阻燃母粒改性ABS树脂、ABS阻燃母粒及其制备方法[发明专利]

*CN101982496A*

(10)申请公布号 CN 101982496 A(43)申请公布日 2011.03.02

(12)发明专利申请

(21)申请号 201010515129.8(22)申请日 2010.10.20

(71)申请人深圳市科聚新材料有限公司

地址518000 广东省深圳市宝安区福永镇富

桥工业区三区二期A19栋(72)发明人徐东 徐永 文胜

(74)专利代理机构深圳市兴科达知识产权代理

有限公司 44260

代理人杜启刚(51)Int.Cl.

C08J 3/22(2006.01)B29B 9/06(2006.01)B29C 47/92(2006.01)

C08L 55/02(2006.01)C08K 13/02(2006.01)C08K 3/22(2006.01)C08K 5/136(2006.01)C08K 5/13(2006.01)C08K 5/521(2006.01)

(54)发明名称

阻燃母粒改性ABS树脂、ABS阻燃母粒及其制备方法(57)摘要

本发明公开了一种阻燃母粒改性ABS树脂、ABS阻燃母粒及其制备方法，所述阻燃母粒改性ABS树脂按重量百分含量有以下组分组成：ABS树脂60％～75％，ABS阻燃母粒24％～38％，抗氧化剂1％～2％；其中，所述ABS阻燃母粒按重量百分含量由以下组分组成：ABS树脂16％～40％，白矿油0.1％～0.3％，抗氧化剂0.1％～0.2％，润滑剂0.3～0.5％，三氧化二锑4％～8％，热稳定剂4％～8％，增韧剂7％～15.5％，四溴双酚A 44％～52％。本发明能提高阻燃效率，又保持了良好的物化性能，且成本低廉，扩大了ABS树脂的工业应用范围。

权利要求书 1 页 说明书 7 页

CN 101982496 ACN 101982496 ACN 101982498 A

权 利 要 求 书

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1.一种阻燃母粒改性ABS树脂，其特征在于，按重量百分含量有以下组分组成：

ABS树脂 60％～75％ABS阻燃母粒 24％～38％抗氧化剂 1％～2％；其中，所述ABS阻燃母粒按重量百分含量由以下组分组成：ABS树脂16％～40％，白矿油0.1％～0.3％，抗氧化剂0.1％～0.2％，润滑剂0.3～0.5％，三氧化二锑4％～8％，热稳定剂4％～8％，增韧剂7％～15.5％，四溴双酚A 44％～52％。

2.根据权利要求1所述的阻燃母粒改性ABS树脂，其特征在于：

所述抗氧化剂由酚类抗氧化剂和磷酸酯类抗氧化剂按1∶1重量配比而成。3.一种ABS阻燃母粒，其特在于，按重量百分含量由以下组分组成：ABS树脂16％～40％，白矿油0.1％～0.3％，抗氧化剂0.1％～0.2％，润滑剂0.3～0.5％，三氧化二锑4％～8％，热稳定剂4％～8％，增韧剂7％～15.5％，四溴双酚A 44％～52％。

4.一种如权利要求1或2或3所述的ABS阻燃母粒的制备方法，其特征在于，包括：(1)、先将ABS树脂和白矿油混合得到第一混合物料，之后在第一混合物料中加入抗氧化剂、润滑剂、三氧化二锑、热稳定剂、增韧剂、四溴双酚A混合得到第二混合物料；

(2)、将步骤(1)中所得第二混合物料置于高速混料机中混合均匀或置于搅拌机冲充分搅拌；

(3)、将步骤(2)中混合后的物料熔融，设置料筒的前部、中部、后部及机头温度分别为：160℃～170℃、175℃～180℃、180℃～190℃、220℃；

(4)、将步骤(3)所得熔融后的物料从挤出机中，挤出、切粒、干燥，即得所述ABS阻燃母粒。

5.一种如权利要求1或2所述的阻燃母粒改性ABS树脂的制备方法，其特征在于，包括：

将ABS树脂、ABS阻燃母粒、抗氧化剂加入到高速混料机中混合均匀；将混合后的物料送入双螺杆挤出机的加料斗中，开启双螺杆挤出机，控制其转速为200RPM/min，控制料筒的前部、中部、后部及机头温度分别为：170℃～180℃、190℃～200℃、190℃～195℃、200℃，将双螺杆挤出机挤出的物料经水冷、切粒，即得所述阻燃母粒改性ABS树脂；

