一种耐热低气味本体ABS复合材料及其制备方法与流程

    专利2022-07-08  122

    本发明属于abs复合材料领域,具体涉及一种耐热低气味本体abs复合材料及其制备方法。



    背景技术:

    连续本体工艺属于清洁生产工艺,符合可持续发展战略,是国家鼓励发展的abs生产工艺。目前,国内生产本体abs的厂家有:2006年,高桥石化公司引进dow化学技术,建设20万吨/年本体abs装置,于2007年投产。中国兵器工业集团辽宁华锦化工(集团)有限责任公司2008年又引进dow化学本体abs技术,建设14万吨/年装置,于2010年11月投产。2007年,奇美(镇江)公司购买中化集团中化国际新材料公司技术,建设年产10万吨装置,并于2009年11月投产。上海华谊聚合物有限公司采用自有多个串联全混型聚合反应器(cstr)技术,2011年建成3.8万吨/年装置,目前已经停产。由于国内本体abs品种不全、质量不高、成本高且同质化严重,国内只有奇美(镇江)公司生产低气味耐高温本体abspa-1730,可用于汽车内饰、家居用品等封闭空间产品。

    国际上只有少数几家公司如欧洲盛禧奥生产低气味低voc本体abs树脂,并已实现了产业化。欧洲盛禧奥低气味级abs树脂,除保留原有树脂良好流动性与冲击性能等特性外,由于独特的制备工艺,单体残留量控制在50ppm以下,气味等级达到3级以下,满足食品接触安全的需求,被广泛应用于任何可能会与食品、饮料有接触的部件上,有不同牌号产品供市场选择。

    目前,复合材料生产厂家将本体abs与pc、pa、pbt等共混生产哑光、低气味、耐热复合材料,为本体abs的应用打开了一扇大门。但复合材料生产厂家这种改性方式,使本体abs又经过二次加工,产品老化降解,发生变色现象,影响了产品的使用效果。

    消减气味降低voc的方法有多种,如添加香精遮味剂、添加化学除味剂、添加物理吸附剂、采用脱挥烘干法、采用气提法、采用萃取脱挥工艺等,其中最基本的方法为物理吸附法和化学反应法,但两种方法都存在一定的缺陷且效果较差;气提法是近几年发展起来的一种低散发塑料制备的新工艺,这种工艺是在塑料挤出改性中,将氮气、二氧化碳、水(注入后气化后成蒸汽)等惰性气体通入到螺杆中,以这些气体作为载体(所谓的气提剂),通过携裹的方式将从高粘流体中逸出的有害挥发物带出并排放,效果非常好。



    技术实现要素:

    本发明的目的是一种耐热低气味本体abs复合材料及其制备方法,为实现本发明的上述目的,采用以下技术方案。

    一种耐热、低气味本体abs材料,按照以下重量百分比的原料组成:

    所述的耐热剂为苯乙烯-n-苯基马来酰亚胺-无水马来酸酐共聚物。优选,abs耐热改性剂xiraniz1018m,荷兰polyscope、denkaipms-nb,电气化学工业

    所述的润滑剂为乙撑双硬酯酰胺ebs、硬脂酸季戊四醇酯pets,德国科宁。

    所述的抗氧剂为抗氧剂1010,抗氧剂1076等。

    所述的气提剂为水或二氧化碳。

    本发明还提供一种耐热低气味本体abs材料的制备方法,包括如下步骤:

    (1)根据本体abs的产量,按上述重量百分比称取耐热剂、润滑剂、抗氧剂混合均匀;

    (2)将步骤(1)混匀后的原料投入到塑化机的主机筒中,长径比l/d=36,机筒分段控制温度,从加料口到机头出口为220℃、220℃、230℃、235℃、235℃、225℃、225℃,主机转速为300转/分钟,经过熔融后,由挤出模口经管线并入本体abs挤出机一区下料口,同时打开气提剂加料泵,调整气提剂用量,气提剂在本体abs挤出机三区开口处加入,控制真空度为-0.099mpa,经过熔融挤出、水槽冷却、切粒后得到产品。

    本发明的有益效果

    本发明采用现有本体abs装置直接生产高性能复合材料,来提升本体abs在市场消费比例。本体abs无需二次加工,直接在本体abs生产装置上即可生产高性能复合材料。使产品的气味等级达到3级以下,cod值达到50ppm以内。

