一种低红外反射率的阻燃ABS树脂组合物及其制备方法与流程

一种低红外反射率的阻燃abs树脂组合物及其制备方法
技术领域
1.本发明涉及树脂组合物，尤其是涉及一种低红外反射率的阻燃abs树脂组合物及其制备方法。


背景技术：

2.烟雾报警器是现代生活中常见的安全设备，它的工作原理是通过红外探测器感应烟雾浓度的变化，从而实现报警和提示，以免火灾的发生。烟雾报警器主要由光学迷宫、红外发生和接收电管组成，红外线波长一般在800
‑
1500nm范围内。当环境中无烟雾时，理论上接收管接收不到红外光；当环境中有烟雾时烟雾的颗粒会进入迷宫使发生管发出的红外光发生散射，散射的红外光的强度和烟雾浓度存在一定线性关系，接收器接收到红外光强度的变化，会提示或报警。但烟雾报警器有时会有误报行为，这使得设备可信度降低。而误报的一个主要原因是光学迷宫自身反射率太大，导致接收器有红外强度的波动。通过降低光学迷宫表面的红外反射率，可以有效降低报警器误报率。
3.光学迷宫一般为阻燃abs的注塑零件，为了降低烟雾报警器的误报率，需要降低阻燃abs的红外光的反射率。反射率的影响因素主要包括基料材料的反射率和颜色。不同颜色中，黑色的反射率是最低的。而不同阻燃体系的黑色阻燃abs在800
‑
1500nm的红外反射率一般为8
‑
15％，如果能把反射率降低至3％以下，烟雾报警器的误报率将大大降低。
4.abs的常用阻燃体系是卤系阻燃剂和三氧化二锑协效体系。在这个体系里，三氧化二锑的反射率是最高的，因此需要尽量降低其添加量。如果abs不加三氧化二锑，需要加入更多的卤系阻燃剂，导致成本升高明显，同时反射率仅能降低1％左右，仍然无法达到3％以下的目标。降低阻燃abs的反射率成为行业的难题，目前没有有效的技术可以降低阻燃abs的反射率。


