一種低燃燒速率的色母粒的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種低燃燒速率的色母粒，按重量百分比由如下組分組成：苯乙烯共聚物20～70％、色粉0.01～70％、分散劑 1%～20%、協效劑0～50%、填料0～40％；其中所述色粉為無機顏料、有機顏料或染料中的一種或幾種，所述無機顏料、有機顏料或染料的耐溫性能≥200℃；本發明提供的色母粒應用于ABS制品的著色時，ABS制品的燃燒速率達到UL94 HB的標準，且分散性能優良、無色點、色紋；本發明可根據需要，制備不同顏色的母粒；同時，該色母粒對制品的力學性能影響較小。
【專利說明】一種低燃燒速率的色母粒
【技術領域】
[0001] 本發明涉及塑料著色領域，具體地說，涉及一種低燃燒速率的色母粒。
【背景技術】
[0002] ABS樹脂是由丙烯腈、苯乙烯和丁二烯三個組分組成的熱塑性塑料。它是在AS樹 脂的連續相中分散著聚丁二烯橡膠相的兩相結構高分子材料。ABS樹脂不僅具有韌性、硬 度、剛性相均衡的優良力學性能，而且具有較好的耐化學藥品性、尺寸穩定性、表面光澤度、 耐低溫性、著色性能和加工流動性等性能。作為目前產量最大、應用最廣的五大通用工程塑 料之一，被廣泛地應用于汽車、器具、電子器件、家用電器、建筑等諸多領域。
[0003] 隨著人們安全意識的加強，對材料的燃燒性能要求更加嚴格，通常純ABS樹脂的 燃燒性能符合UL94HB級標準，但當ABS樹脂與著色劑、加工助劑等混合，實現其功能性時， 其燃燒速率大幅提高。
[0004] 為改善ABS的燃燒性能，專利ZL99122333. 0發明了一種黑色緩燃母粒。它以主阻 燃劑及輔助阻燃劑和其它助劑復配、以EVA及PE等樹脂為載體而得的一種高效阻燃復合 物。其中，主阻燃劑為有機鹵素阻燃劑；輔助阻燃劑A為磷酸酯；輔助阻燃劑B為硼酸鋅或 三氧化二銻或其混合物。該發明制得的緩燃母粒在4?10%的添加量上對基體樹脂的力學 性能影響不大，性能下降不超過20%，具備高效的阻燃性及良好的流動性，且制品表面光潔、 無肉眼顯見的流痕等外觀不良現象。但該發明專利采用EVA及PE等樹脂為載體，而EVA及 PE與ABS樹脂相容性不好，容易導致制品分層。
[0005] 專利CN200910198336. 2提供了一種低L值的阻燃ABS改性樹脂及其制備方法。 該發明采用高效的鹵一銻一硼一PTFE阻燃協同體系，母粒法的加工工藝，在保證阻燃性的 基礎上，降低了阻燃劑用量，尤其是銻系阻燃劑的用量，從而降低了其對黑度的影響；該發 明同時采用大粒徑的銻系阻燃劑與硼酸鋅的復配體系，進一步降低了其對阻燃ABS黑度的 影響；采用高效的炭黑分散潤滑體系，大大增加其著色力，從而制備更高黑度的阻燃ABS改 性樹脂。但是，該發明是一種改性樹脂，仍采用了大量的阻燃劑，并且該發明僅能應用于黑 色制品。
【發明內容】
[0006] 本發明的目的在于克服上述現有技術色母粒提高制品燃燒速率的不足，提供一種 低燃燒速率的色母粒，該母粒應用于ABS制品著色時，可制備不同顏色的母粒，并且分散優 良、顏色均一、對制品力學性能影響小。
[0007] 本發明的上述目的通過如下技術方案予以實現： 一種低燃燒速率的色母粒，按重量百分比由如下組分組成：苯乙烯共聚物20?70%、 色粉0. 01?70 %、分散劑1%?20%、協效劑0?50%、填料0?40% ; 其中所述苯乙烯共聚物為丙烯腈-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物、苯 乙烯-壓克力橡膠-丙烯腈共聚物中的一種或幾種；所述色粉為無機顏料、有機顏料或染料 中的一種或幾種，所述無機顏料、有機顏料或染料的耐溫性能多200°C ;所述分散劑為有機 硅、熔點低于150 °C的磷酸酯、亞磷酸酯中的一種或幾種；所述協效劑為含氟聚合物、熔點 低于150°C的氨基化合物、軟化點80?105°C的線性酚醛樹脂中的一種或幾種；所述填料為 氫氧化鎂、蒙脫土、氫氧化鋁中的一種或幾種。
