ABS色母粒制造及其应用

介绍ABS色母粒的制造工艺与应用。ABS色母粒主要由树脂载体、着色剂及各种助剂构成。着色剂含量高达40%,用于ABS色母粒的着色剂包括各种染料、有机及无机颜料。载体树脂主要有抗冲ADS或AS/ABS掺混物,AS的加入有利于破碎和造粒。讨论了影响着色剂在色母粒中分散的因素,认为颜料微粒化,控制在0.3μm左右是分散均匀的关键,分散剂和表面活性剂的加入有利于颜料的分散和稳定。与通常采用的色粉着色和色浆着色相比,ABS色母粒着色可降低成本,改善劳动条件,制取色正的制品。     

透明聚丙烯专用色母粒的研制

通过对载体树脂、颜料和分散剂的筛选,探讨了不同载体树脂、颜料和分散剂对着色制品透光率及其流变性、耐候性的影响,研制出了性能优良的透明聚丙烯专用色母粒。开发出的色母粒不仅加工简单、使用方便,而且具有较强的着色能力,更为重要的是它几乎不影响体系的透光率。     

复配遮光剂对阻燃PC/ABS合金性能的影响

研究了阻燃剂种类及复配遮光剂用量对聚碳酸酯/丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物(PC/ABS)合金遮光性和力学性能的影响。结果表明:复配遮光剂FP-1、FP-2、FP-3均能提高PC/ABS合金的遮光性,其中FP-3遮光效果最好。阻燃剂十溴二苯乙烷(DBDPE)和溴代三嗪(TBPC)能够使PC/ABS合金的遮光性略有提升,而磷酸酯系阻燃剂(SP-230)则使其遮光性稍微降低;阻燃剂对PC/ABS合金的拉伸强度影响不大,但对冲击强度影响较大。当FP-3及TBPC含量分别为13%和12%时,阻燃PC/ABS合金(厚度1 mm)达到全遮光效果,且具有较好的综合性能,其拉伸强度和冲击强度分别达到55 MPa和25 kJ/m~2、垂直燃烧等级达到V-0级。     

PC/ABS阻燃合金材料的研制

采用双螺杆熔融挤出加工工艺,以聚碳酸酯(PC)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)为基础树脂,研究了阻燃剂、相容剂及抗氧剂等对PC/ABS阻燃合金材料综合性能的影响.结果表明,PC/ABS阻燃合金材料的简支梁缺口冲击强度随着阻燃剂用量的增加而下降,拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量随着阻燃剂含量的增加而增加.当阻燃剂、相容剂质量分数分别为18%,2.0%～3.0%时,该材料使用性能最佳.     

EG与IFR复合阻燃ABS的动态燃烧性和协同效应

将可膨胀石墨(EG)与P-N型膨胀阻燃剂(IFR)复合阻燃丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)树脂,阻燃剂添加量为20%(质量分数,下同),通过极限氧指数(LOI)仪、垂直燃烧测试(UL-94)仪、锥形量热(CONE)仪和扫描电镜(SEM)研究了EG与IFR复合阻燃ABS的协同效应。结果表明,EG/IFR质量比为1/1为最佳配比,阻燃ABS的LOI达到29%,UL-94为V-0级;EG与IFR复合阻燃ABS,表现出一定的协同作用;通过SEM观察ABS/EG/IFR试样燃烧后样品发现,EG与IFR起到协同阻燃作用。     

不同溴系阻燃剂在阻燃ABS中燃烧行为与热行为

将四种不同的溴系阻燃剂十溴二苯乙烷(DBDPE)、溴化环氧(BEO)、溴代三嗪(BrN)、四溴双酚A (TBBA)在溴素质量分数10%条件下与三氧化二锑复配,然后加入到丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(ABS)中制备阻燃ABS材料,研究了这四种溴系阻燃剂阻燃ABS的燃烧行为和阻燃剂热行为之间的关系。结果表明,对于添加阻燃剂DBDPE和BEO的ABS试样,当其厚度为1.5,2 mm时,垂直燃烧阻燃等级只能达到V–2级,在锥形量热测试中,燃烧前期的热释放速率(HRR)和总热释放量(THR)也都高于添加阻燃剂BrN和TBBA的ABS试样;对于添加阻燃剂TBBA的ABS试样,当其厚度为1.5 mm时,垂直燃烧阻燃等级就可以达到V–0级,但是在锥形量热测试中,THR和HRR峰值(PHRR)较高;对于添加阻燃剂BrN的ABS试样,当其厚度为1.5 mm时,垂直燃烧阻燃等级可以达到V–0级,在锥形量热测试中,THR和平均有效燃烧热都低于其它阻燃ABS试样,这与四种阻燃剂的初始分解温度和分解速率有很大的关系,DBDPE和BEO初始分解温度高,TBBA初始分解温度低,但是分解速率快,BrN的初始分解温度高于TBBA,低于DBDPE和BEO,而分解速率较TBBA慢,所以整体表现的阻燃效果最佳。     