其中，ABS阻燃母粒的制备方法，包括：(1)、先将ABS树脂和白矿油混合得到第一混合物料，之后在第一混合物料中加入抗氧化剂、润滑剂、三氧化二锑、热稳定剂、增韧剂、四溴双酚A混合得到第二混合物料；

(2)、将步骤(1)中所得第二混合物料置于高速混料机中混合均匀或置于搅拌机中充分搅拌；

(3)、将步骤(2)中混合后的物料熔融，设置料筒的前部、中部、后部及机头温度分别为：160℃～170℃、175℃～180℃、180℃～190℃、220℃；

(4)、将步骤(3)所得熔融后的物料从挤出机中，挤出、切粒、干燥，即得所述ABS阻燃母粒。

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说 明 书

阻燃母粒改性ABS树脂、ABS阻燃母粒及其制备方法

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技术领域

[0001]

本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种阻燃母粒改性ABS树脂及ABS阻燃母粒、以及ABS阻燃母粒和阻燃母粒改性ABS树脂的制备方法。

背景技术

[0002] ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene，丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物)树脂是一种强度高、韧性好、易于加工成型的热塑型高分子材料。ABS树脂因能表现出三种组分的协同性能，所以具有表面硬度高、耐低温冲击性好、尺寸稳定性好、成型收缩率小、加工性能优良等优异性能，被广泛应用于机械制造、办公用品、电子电器等行业。[0003] 然而ABS树脂本身阻燃性能极低，其氧指数仅为18.3～20，属易燃材料，所以必须添加阻燃剂来满足使用要求。但是ABS树脂添加阻燃剂后其物理性能会降低，尤其是产品的冲击性能会大幅度降低，而且阻燃剂的价格和ABS树脂相比较高，其添加量越多产品成本也会相应增加。

[0004] 目前市场上常见的阻燃改性手段是用溴类阻燃剂和三氧化二锑按一定比例复配。但当阻燃剂总添加量到20％以后，ABS树脂物性会受到严重影响，如抗冲击强度剧烈下降，必须再添加一定量的增韧剂进行增韧改性以恢复ABS树脂原来的物理性能；要想达到防火性能1/16”达到UL94V-0要求，必须向ABS树脂中添加大量防火剂和增韧剂，这样不仅制备的阻燃ABS树脂成本高，物性差，而且与同类产品相比缺少竞争优势。发明内容

本发明提供了一种阻燃母粒改性ABS树脂及ABS阻燃母粒、以及ABS阻燃母粒和阻燃母粒改性ABS树脂的制备方法，该阻燃母粒改性ABS树脂成本低，在提高阻燃母粒改性ABS树脂阻燃性能的同时，又使其保持了良好的物化性能。[0006] 本发明的技术方案是：

[0007] 一种阻燃母粒改性ABS树脂，按重量百分含量有以下组分组成：[0008] ABS树脂 60％～75％[0009] ABS阻燃母粒 24％～38％[0010] 抗氧化剂 1％～2％；[0011] 其中，所述ABS阻燃母粒按重量百分含量由以下组分组成：[0012] ABS树脂16％～40％，白矿油0.1％～0.3％，抗氧化剂0.1％～0.2％，润滑剂0.3～0.5％，三氧化二锑4％～8％，热稳定剂4％～8％，增韧剂7％～15.5％，四溴双酚A 44％～52％。

[0013] 一种ABS阻燃母粒，按重量百分含量由以下组分组成：[0014] ABS树脂16％～40％，白矿油0.1％～0.3％，抗氧化剂0.1％～0.2％，润滑剂0.3～0.5％，三氧化二锑4％～8％，热稳定剂4％～8％，增韧剂7％～15.5％，四溴双酚A 44％～52％；

[0005]

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说 明 书

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一种如上所述的ABS阻燃母粒的制备方法，包括：[0016] (1)、先将ABS树脂和白矿油混合得到第一混合物料，之后在第一混合物料中加入抗氧化剂、润滑剂、三氧化二锑、热稳定剂、增韧剂、四溴双酚A混合得到第二混合物料；[0017] (2)、将步骤(1)中所得第二混合物料置于高速混料机中混合均匀或置于搅拌机中充分搅拌；[0018] (3)、将步骤(2)中混合后的物料熔融，设置料筒的前部、中部、后部及机头温度分别为：160℃～170℃、175℃～180℃、180℃～190℃、220℃；[0019] (4)、将步骤(3)所得熔融后的物料从挤出机中，挤出、切粒、干燥，即得所述ABS阻燃母粒。

