一種無(wú)鹵阻燃abs/pc合金樹脂及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種無(wú)鹵阻燃ABS/PC合金樹脂及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]PC透明度好，耐熱性高，光穩(wěn)定性好，尺寸穩(wěn)定性好，是韌性最好的工程塑料，但是它對(duì)缺口敏感，產(chǎn)品內(nèi)應(yīng)力大，熔融粘度高，流動(dòng)性差，成型困難，大大限制了其應(yīng)用。通過(guò)與其他塑料的合金化可以克服這些缺點(diǎn)，從而擴(kuò)展其應(yīng)用范圍。ABS樹脂是一種具有優(yōu)良的耐沖擊性能和良好的成型加工性能的通用熱塑性樹脂，它具有較高的性能/價(jià)格比，易于電鍍、機(jī)械加工，尺寸穩(wěn)定性好，但其耐熱性和耐候性差。
[0003]ABS樹脂通常是聚丁二烯的丙烯腈、苯乙烯接枝共聚物與苯乙烯-丙烯腈游離共聚物(SAN)的混合物。其中丙烯腈、苯乙烯接枝共聚物接枝在聚丁二烯橡膠上，提供了聚丁二烯橡膠與SAN樹脂間的相容化界面，形成了穩(wěn)定的兩相結(jié)構(gòu)。
[0004]微觀上接枝聚丁二烯相呈分散相，SAN共聚物相呈連續(xù)相。這種大小尺度適宜的微觀(或亞微觀)相分離結(jié)構(gòu)，能夠充分發(fā)揮兩相各自優(yōu)點(diǎn)，綜合性能十分優(yōu)異，具有強(qiáng)度高、韌性好、易于加工成型等特點(diǎn)，因而目前ABS樹脂已成為應(yīng)用最廣泛的高分子材料之一，在汽車、電氣、紡織、化工以及日用商品等領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。
[0005]特別是近年來(lái)，我國(guó)ABS樹脂消費(fèi)市場(chǎng)重心正在逐步向汽車、電子、建材、醫(yī)療器械等產(chǎn)業(yè)進(jìn)行戰(zhàn)略轉(zhuǎn)移。此外應(yīng)用場(chǎng)合、條件、環(huán)境的不同，也都對(duì)材料的物理性能、化學(xué)性能、加工性能、產(chǎn)品成本等提出更高的要求。隨著ABS樹脂應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大，其耐熱性、耐候性差，機(jī)械性能與阻燃性能也不夠理想等缺點(diǎn)也日益凸顯。因而開(kāi)發(fā)高性能的改性ABS樹脂已成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)。
[0006]聚合物共混是實(shí)現(xiàn)高分子材料高性能化、精細(xì)化、功能化和發(fā)展新品種的重要途徑。近幾十年來(lái)世界各國(guó)對(duì)于塑料合金展開(kāi)了大量的研究。ABS樹脂合金也已從最初的兩個(gè)品種ABS/PVC和ABS/PC發(fā)展到了現(xiàn)在的幾十個(gè)品種。在前面幾節(jié)的內(nèi)容中本書就已經(jīng)對(duì)ABS樹脂的阻燃化技術(shù)、合金化技術(shù)、功能化技術(shù)以及復(fù)合技術(shù)進(jìn)行了相關(guān)討論。通過(guò)這些改性，使ABS樹脂實(shí)現(xiàn)了高性能化、功能化、專用化，其合金在汽車、電子、精密儀器、辦公設(shè)備、包裝材料、建筑材料等領(lǐng)域也得到了更廣泛的應(yīng)用。
[0007]但并不是任意兩種塑料都可以通過(guò)共混形成具有使用價(jià)值的共混材料的。完全相容的兩種聚合物混煉后可以達(dá)到分子級(jí)互容，從而形成單相結(jié)構(gòu)，如PS / PPO等。這種共混物的性能具有兩種聚合物性能相加的綜合性效果，但很少有創(chuàng)新，沒(méi)有突破的性能改進(jìn)，工業(yè)應(yīng)用有限；完全不相容的兩種聚合物共混后體系中各個(gè)聚合物成分獨(dú)立地凝聚在一起，其接觸界面很小，如PA / ABS等，這種共混物各方面的性能、特別是物理機(jī)械性能很差，也沒(méi)有工業(yè)應(yīng)用價(jià)值；而介于相容和不相容之間的是半相容狀態(tài)。
[0008]以PC和ABS樹脂為主要原料的共混物是一種重要的工程塑料合金，這種材料具有良好的成型流動(dòng)性能，可用于成型大面積及復(fù)雜的制品，具有良好的耐低溫沖擊性能，較高的熱變形溫度及良好的光穩(wěn)定性。然而PC/ABS的簡(jiǎn)單共混物存在相容性差的缺點(diǎn)。PC和ABS 中的 SAN 溶解度參數(shù)比較接近，PC 為 9.8 (cal/cm3) °.5，SAN 為 9.3-9.6 (cal/cm3) °.5，SAN與PC的相容性較好，然而，PC與ABS中的聚丁二烯難以相容，它們之間會(huì)造成薄弱的連接，使物理性能下降，其兩相雖然不完全相容，但在混煉過(guò)程中可通過(guò)多種方式對(duì)相結(jié)構(gòu)進(jìn)行控制，達(dá)到細(xì)分散，這種具有較好相容性又存在微觀(或亞微觀)相分離結(jié)構(gòu)的聚合物共混物則可得到獨(dú)特的復(fù)合特性。這種細(xì)分散體系中，每種聚合物仍承擔(dān)著固有的功能，發(fā)揮各自的特性，其綜合性能又較各組分性能有顯著提高，因此這種非均一相的聚合物共混物備受重視，成為發(fā)展聚合物共混物的主流。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于提供一種克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，具有良好的機(jī)械性能和加工性能的無(wú)鹵阻燃ABS/PC合金樹脂及其制備方法。
