燃劑，和按它們總重量計(jì)為0.72%的復(fù)配抗氧劑先放入轉(zhuǎn)速約為1000rpm的高速混合器中混合5分鐘，然后再放入雙螺桿擠出機(jī)，在加工溫度200~220'C，螺桿轉(zhuǎn)速450轉(zhuǎn)/分鐘條件下擠出造粒'即得。復(fù)配抗氧劑由1010和DLTP按重量計(jì)1:3組成。實(shí)施例2將按重量百分比計(jì)為80%的ABS、15。/。回收PET、5%阻燃劑，和按它們總重量計(jì)為0.64%的復(fù)配抗氧劑先放入轉(zhuǎn)速約為1000rpm的高速混合器中混合5分鐘，然后再放入雙螺桿擠出機(jī)，在加工溫度200~230°C，螺桿轉(zhuǎn)速450轉(zhuǎn)/分鐘條件下擠出造粒即得。復(fù)配抗氧劑由1010和DLTP按重量計(jì)1:3組成。實(shí)施例3將按重量百分比計(jì)為70%的ABS、15%回收PET、15%阻燃劑，和按它們總重量計(jì)為0.56%的復(fù)配抗氧劑先放入轉(zhuǎn)速約為1000rpm的高速混合器中混合5分鐘，然后再放入雙螺桿擠出機(jī)，在加工溫度210~230°C，螺桿轉(zhuǎn)速450轉(zhuǎn)/分鐘條件下擠出造粒即得。復(fù)配抗氧劑由IOIO和DLTP按重量計(jì)1:3組成。實(shí)施例4將按重量百分比計(jì)為60。/。的ABS、32。/?；厥誔ET、8%阻燃劑，和按它們總重量計(jì)為0.48%的復(fù)配抗氧劑先放入轉(zhuǎn)速約為1000rpm的高速混合器中混合5分鐘，然后再放入雙螺桿擠出機(jī)，在加工溫度210~230°C，螺桿轉(zhuǎn)速450轉(zhuǎn)/分鐘條件下擠出造粒即得。復(fù)配抗氧劑由1010和DLTP按重量計(jì)1:3組成。實(shí)施例5將按重量百分比計(jì)為50W的ABS、45"/?；厥誔ET、5%阻燃劑，和按它們總重量計(jì)為0.40%的復(fù)配抗氧劑先放入轉(zhuǎn)速約為1000rpm的高速混合器中混合5分鐘，然后再放入雙螺桿擠出機(jī)，在加工溫度220~240°C，螺桿轉(zhuǎn)速450轉(zhuǎn)/分鐘條件下擠出造粒即得。復(fù)配抗氧劑由1010和DLTP按重量計(jì)1:3組成。9權(quán)利要求1、一種高性能低成本阻燃ABS/PET合金材料，該合金材料的組成按重量百分比計(jì)如下ABS20～90％回收PET共聚物+回收PET瓶片5～60％各類溴系阻燃劑5～15％銻類助阻燃劑0～5％。全文摘要本發(fā)明提供高性能低成本阻燃ABS/PET合金材料，是將按重量百分比計(jì)為ABS20～90％，回收PET5～60％，各類溴系阻燃劑5～15％，銻類助阻燃劑0～5％和按前述物料總重量計(jì)0.1～1％的復(fù)配抗氧劑先預(yù)混，再放入雙螺桿擠出機(jī)中，在常規(guī)加工條件下擠出造粒獲得。由于本發(fā)明選用的PET為回收PET共聚物和回收PET瓶片，其在阻燃ABS基料中分散均勻，形成的分散相區(qū)尺寸小，相容性好，同時(shí)因?yàn)镻ET本身具有一定阻燃性而減少了阻燃劑的用量，因而所獲得合金材料不僅顯著提高了阻燃ABS的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率和缺口沖擊強(qiáng)度，而且還顯著提高了阻燃穩(wěn)定性和耐化學(xué)腐蝕性；再加上本發(fā)明未使用價(jià)格昂貴的相容劑和沖擊改性劑，且所用的PET為價(jià)格低廉的回收PET，因而大大降低了成本，廣泛用于家用電器、辦公設(shè)備、電工產(chǎn)品、電子設(shè)備、建材等行業(yè)，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著。文檔編號(hào)C08L55/00GK101497733SQ20081000539公開日2009年8月5日申請(qǐng)日期2008年2月3日優(yōu)先權(quán)日2008年2月3日發(fā)明者官煥祥,譚頭文,黃爾湊申請(qǐng)人:綿陽(yáng)長(zhǎng)鑫新材料發(fā)展有限公司