[0020] 一种如上所述的阻燃母粒改性ABS树脂的制备方法，包括：[0021] 将ABS树脂、ABS阻燃母粒、抗氧化剂加入到高速混料机中混合均匀；[0022] 将混合后的物料送入双螺杆挤出机的加料斗中，开启双螺杆挤出机，控制其转速为200RPM/min，控制料筒的前部、中部、后部及机头温度分别为：170℃～180℃、190℃～200℃、190℃～195℃、200℃，将双螺杆挤出机挤出的物料经水冷、切粒，即得所述阻燃母粒改性ABS树脂；[0023] 其中，ABS阻燃母粒的制备方法，包括：[0024] (1)、先将ABS树脂和白矿油混合得到第一混合物料，之后在第一混合物料中加入抗氧化剂、润滑剂、三氧化二锑、热稳定剂、增韧剂、四溴双酚A混合得到第二混合物料；[0025] (2)、将步骤(1)中所得第二混合物料置于高速混料机中混合均匀或置于搅拌机中充分搅拌；[0026] (3)、将步骤(2)中混合后的物料熔融，设置料筒的前部、中部、后部及机头温度分别为：160℃～170℃、175℃～180℃、180℃～190℃、220℃；[0027] (4)、将步骤(3)所得熔融后的物料从挤出机中，挤出、切粒、干燥，即得所述ABS阻燃母粒。

[0028] 本发明的阻燃母粒改性ABS树脂，采用了ABS阻燃母粒代替了粉末状的阻燃剂，使其在加工过程中处于熔融状态，很好的解决了阻燃剂的分散问题，大大提高了阻燃效率；且本发明配方所用的材料简单易得、成本低廉，在提高阻燃母粒改性ABS树脂阻燃性能的同时，又保持了良好的物化性能，扩大了ABS树脂的工业应用范围。具体实施方式

[0029] 本发明的阻燃母粒改性ABS树脂，按重量百分含量由以下组分组成：[0030] ABS树脂 60％～75％[0031] ABS阻燃母粒 24％～38％[0032] 抗氧化剂 1％～2％；[0033] 其中，所述ABS阻燃母粒按重量百分含量由以下组分组成：[0034] ABS树脂16％～40％，白矿油0.1％～0.3％，抗氧化剂0.1％～0.2％，润滑剂0.3～0.5％，三氧化二锑4％～8％，热稳定剂4％～8％，增韧剂7％～15.5％，四溴双酚A 44％～52％。

[0035] 本发明的阻燃母粒改性ABS树脂，采用了ABS阻燃母粒代替了粉末状的阻燃剂，使

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说 明 书

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其在加工过程中处于熔融状态，很好的解决了阻燃剂的分散问题，大大提高了阻燃效率。[0036] 所述抗氧化剂(包括ABS阻燃母粒里的抗氧化剂和阻燃母粒改性ABS树脂中的抗氧化剂)可以由酚类抗氧化剂和磷酸酯类抗氧化剂按1∶1重量配比而成。[0037] 本发明还公开了一种ABS阻燃母粒，其按重量百分含量由以下组分组成：[0038] ABS树脂16％～40％，白矿油0.1％～0.3％，抗氧化剂0.1％～0.2％，润滑剂0.3～0.5％，三氧化二锑4％～8％，热稳定剂4％～8％，增韧剂7％～15.5％，四溴双酚A 44％～52％。

[0039] 该ABS阻燃母粒，采用ABS树脂与四溴双酚A和三氧化二锑混合，再添加抗氧化剂等加工助剂，将粉末装的阻燃剂做成母粒形状，改善挤出工艺中阻燃剂的加工流动性和混合均匀性，制造工艺简单，填充量高，成本低等，并可满足工业化大规模化生产，向各类阻燃塑料制品行业提供高性价比的阻燃母粒。