[0008] 優選的，所述色粉耐溫性能多250°C，進一步優選的，所述色粉為耐溫多250°C的 無機顏料。這類色粉在提供顏色的同時還能夠不提高ABS制品的燃燒速率。
[0009] 優選的，所述有機硅為硅烷偶聯劑（乙烯基硅烷、氨基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅 烷)、硅油、氨基硅油、高溫硫化硅橡膠、液體硅橡膠、硅樹脂等；所述熔點低于150 °C的磷酸 酯、亞磷酸酯為季戊四醇雙亞磷酸二芳基酯、季戊四醇雙亞磷酸二烷基酯、烷基磷酸酯、三 芳基亞磷酸酯、芳基二磷酸酯、雙酚A雙(二苯基）磷酸酯、低聚磷酸酯等。該類助劑能夠促 進顏料在色母中的分散，還能夠抑制ABS樹脂燃燒。
[0010] 優選的，所述含氟聚合物為PPA、PTFE ;這類助劑能夠減少ABS燃燒時的低落現象； 所述熔點低于150°C氨基化合物為受阻胺，該類助劑通過捕獲自由基、分解氫過氧化物和傳 遞激發態分的能量等多種途徑來抑制ABS降解反應；所述軟化點80?105°C的線性酚醛樹 月旨，可與磷酸酯、亞磷酸酯、有機硅等協同降低ABS樹脂的燃燒性能。
[0011] 優選的，所述填料的粒徑為2500?10000目，進一步優選為8000?10000目。所 述填料受熱分解時釋放出結晶水的強吸熱反應，吸熱量很大，可起到冷卻聚合物的作用，同 時反應產生的水蒸氣可以稀釋可燃氣體，抑制燃燒的蔓延，且新生的耐火金屬氧化物具有 較高的活性，它會催化聚合物的熱氧交聯反應，在聚合物表面形成一層炭化膜，炭化膜會減 弱燃燒時的傳熱、傳質效應，從而起到阻燃的作用。
[0012] 本發明所提供的低燃燒速率的色母粒可采用雙螺桿擠出機造粒等常規的母粒造 粒技術制備。
[0013] 與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：本發明提供的低燃燒速率的色母粒 應用于ABS制品的著色時，ABS制品的燃燒速率達到UL94 HB的標準，且分散性能優良、無 色點、色紋；本發明可根據需要，制備不同顏色的母粒；同時，該色母粒對制品的力學性能 影響較小。
【具體實施方式】
[0014] 下面結合具體實施例對本發明作進一步的解釋說明，但具體實施例并不對本發明 作任何限定。除非特別說明，實施例中所涉及的材料、方法均為本領域常用的材料和方法。
[0015] 實施例1 在常溫常壓下，按重量百分比由如下組分組成：鈦白粉10%，硅油1%，氨基硅油1%， 含氟聚合物PTFE 1%，季戊四醇雙亞磷酸雙十八烷基酯5%，軟化點105°C的線性酚醛樹脂 10%，8000目氫氧化鎂10%，雙（2, 2, 6, 6-四甲基-4-哌啶基）癸二酸酯0. 5%，磷酸酯RDP 5%，磷酸酯PX220 5%，ABS 35%，ASA 16. 5%在高速混合機中進行高速混合10分鐘，采用雙螺 桿擠出機進行熔融共混，擠出、切粒、干燥、包裝，制得低燃燒速率的色母粒。
[0016] 實施例2 在常溫常壓下，按重量百分比由如下組分組成：顏料紅10%，炭黑0. 2%，有機硅樹脂 SFR100 10%，軟化點90°C的線性酚醛樹脂10%，AS 39. 8%，ASA 30%;在高速混合機中進行 高速混合4分鐘，采用雙螺桿擠出機進行熔融共混，擠出、切粒、干燥、包裝，制得低燃燒速 率的色母粒。