双酚A双(磷酸二苯酯)/聚磷酸铵/酚醛树脂膨胀阻燃剂对ABS阻燃性能研究

通过极限氧指数、水平垂直燃烧、锥形量热和电镜扫描等研究由双酚A双(磷酸二苯酯)(BDP)、聚磷酸铵(APP)及酚醛树脂(PR)组成的膨胀阻燃剂(IFR)对ABS树脂的阻燃作用,研究IFR对ABS树脂的阻燃性能和阻燃机理。结果表明:IFR阻燃剂添加量在30%左右,ABS氧指数达到29.9%,水平垂直燃烧通过UL94 V-0级,平均热释放速率下降50.9%,有效燃烧热平均值下降21.7%。扫描电镜观测发现:IFR阻燃ABS样品燃烧后能够形成连续、致密、封闭、坚硬的焦化炭层。     

环保型溴系阻燃剂在ABS复合材料中的应用

分别采用十溴二苯乙烷(DBDPE)、四溴双酚A(TBBA)、溴代三嗪(Br N)为阻燃剂和三氧化二锑、氢氧化铝、硅酮粉、抗滴落剂等协效阻燃剂复配,与丙烯腈–丁二烯–苯乙烯塑料(ABS)通过熔融共混挤出制备阻燃ABS复合材料,对比了这3种阻燃剂对复合材料阻燃性能、力学性能、熔体流动性能和热性能的影响。结果表明,添加质量分数为8%的DBDPE即可使ABS复合材料垂直燃烧等级达到V–0级,热变形温度达到74.3℃,但DBDPE对复合材料拉伸、冲击性能及熔体流动性能有较大的负面影响;当3种阻燃剂质量分数均为12%时,添加Br N的复合材料的垂直燃烧等级达到V–0级,缺口冲击强度和热变形温度最高,分别为27.0 k J/m2和74.7℃,热稳定性最好,但拉伸和弯曲强度较低,在相同阻燃剂用量下,添加TBBA的复合材料拉伸、弯曲强度和MFR最大,分别为41.6,60.5 MPa和22.3 g/10 min,但其垂直燃烧等级仅为V–1级。     

EVA在无卤阻燃ABS树脂中的应用

将不同醋酸乙烯(VA)含量的乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)与聚磷酸铵(APP)、三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)复配成膨胀型阻燃剂,探讨了不同VA含量、不同比例的EVA树脂对丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)的阻燃性、悬臂梁缺口冲击强度、热变形温度的影响。结果表明,在ABS树脂中添加膨胀型阻燃剂EVA/APP/MCA,可显著提高其阻燃性能;随EVA含量增加,EVA/APP/MCA无卤阻燃ABS体系的阻燃性能和悬臂梁缺口冲击强度增加,热变形温度下降;随VA含量的增加,EVA/APP/MCA无卤阻燃ABS体系的阻燃性能和热变形温度增加,悬臂梁缺口冲击强度下降。     

10,10′-(5H,5′H)-双螺磷杂吖嗪氯化物在ABS中的阻燃性能研究

介绍了10,10′-(5H,5′H)-双螺磷杂吖嗪氯化物作为阻燃剂的理论依据、制备方法,采用均匀试验设计方法探讨了10,10′-(5H,5′H)-双螺磷杂吖嗪氯化物在丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)中作为阻燃剂的阻燃特性,用 SPSS 统计软件对其力学性能影响因素和氧指数进行了回归分析。结果表明,当 ABS/10,10′-(5H,5′H)-双螺磷杂吖嗪氯化物/氢氧化铝质量比为100/22/18时,复合材料的拉伸强度为32.80 MPa,冲击强度为24.7 kJ/m~2,缺口冲击强度为9.02 kJ/m~2,氧指数为26.1%;水平燃烧等级达到Ⅰ级;垂直燃烧等级达到 FV-0级。实验表明10,10′-(5H,5′H)-双螺磷杂吖嗪氯化物具有理想的阻燃特性,综合性能较好。     