技术实现要素：

5.本发明的目的就是为了解决上述技术问题而提供一种可以显著降低阻燃abs的反射率的低红外反射率的阻燃abs树脂组合物。
6.本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
7.一种低红外反射率的阻燃abs树脂组合物，包括以下重量百分比的成分：
[0008][0009]
进一步地，所述的abs类树脂为丙烯腈
‑
丁二烯
‑
苯乙烯共聚物。
[0010]
进一步地，所述的溴系阻燃剂为四溴双酚a，十溴二苯乙烷，三(溴苯基)三嗪，溴化环氧，六溴环十二烷，四溴苯酚，溴化苯乙烯中的一种或数种混合物。阻燃剂的种类对最终产品的反射率影响不大，所有适用于阻燃abs的溴系阻燃剂都是可以使用的。
[0011]
进一步地，所述的锑化合物为三氧化二锑。三氧化二锑的含量不超过6份，因为三氧化二锑的反射率是最高的，进一步提高三氧化二锑的含量会导致反射率的提高。
[0012]
进一步地，所述的氯化聚乙烯简称cpe，氯含量为25～40％。cpe在这一阻燃abs体系是必须的，因为cpe不仅起着协效阻燃剂的作用，同时也是abs和tpx的相容剂。而氯的含量过高或过低都会导致与abs和tpx相容性变差，导致阻燃性能和机械性能的劣化。
[0013]
进一步地，所述的聚4
‑
甲基戊烯
‑
1(简称tpx)，是降低红外反射率的关键组分。
[0014]
进一步地，所述的抗滴落剂为300
‑
500万的聚四氟乙烯(ptfe)。
[0015]
进一步地，所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂或亚磷酸酯类抗氧剂；
[0016]
进一步地，所述的润滑剂为硅油，乙撑双硬脂酸酰胺，硬脂酸镁，聚乙烯腊，乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物中的一种或数种混合物。
[0017]
本发明还提供一种低红外反射率的阻燃abs树脂组合物的制备方法，包括以下步骤：
[0018]
(1)按重量份称取：abs树脂100份，溴系阻燃剂10
‑
25份，锑化合物3
‑
6份，氯化聚乙烯10
‑
38份，聚4
‑
甲基戊烯
‑
1 5
‑
20份，抗滴落剂0.1
‑
0.5份，抗氧剂0.2
‑
1份，润滑剂1
‑
3份，炭黑2
‑
8份；
[0019]
(2)将步骤(1)中各成分按上述重量份加入到高速混合机中，充分混合后，再置于螺杆机中，在180
‑
230℃挤出温度和200
‑
500转/分钟的螺杆转速条件下进行熔融挤出，冷却造粒，得到的低反射率阻燃abs树脂组合物。
[0020]
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
[0021]
1.本发明树脂组合物引入tpx，这是一种折射率最低、透过率最高、红外反射率最低的树脂，可以显著降低阻燃abs的反射率。由于tpx和abs的相容性很差，加入tpx，会显著降低阻燃abs的阻燃性和机械性能。而加入cpe可以改善tpx在abs中的分散，使阻燃性和机械性能得以保持，有效降低阻燃abs的红外反射率。
[0022]
2.解决相容性后可实现tpx在阻燃abs中的高度分散，使阻燃abs的红外反射率从15％降低到了1.3
‑
3％，得到了低反射率的阻燃abs树脂组合物。
附图说明
[0023]
图1为实施例1、2以及对比例6的反射率曲线(反光光度计测得)。
具体实施方式
[0024]
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
[0025]
实施例：
[0026]
一种低红外反射率阻燃abs树脂制备方法，该方法包括以下步骤：
[0027]
按表1中配方成分的重量份，将原料加入到高速混合机中充分混合后，再置于螺杆机中，在180
‑
230℃挤出温度和200
‑
500转/分钟的螺杆转速条件下进行熔融挤出，冷却造粒，即得到产品。
[0028]
其中，实施例1
‑
5如表1，使用的材料如下：
[0029]
abs：abs757，台湾奇美公司
[0030]
阻燃剂1：三(溴苯基)三嗪，fr245，死海溴公司；
[0031]
阻燃剂2：四溴双酚a，fr1524，死海溴公司；
[0032]
阻燃剂3：溴化环氧，开美化学；
[0033]
三氧化二锑：市售
[0034]
cpe1：氯含量38％，市售
[0035]
cpe2：氯含量26％，市售
[0036]
tpx：rt18，mi＝26，日本三井化学公司
[0037]
抗滴落剂：ptfe，广州熵能聚合公司
[0038]
抗氧剂：iranox 1076，ciba
[0039]
润滑剂：ebs(乙撑双硬脂酸酰胺)，市售
[0040]
炭黑：市售
[0041]
表1实施例配方重量份数
[0042] 实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5abs100100100100100阻燃剂118
ꢀꢀ
5 阻燃剂2 25 1513阻燃剂3
ꢀꢀ
10 5三氧化二锑36543cpe120 538 cpe2 355 30tpx102051618ptfe0.30.50.10.30.5iranox 10760.20.810.50.4ebs11313
炭黑25836
[0043]
对比例1～8：
[0044]
按表2中配方成分的重量百分比，将原料加入到高速混合机中充分混合后，再置于螺杆机中，在180
‑
230℃挤出温度和200
‑
500转/分钟的螺杆转速条件下进行熔融挤出，冷却造粒，即得到产品。
[0045]
其中，表2的材料如下：
[0046]
cpe3：氯含量20％，市售
[0047]
cpe4：氯含量47％市售
[0048]
表2对比例配方重量份数
[0049][0050]
性能评价方式及其实施标准
[0051]
机械性能测试：
[0052]
对实施例1～5和对比例1～6所制得的阻燃abs树脂组合物进行机械性能测试，结果如表3所示：
[0053]
charpy缺口冲击强度：按照iso 179
‑
1:2010(e)标准测试，冲击能量为4j，测试温度为23℃；
[0054]
拉伸强度：按照iso 527:2012(e)标准测试，测试条件为50mm/min；
[0055]
阻燃性：按照ul94，垂直燃烧，样条厚度1.5mm；
[0056]
红外反射率：分光光度计，红外测试波段为800
‑
1500nm；
[0057]
表3对比例和实施例性能对比
[0058][0059]
对比例1较实施例1，三氧化二锑用量增多，红外反射率升高。
[0060]
对比例2较实施例2，三氧化二锑用量降低，阻燃不合格、红外反射率降低。
[0061]
对比例3较实施例1，都有添加cpe，但对比例3未添加tpx，红外反射率明显升高。
[0062]
对比例4较实施例4，都有添加tpx，但对比例4未添加cpe，体系相容性不好，缺口冲击强度明显下降，阻燃不合格，红外反射率明显升高。
[0063]
对比例5较实施例5，cpe的氯含量偏低，体系相容性不好，导致体系的机械性能下降、阻燃不合格、红外反射率升高。
[0064]
对比例6较实施例3，cpe中的氯含量偏高，体系相容性不好，导致体系缺口冲击强度下降、阻燃不合格、红外反射率升高。
[0065]
图1为实施例1、2以及对比例6的反射率曲线(反光光度计测得)，结合图1和表3，可以看出本发明组合物使阻燃abs的红外反射率从15％降低到了1.3
‑
3％，得到了低反射率的阻燃abs树脂组合物。
[0066]
以上实施例仅用于说明本发明技术方案，并非是对本发明的限制，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做的改变、替代、修饰、简化均为等效的变换，都不脱离本发明的宗旨，也应属于本发明的权利要求保护范围。