[0017] 實施例3 在常溫常壓下，按重量百分比由如下組分組成：酞菁藍3%，溶劑黑0. 01%，磷酸酯BDP 10%，磷酸酯RDP 10%，磷酸酯SPD 10% ;硅油3%，ABS在混合機中低速混合2分鐘，采用雙螺 桿擠出機進行熔融共混，冷卻、破碎、再經單螺桿擠出、切粒、干燥、包裝，制得低燃燒速率的 色母粒。
[0018] 對比例1 在常溫常壓下，按重量百分比由如下組分組成：ABS 86%，酞菁藍3%，EVA蠟5%，EBS 3%，聚乙烯蠟3%。在高速混合機中進行高速混合4分鐘，采用雙螺桿擠出機進行熔融共 混，擠出、切粒、干燥、包裝，制得對比例色母粒。
[0019] 對比例2 在常溫常壓下，按重量百分比由如下組分組成：三溴苯酚2000g，氯代環戊烷1000g，磷 酸三丁酯100g，銻白900g，馬來酸二正辛酯100g，炭黑lg，HDPE 2000g，EVA IOOOg在高速 混合機中高速混合4分鐘，采用雙螺桿擠出機進行熔融共混，擠出、切粒、干燥、包裝，制得 對比例色母粒。
[0020] 將實施例和比較例制備的色母粒，在ABS塑料中添加4phr注塑色板、燃燒樣條和 沖擊樣條，具體對比結果如表1所示。
[0021] 表1采用不同載體著色效果評價
【權利要求】
1. 一種低燃燒速率的色母粒，其特征在于按重量百分比由如下組分組成：苯乙烯共聚 物20?70 %、色粉0? 01?70 %、分散劑1%?20%、協效劑0?50%、填料0?40% ; 其中所述苯乙烯共聚物為丙烯腈-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物、苯 乙烯-壓克力橡膠-丙烯腈共聚物中的一種或幾種；所述色粉為無機顏料、有機顏料或染料 中的一種或幾種，所述無機顏料、有機顏料或染料的耐溫性能多200°C ;所述分散劑為有機 硅、熔點低于150°C的磷酸酯、亞磷酸酯中的一種或幾種；所述協效劑為含氟聚合物、熔點 低于150°C的氨基化合物、軟化點80?105°C的線性酚醛樹脂中的一種或幾種；所述填料為 氫氧化鎂、蒙脫土、氫氧化鋁中的一種或幾種。
2. 根據權利要求1所述的低燃燒速率的色母粒，其特征在于所述色粉耐溫性能 彡 250°C〇
3. 根據權利要求2所述的低燃燒速率的色母粒，其特征在于所述色粉為耐溫多250°C 的無機顏料。
4. 根據權利要求1所述的低燃燒速率的色母粒，其特征在于所述有機硅為硅烷偶聯 劑、硅油、氨基硅油、高溫硫化硅橡膠、液體硅橡膠、硅樹脂；所述熔點低于150°C的磷酸酯、 亞磷酸酯為季戊四醇雙亞磷酸二芳基酯、季戊四醇雙亞磷酸二烷基酯、烷基磷酸酯、三芳基 亞磷酸酯、芳基二磷酸酯、雙酚A雙(二苯基）磷酸酯、低聚磷酸酯。
5. 根據權利要求4所述的低燃燒速率的色母粒，其特征在于所述硅烷偶聯劑為乙烯基 硅烷、氨基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷。
6. 根據權利要求1所述的低燃燒速率的色母粒，其特征在于所述含氟聚合物為PPA、 PTFE ;所述熔點低于150°C氨基化合物為受阻胺。
7. 根據權利要求1所述的低燃燒速率的色母粒，其特征在于所述填料的粒徑為2500? 10000 目。
8. 根據權利要求7所述的低燃燒速率的色母粒，其特征在于所述填料的粒徑為8000? 10000 目。
【文檔編號】C08L77/06GK104497431SQ201410701823
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月28日 優先權日:2014年11月28日
【發明者】林康藝 申請人:林康藝