尼龙基MCA母粒的制备及其在阻燃尼龙的应用

针对三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)粉体对尼龙(PA)进行阻燃改性时,MCA分散性差,材料阻燃性能不稳定的问题,运用特殊的包覆工艺成功制得了PA基MCA母粒。将制得的MCA母粒及MCA粉体分别与PA6或PA66共混挤出,制得阻燃PA材料。对比分析了MCA母粒及MCA粉体阻燃PA6或PA66的垂直燃烧性能和力学性能。结果表明,与MCA粉体相比,MCA母粒可在MCA含量较低的情况下使厚度为0.8 mm及1.6 mm的阻燃PA6或PA66试样的垂直燃烧等级达到V–0级。MCA母粒及粉体对阻燃PA6的弯曲强度和PA66的拉伸强度影响很小,MCA母粒阻燃PA6的拉伸强度较粉体阻燃的高,而阻燃PA66的弯曲强度低;MCA母粒使阻燃PA的缺口冲击强度降低,而MCA粉体对PA的缺口冲击强度影响较小,当MCA含量较低时,MCA母粒阻燃PA的缺口冲击强度明显高于MCA粉体阻燃的PA。制备的MCA阻燃母粒对PA的阻燃效果不受黑色母料的影响,且具有较好的阻燃稳定性。     

四溴双酚A阻燃ABS母粒制备及其应用

研究了以高胶粉(HR181)为载体、以四溴双酚A(TBBPA)和三氧化二锑(Sb2O3)为阻燃剂,分别制备出TBBPA质量分数为80%的阻燃母粒(FRMHR1)和TBBPA/Sb2O3质量分数为80%的复配阻燃母粒(FRMHR1S),其中TBBPA和Sb2O3质量配比为3:1。并考察了两种阻燃母粒对阻燃ABS的力学性能、流动性、阻燃性及耐热性的影响。实验结果表明,使用溴系阻燃ABS母粒在不降低其各项使用性能的前提下,制备的阻燃ABS粒子及制品具有阻燃稳定性好,冲击强度高。同时还具有使用便利、耐黄变性能更优及节能环保等优点。     

原位反应增容无机非卤阻燃ABS微观结构研究

利用扫描电镜对原位反应增容技术制各的无机非卤阻燃ABS母粒及材料的界面形态进行了系统研究，考察了无机非卤阻燃剂与ABS树脂间的相容性。结果表明：采用该法制得的无机非卤阻燃ABS材料阻燃剂粒子被基体树脂包覆后均匀地分散在ABS树脂中，很难看出阻燃剂与ABS之问明显的界面，断裂截面显示出韧性断裂的基本特征，无机非卤阻燃剂与ABS良好的相容性是母粒法加工技术和原位反应增容技术共同作用的结果。     

3D打印用ABS丝材性能研究

以丙烯腈–丁二烯–苯乙烯塑料(ABS)为基体,分别以碳酸钙、短切玻璃纤维(GF)和色母粒为改性填料,通过挤出成型制备改性ABS丝材,然后采用3D打印技术中的熔融沉积成型(FDM)技术,通过FDM型3D打印机打印测试试样,对其力学性能及收缩率展开研究。研究结果表明,碳酸钙填料的加入使得ABS 3D打印试样的拉伸强度降低,用量为2份的短切GF可略微提高试样的拉伸强度,但随着GF含量的增加拉伸强度下降;当打印速度不高于50 mm/s时,相比于橘黄色母粒,蓝色母粒可提高试样的拉伸强度;改性ABS试样的拉伸性能随着打印速度的增加呈现两种不同的变化趋势,这可能由材料流动性能的差异所引起;随碳酸钙或GF用量增加,试样的收缩率逐渐降低,其中GF改性ABS试样收缩率的降低幅度更大,相比于橘黄色母粒,蓝色母粒的加入能够更有效地降低ABS试样的收缩率。     

六苯氧基环三磷腈阻燃PC/ABS合金及其高性能化研究

采用熔融挤出法制备了阻燃聚碳酸酯/丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物（PC/ABS）合金材料。利用热失重分析仪、氧指数测试仪、垂直燃烧仪、锥形量热仪、电子万能试验机和冲击试验机研究了相容剂马来酸酐接枝聚乙烯共聚物（PE-g-MAH）以及阻燃剂六苯氧基环三磷腈（HPCTP）的加入对PC/ABS合金材料的热稳定性、阻燃性能和力学性能的影响,并采用扫描电子显微镜对材料的残炭形貌进行分析。结果表明,当PC/ABS的质量比为7/3,以PE-g-MAH为相容剂,且HPCTP添加量为15 %时,阻燃PC/ABS合金材料的综合性能最好,其极限氧指数为26.4 %,热释放速率峰值及热释放总量达到最小值,且能够达到UL 94 V-0级,拉伸强度和缺口冲击强度分别为55 MPa和32.9 kJ/m2。     