[0040] 其中的抗氧化剂可以由酚类抗氧化剂和磷酸酯类抗氧化剂按1∶1重量配比而成。

[0041] 上述的阻燃母粒改性ABS树脂的制备方法，包括：[0042] 将ABS树脂、ABS阻燃母粒、抗氧化剂加入到高速混料机中混合均匀；[0043] 将混合后的物料送入双螺杆挤出机的加料斗中，开启双螺杆挤出机，控制其转速为200RPM/min，控制料筒的前部、中部、后部及机头温度分别为：170℃～180℃、190℃～200℃、190℃～195℃、200℃，将双螺杆挤出机挤出的物料经水冷、切粒，即得所述阻燃母粒改性ABS树脂；[0044] 其中，上述的ABS阻燃母粒的制备方法，包括：[0045] (1)、先将ABS树脂和白矿油混合得到第一混合物料，之后在第一混合物料中加入抗氧化剂、润滑剂、三氧化二锑、热稳定剂、增韧剂、四溴双酚A混合得到第二混合物料；[0046] (2)、将步骤(1)中所得第二混合物料置于高速混料机中混合均匀或置于搅拌机中充分搅拌；[0047] (3)、将步骤(2)中混合后的物料熔融，设置料筒的前部、中部、后部及机头温度分别为：160℃～170℃、175℃～180℃、180℃～190℃、220℃；[0048] (4)、将步骤(3)所得熔融后的物料从挤出机中，挤出、切粒、干燥，即得所述ABS阻燃母粒。

[0049] 下面结合具体实施例对本发明做一详细的阐述。其中，ABS树脂是上海高桥石化产的8391；白矿油由抚顺盛威石化生产；抗氧化剂为瑞士汽巴产的Irganox 1010和168按重量1∶1配比而成；润滑剂是山东济宁山鹰塑料助剂EBS；热稳定剂是深圳富华宇矿业有限公司产的CM-T09；三氧化二锑是湖南辰州锑业生产；增韧剂是山东淄博东聚产的CPE 135A；四溴双酚A由山东天一产。实施例1

[0051] 阻燃母粒改性ABS树脂按重量百分含量由以下组分组成：[0052] ABS树脂60％，ABS阻燃母粒38％，抗氧化剂2％；其中ABS阻燃母粒按重量百分含量由以下组分组成：[0053] ABS树脂16％，白矿油0.3％，抗氧化剂0.2％，润滑剂0.5％，热稳定剂8％，三氧化二锑8％，增韧剂15％，四溴双酚A 52％。

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说 明 书

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阻燃母粒改性ABS树脂的制备方法如下：[0055] 将ABS树脂、ABS阻燃母粒、抗氧化剂加入到高速混料机中混合均匀；[0056] 将混合后的物料送入双螺杆挤出机的加料斗中，开启双螺杆挤出机，控制其转速为200RPM/min，控制料筒的前部、中部、后部及机头温度分别为：170℃、190℃、190℃、200℃，将双螺杆挤出机挤出的物料经水冷、切粒，即得所述阻燃母粒改性ABS树脂；[0057] 其中，上述的ABS阻燃母粒的制备方法如下：[0058] (1)、先将ABS树脂和白矿油混合得到第一混合物料，之后在第一混合物料中加入抗氧化剂、润滑剂、三氧化二锑、热稳定剂、增韧剂、四溴双酚A混合得到第二混合物料；[0059] (2)、将步骤(1)中所得第二混合物料置于高速混料机中混合均匀或置于搅拌机中充分搅拌；[0060] (3)、将步骤(2)中混合后的物料熔融，设置料筒的前部、中部、后部及机头温度分别为：160℃、175℃、180℃、220℃；[0061] (4)、将步骤(3)所得熔融后的物料从挤出机中，挤出、切粒、干燥，即得所述ABS阻燃母粒。

[0062] 实施例2

[0063] 阻燃母粒改性ABS树脂按重量百分含量由以下组分组成：[00] ABS树脂75％，ABS阻燃母粒24％，抗氧化剂1％；其中ABS阻燃母粒按重量百分含量由以下组分组成：[0065] ABS树脂32％，白矿油0.1％，抗氧化剂0.1％，润滑剂0.3％，热稳定剂4％，三氧化二锑4％，增韧剂15.5％，四溴双酚A 44％。