[0010]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種無(wú)鹵阻燃ABS/PC合金樹脂，由以下重量份數(shù)的原料配比而成:聚碳酸酯60?85份、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物15?40份、LLDPE接枝馬來(lái)酸酐樹脂I?10份、阻燃劑5?25份、抗氧劑0.1?1.0份、潤(rùn)滑劑0.1?0.8份和其它助劑0.1?2.5份。
[0011]所述的丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物由以下重量份數(shù)的原料配比而成:苯乙烯含量30?65份，丙烯腈含量20?35份，丁二烯含量10?50份，ABS丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物為乳液聚合或本體聚合。
[0012]所述的阻燃劑為間苯二酚雙膦酸脂或紅磷中的一種或幾種。
[0013]所述的抗氧劑為四[β-(3，5_ 二叔丁基4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯和(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸三酯配混合而成。
[0014]所述的潤(rùn)滑劑為乙撐雙硬脂酰胺。
[0015]所述的其它助劑為加工助劑、脫模劑、光穩(wěn)定劑、增韌劑或著色劑其中一種。
[0016]一種無(wú)鹵阻燃ABS/PC合金樹脂的制備方法，按以下步驟完成:
(1)按重量配比稱取原料；
(2)先制備LLDPE接枝馬來(lái)酸酐樹脂:將丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物、聚乙烯、馬來(lái)酸酐、引發(fā)劑、硬脂酸均勻混合后進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)，加工工藝如下:從喂料口到模頭一區(qū)溫度150?175°C，二區(qū)溫度155?175°C，三區(qū)溫度165?170°C，四區(qū)溫度165?170°C，五區(qū)溫度155?165°C ;停留時(shí)間為I?3分鐘，主機(jī)轉(zhuǎn)速為350轉(zhuǎn)/分鐘，壓力為10?16Mpa ；
(3)將聚碳酸酯、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物、LLDPE接枝馬來(lái)酸酐樹脂、抗氧劑、潤(rùn)滑劑及其它助劑均勻混合后進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)，加工工藝如下:從喂料口到模頭一區(qū)溫度215?240°C，二區(qū)溫度215?255°C，三區(qū)溫度235?255°C，四區(qū)溫度235?250°C，五區(qū)溫度235?250°C，六區(qū)溫度222?240°C ；停留時(shí)間為1.5?2.5分鐘，主機(jī)轉(zhuǎn)速350?500轉(zhuǎn)/分鐘，壓力為10?16Mpa ；
(4)擠出后進(jìn)入冷卻塔中冷卻、干燥，冷卻時(shí)間為5?15min，按照工藝要求選擇規(guī)定的環(huán)形模具，其中蒸汽壓力控制在3?7Pa之間，溫度控制在50?90°C之間，在壓制顆粒過(guò)程中應(yīng)該時(shí)刻關(guān)注制粒溫度和壓力的變化，掌握好進(jìn)料量，其進(jìn)料速度為2.5?3.5t/h，避免制粒機(jī)滿負(fù)荷工作，然后切粒即得成品；
(5)將成品放入包裝秤并經(jīng)稱量后進(jìn)行打包，包裝前對(duì)包裝秤進(jìn)行校準(zhǔn)，同時(shí)對(duì)成品進(jìn)行取樣檢驗(yàn)，以及檢驗(yàn)成品外觀，如有異常應(yīng)該停止打包，然后檢驗(yàn)標(biāo)簽日期是否正確、包裝和標(biāo)簽是否一致，防止成品和標(biāo)簽、外包裝不符合事件的發(fā)生。
[0017]制得的合金樹脂的產(chǎn)品屬性如下:IZ0D沖擊強(qiáng)度32kJ/m2，拉伸模量2850Mpa，斷裂拉伸應(yīng)力48Mpa，熱變形溫度94°C。
[0018]與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明具有成本低廉、配比合理、方法簡(jiǎn)便、科學(xué)實(shí)用等特點(diǎn)，有效的提高了拉伸性能、彎曲性能、和沖擊性能，且改善了材料的加工性能，改進(jìn)了噴流，提高了熔體強(qiáng)度，降低了制品的內(nèi)應(yīng)力，提高了耐熱性，適合于注射成型，同時(shí)降低了材料的成本和聚碳酸酯的熔體粘度，改善了聚碳酸酯的加工性能，減少制品內(nèi)應(yīng)力和制品沖擊強(qiáng)度對(duì)制品厚度的敏感性，同時(shí)本發(fā)明使用的阻燃劑具有無(wú)鹵、低毒、環(huán)保，對(duì)本發(fā)明起到了良好的阻燃效果，具有廣泛推廣的價(jià)值。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)一步說(shuō)明:
實(shí)施例一
一種無(wú)鹵阻燃ABS/PC合金樹脂，由以下重量份數(shù)的原料配比而成:聚碳酸酯60份、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物15份、LLDPE接枝