纳米CaCO3填充ABS/PP合金复合物研究

通过熔融共混使纳米CaCO3粒子周围包覆上一层TPE橡胶,制备出纳米CaCO3母料,用其与PP、ABS共混复合制备出ABS/PP合金纳米填料复合物.该复合材料力学性能及熔体流动性能测试结果表明,纳米CaCO3含量在试验用量范围内,ABS纳米CaCO3复合物的拉伸强度随填料含量的增加而增加,当母料含量为17%,母料中纳米CaCO3填料含量为60%左右时有较佳的冲击性能;ABS/PP纳米CaCO3复合物在PP含量9%～10%时有最好的拉伸强度和冲击强度;纳米CaCO3填料含量对复合物的拉伸强度影响不大,随其用量增加对冲击强度有明显的提高;熔体流动性能在PP含量10%左右时达最大,但随填料含量增加而下降.     

阻燃ABS母粒的研制

研究了以ABS、CPE，EVA3种树脂为载体的阻燃母粒体系，得到阻燃母粒中阻燃剂（DBDPO）质量分数为70％，80％，主阻燃剂DBDPO与辅助阻燃剂Sb2O3的配比为3：1，以硬脂酸锌为润滑剂的阻燃体系。通过使用灼热丝试验方法测试材料的阻燃性能，该体系阻燃性能达到美国UL94－V－0标准的要求。     

EG与IFR复合阻燃ABS协同效应及热失重行为研究

将可膨胀石墨(EG)、P-N型膨胀阻燃(剂IFR)与ABS树脂共混,制作复合阻燃材料。用氧指数(OI)、UL 94测试和锥形量热仪(CONE)探讨了EG与IFR复合阻燃ABS的协同效应。通过热失重分析(TG)研究了阻燃ABS体系的热失重行为。结果表明:EG与IFR协同阻燃ABS,OI达到29%,UL 94为V-0级,热释放速率大幅度降低,EG与IFR复合阻燃ABS具有一定的协同效应;在空气气氛下,EG与IFR可以相互促进成炭,且形成的炭层稳定在,850℃也不会分解。     

In-situ growth of layered double hydroxide on montmorillonite nanosheets to improve the flame retardant performance of ABS resin

Layered double hydroxide (LDH) is a widely used flame retardant in polymer materials; however, the poor dispersion due to its high hydrophilic nature results in disappointing thermal stability and fire safety. In this work, LDH was in-situ grown on the disordered montmorillonite (MMT) nanosheets to obtain the hybrid of LDH and MMT nanosheets (LDH@MMT, simplified as LM). Various techniques, including X-ray diffraction, Fourier-transform infrared spectroscopy, field emission scanning electron microscopy, and transmission electron microscope were used to characterize the microstructure of LM. In addition, the acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) composite containing LM and intumescent flame retardant (IFR) was prepared, and its mechanical and flame-retardant properties were also measured. The characterization results demonstrate that the LM exhibits a periodically alternating layered structure. The Limiting Oxygen Index (LOI) of the ABS composite reaches 27.2% with a V-0 rating in the UL-94 vertical burning test, while its flexural strength and tensile strength decrease by only 17.82% and 13.45%, respectively. Furthermore, the heat release rate, total heat release, smoke production rate, and carbon monoxide production rate of the ABS composite present a significant decline in cone calorimeter tests compared with those of pure ABS. The results further indicate that the hybridization could effectively improve the flame-retardant performance of ABS composites and perform lesser impacts on their mechanical properties.     

发泡母粒对ABS发泡材料泡孔结构及力学性能的影响

采用化学注塑发泡制备了丙烯腈–丁二烯–苯乙烯(ABS)发泡材料,研究发泡剂母粒载体分别为高抗冲聚苯乙烯(PS–HI),PS–HI+苯乙烯–丁二烯–苯乙烯塑料(SBS),SBS,ABS及聚烯烃弹性体(POE)时发泡剂母粒对ABS泡孔结构及力学性能的影响。结果表明,发泡母粒载体对ABS发泡试样的泡孔结构及力学性能具有较大的影响,以POE为发泡母粒载体所制得的ABS发泡样品的泡孔结构、力学性能较好。其泡孔平均直径为18.5μm,泡孔密度为4.183×107个／cm3,冲击强度为11.7 kJ／m2,拉伸强度为30.8 MPa。