[0066] 阻燃母粒改性ABS树脂的制备方法如下：[0067] 将ABS树脂、ABS阻燃母粒、抗氧化剂加入到高速混料机中混合均匀；[0068] 将混合后的物料送入双螺杆挤出机的加料斗中，开启双螺杆挤出机，控制其转速为200RPM/min，控制料筒的前部、中部、后部及机头温度分别为：180℃、200℃、195℃、200℃，将双螺杆挤出机挤出的物料经水冷、切粒，即得所述阻燃母粒改性ABS树脂；[0069] 其中，上述的ABS阻燃母粒的制备方法，包括：[0070] (1)、先将ABS树脂和白矿油混合得到第一混合物料，之后在第一混合物料中加入抗氧化剂、润滑剂、三氧化二锑、热稳定剂、增韧剂、四溴双酚A混合得到第二混合物料；[0071] (2)、将步骤(1)中所得第二混合物料置于高速混料机中混合均匀或置于搅拌机中充分搅拌；[0072] (3)、将步骤(2)中混合后的物料熔融，设置料筒的前部、中部、后部及机头温度分别为：170℃、180℃、190℃、220℃；[0073] (4)、将步骤(3)所得熔融后的物料从挤出机中，挤出、切粒、干燥，即得所述ABS阻燃母粒。

[0074] 实施例3

[0075] 阻燃母粒改性ABS树脂按重量百分含量由以下组分组成：[0076] ABS树脂65％，ABS阻燃母粒33.5％，抗氧化剂1.5％；其中ABS阻燃母粒按重量百分含量由以下组分组成：[0077] ABS树脂40％，白矿油0.2％，抗氧化剂0.1％，润滑剂0.4％，热稳定剂4％，三氧

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化二锑4％，增韧剂7％，四溴双酚A 44.3％。

[0078] 阻燃母粒改性ABS树脂的制备方法如下：[0079] 将ABS树脂、ABS阻燃母粒、抗氧化剂加入到高速混料机中混合均匀；[0080] 将混合后的物料送入双螺杆挤出机的加料斗中，开启双螺杆挤出机，控制其转速为200RPM/min，控制料筒的前部、中部、后部及机头温度分别为：175℃、195℃、193℃、200℃，将双螺杆挤出机挤出的物料经水冷、切粒，即得所述阻燃母粒改性ABS树脂；[0081] 其中，上述的ABS阻燃母粒的制备方法，包括：[0082] (1)、先将ABS树脂和白矿油混合得到第一混合物料，之后在第一混合物料中加入抗氧化剂、润滑剂、三氧化二锑、热稳定剂、增韧剂、四溴双酚A混合得到第二混合物料；[0083] (2)、将步骤(1)中所得第二混合物料置于高速混料机中混合均匀或置于搅拌机中充分搅拌；[0084] (3)、将步骤(2)中混合后的物料熔融，设置料筒的前部、中部、后部及机头温度分别为：165℃、177℃、185℃、220℃；[0085] (4)、将步骤(3)所得熔融后的物料从挤出机中，挤出、切粒、干燥，即得所述ABS阻燃母粒。

[0086] 对比例

[0087] 对比例的改性ABS树脂，按重量百分含量由以下组分组成：[0088] ABS树脂％，抗氧化剂1％，三氧化二锑7％，增韧剂10％，四溴双酚A18％，其不包含本发明制备的ABS阻燃母粒；[00] 制备方法：[0090] 将ABS树脂、抗氧化剂、三氧化二锑、增韧剂、四溴双酚A加入到高速混料机中混合均匀；

[0091] 将混合后的物料送入双螺杆挤出机的加料斗中，开启双螺杆挤出机，控制其转速为200RPM/min，控制料筒的前部、中部、后部及机头温度分别为：175℃、195℃、193℃、200℃，将双螺杆挤出机挤出的物料经水冷、切粒，即得对比例的改性ABS树脂。

[0092] 上述各实施例制成的阻燃母粒改性ABS树脂按ASTM标准注塑成型成各种标准力学性能测试样条，按美国UL标准注塑成标准燃烧试样条，各个物理性能的测试方法如下表1所示：

[0093]

物理性能

拉伸强度(50mm/min) 弯曲强度(3mm/min) IZOD缺口冲击强度(3.2mm) 燃烧性(垂直燃烧2.0mm)

[0094]

测试方法 ASTM D638 ASTM D790 ASTM D256 UL94

表1

[0095] 下表2为实施例1、2和3的各组分及其含量、以及测试的物理性能表：

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[0097]

表2

[0099] 通过表2可以看出，本发明的阻燃母粒改性ABS树脂，采用了ABS阻燃母粒代替了对比例的粉末状的阻燃剂，在提高阻燃性能的基础上，拉伸强度和弯曲强度及悬臂梁缺口冲击强度都有相应的提升。可见本发明的阻燃母粒改性ABS树脂可以提高阻燃性能，且还

[0098]

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能保持良好的物化性能，扩大ABS树脂的工业应用范围。[0100] 以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

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