一种膨胀无卤阻燃ABS复合材料 技术领域：
本发明涉及一种膨胀阻燃ABS复合材料及其制备方法。
背景技术：
ABS为最常用的工程塑料之一，具有较强的耐化学品性、拉伸强度、耐磨性，同时流动性好，加工性能优异，因此自工业化以来广泛应用于汽车、电子电器、工业机械、包装、生活器具等领域，如汽车和卡车的油箱、水箱，电源连接器、电池盒、电机壳、继电器壳，电动工具外壳等。但是ABS易燃，限制了其在汽车、家电等领域的进一步推广应用。
01136257.X公开了由聚氯乙烯、十溴联苯醚、三氧化二锑、改性剂氯化聚乙烯、稳定剂、润滑剂混合得到阻燃母料，200510125571.9三氧化二锑、十溴联苯醚、氢氧化铝(经偶联处理)、磷酸三甲苯酯、氯化聚乙烯(CPE)、聚氯乙烯(PVC)组成的复合阻燃剂阻燃ABS，200610033123.0及200510110092.X均采用溴系阻燃剂，200710068163.3公开了十溴二苯乙烷、聚磷酸铵、三氧化二锑阻燃ABS；200610009836.3采用Sb203和卤素阻燃剂。有以上公开专利可看出卤素、溴系阻燃仍占主流，但因含卤阻燃材料燃烧热裂解时会产生大量的烟尘和有毒气体，对人们的生命财产和生态环境造成严重危害，特别是2002年欧盟下发WEEE和RoHS指令以来，研究开发符合国际阻燃标准和环保要求地无卤阻燃(丙烯腈/丁二烯/苯乙烯)共聚物(ABS)已迫在眉睫。在无卤阻燃剂中，200410051402.0公开了聚苯醚、膦酸酯、环氧树脂组成的复合阻燃剂，200510046985.2选用镁盐晶须和超细针状硅灰石晶须阻燃。Al(OH)3和Mg(OH)2的阻燃效率低，且添加量大(w＞0.50)，严重影响复合材料的力学性能和流动加工性。氮磷系列无卤膨胀型阻燃剂，起源于膨胀防火涂料的化学膨胀型阻燃剂，具有无卤、低烟、无毒、抗融滴的特点，但仍存在易吸湿，易析出，热不稳定的缺点。可膨胀石墨是目前应用最成功的一种物理型膨胀阻燃剂，它具备适宜的初始膨胀温度(大于200℃)，并能在500℃前达到最大膨胀体积，且膨胀后的石墨层具有良好的耐热性，较低的导热系数。目前，可膨胀石墨作为一种非常有应用前景的阻燃剂，大多使用在聚氨酯泡沫塑料、聚乙烯、涂料中，在ABS阻燃中应用未见报道。
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷，提供了一种具有优异阻燃性能，可满足汽车和电器行业性能要求的膨胀型无卤阻燃ABS复合材料及其制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种膨胀型无卤阻燃ABS复合材料，其特征在于，包括以下组分及重量含量：
ABS树脂 55-80
阻燃剂 5-20
增韧剂 2-22
抗氧剂 0.1-2
所述的阻燃剂为膨胀型石墨、聚磷酸铵/季戊四醇/三聚氰胺的混合物。本阻燃剂因不含卤素、发烟量低、毒性小。可膨胀石墨在230℃通过层间化合物分解而开始膨胀，500℃左右达到最大值，膨胀倍率可达280倍，膨胀后的石墨可由原来的鳞片状变成密度很低的“蠕虫”状，形成了一个高效绝热、隔氧层。纯ABS在350-450℃之间受热，迅速发生分子链断裂成小分子。石墨的热膨胀温度范围同ABS的分解温度范围相吻合。聚磷酸铵/季戊四醇/三聚氰胺可形成泡沫炭化层，提供酸源、气源。在上述组分的协同阻燃作用下，可取得良好的阻燃效果。
所述的增韧剂为聚丁二烯，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物或这些化合物的混合物。
所述的抗氧剂为酚类、亚磷酸酯类、含硫酸酯类、金属钝化剂或这些化合物的混合物。
一种膨胀无卤阻燃ABS的制备方法，其特征在于，首先将阻燃剂、增韧剂、光稳定剂、抗氧剂共混挤出造粒，得到增韧阻燃母粒，然后再将填充增韧阻燃母粒和ABS树脂经分散共混后，通过双螺杆挤出机挤出、冷却、干燥、切粒，得到产品。
与现有传统技术相比，本发明通过选择高效的阻燃体系，具有阻燃效果稳定，阻燃稳定范围宽，形成的阻燃性能极佳的ABS合金材料，可以满足汽车和电器行业的使用要求。
具体实施方式：
下面通过具体实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1-3：
以ABS为基料，其各组合物的组分重量含量列于表1中。
(1)将阻燃剂、增韧剂、光稳定剂、抗氧剂置于高速混合机中，混合10-15分钟，转速600rpm。将混合后的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中，螺杆的各段温度为160-180，螺杆转速200rpm，物料经切粒、风干、冷却制成阻燃母粒。
(2)将阻燃母粒和ABS经分散共混后，通过双螺杆挤出机熔融、混炼、挤出、冷却、干燥、切粒和包装，得到产品。螺杆的各段温度为190-210℃，螺杆转速为200rpm，再制成标准样条供性能测试，测试结果列于表2中。
表1一种膨胀阻燃ABS复合材料的组分含量
序号 材料名称 实施例1 实施例2 1 ABS 60 80
2 阻燃剂 20 16 3 增韧剂 8 12 4 光稳定剂 1.2 1.5 5 抗氧剂 0.15 0.2
上述的阻燃剂为膨胀型石墨、聚磷酸铵/季戊四醇/三聚氰胺的混合物。
上述的增韧剂为聚丁二烯与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的混合物。
上述的光稳定剂为2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮。
上述的抗氧剂为2，6-二叔丁基-4-甲酚。
表2一种膨胀阻燃ABS复合材料的物理力学性能
序 号 性能指标 单位 实施例1 实施例2 1 拉伸强度 MPa 52 51 2 弯曲强度 MPa 77 74 3 缺口冲击强度 KJ/m2 10 11 4 阻燃等级 / V-0 V-0