    本发明在本体abs反应结束后,在挤出造粒前,将耐热剂经塑化机熔融后,与本体abs一起送入可气提的挤出机,然后熔融挤出、造粒得到产品。塑化机的规模为挤出机0.05-0.2倍。该方法制备的abs树脂产品耐热温度达106-120℃。

    本发明方法制备的耐热低气味abs树脂,生产成本较低,且其具有较高的耐热性、低气味性,可应用在汽车内饰件中。

    具体实施方式

    下面结合具体实施例对本发明做详细具体的说明,但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例,也不应视为对本发明的限制。

    本发明实施例在本体abs中试装置上实施:北方华锦本体abs装置,产量为6t/h。

    耐热剂:耐热改性剂xiraniz1018m,荷兰polyscope或denkaipms-nb,电气化学工业

    润滑剂:乙撑双硬酯酰胺ebs、硬脂酸季戊四醇酯pets,德国科宁

    抗氧剂:抗氧剂1010,抗氧剂1076

    气提剂:脱盐水

    实施例1

    (1)本体abs装置产量为6t/h,分别称取耐热剂300kg/h、润滑剂ebs30kg/h、抗氧剂107612kg/h,混合均匀;

    (2)将混匀后的原料投入到塑化机的主机筒中,螺杆直径35mm,长径比l/d=36,机筒分段控制温度,从加料口到机头出口为220℃、220℃、230℃、235℃、235℃、225℃、225℃,主机转速为300转/分钟,经过熔融后,由挤出模口经管线并入本体abs气提挤出机一区下料口,气提剂脱盐水用量30kg/h,控制真空度为-0.099mpa,经过熔融挤出、水槽冷却、切粒等工序后得到产品。

    实施例2

    (1)本体abs装置产量为6t/h,分别称取耐热剂480kg/h、润滑剂ebs60kg/h、抗氧剂107612kg/h,混合均匀;

    (2)将混匀后的原料投入到塑化机的主机筒中,螺杆直径35mm,长径比l/d=36,机筒分段控制温度,从加料口到机头出口为220℃、220℃、230℃、235℃、235℃、225℃、225℃,主机转速为300转/分钟,经过熔融后,由挤出模口经管线并入本体abs挤出机一区下料口,气提剂脱盐水用量48kg/h,控制真空度为-0.099mpa,经过熔融挤出、水槽冷却、切粒等工序后得到产品。

    实施例3

    (1)本体abs装置产量为6t/h,分别称取耐热剂600kg/h、润滑剂ebs90kg/h、抗氧剂107630kg/h,混合均匀;

    (2)将混匀后的原料投入到塑化机的主机筒中,螺杆直径35mm,长径比l/d=36,机筒分段控制温度,从加料口到机头出口为220℃、220℃、230℃、235℃、235℃、225℃、225℃,主机转速为300转/分钟,经过熔融后,由挤出模口经管线并入本体abs挤出机一区下料口,气提剂脱盐水用量60kg/h,控制真空度为-0.099mpa,经过熔融挤出、水槽冷却、切粒等工序后得到产品。

    实施例4

    (1)本体abs装置产量为6t/h,分别称取耐热剂720kg/h、润滑剂pets90kg/h、抗氧剂107630kg/h,混合均匀;

    (2)将混匀后的原料投入到塑化机的主机筒中,螺杆直径35mm,长径比l/d=36,机筒分段控制温度,从加料口到机头出口为220℃、220℃、230℃、235℃、235℃、225℃、225℃,主机转速为300转/分钟,经过熔融后,由挤出模口经管线并入本体abs挤出机一区下料口,气提剂脱盐水用量72kg/h,控制真空度为-0.099mpa,经过熔融挤出、水槽冷却、切粒等工序后得到产品。

    实施例5

    (1)本体abs装置产量为6t/h,分别称取耐热剂840kg/h、润滑剂pets60kg/h、抗氧剂107630kg/h,混合均匀;

    (2)将混匀后的原料投入到塑化机的主机筒中,螺杆直径35mm,长径比l/d=36,机筒分段控制温度,从加料口到机头出口为220℃、220℃、230℃、235℃、235℃、225℃、225℃,主机转速为300转/分钟,经过熔融后,由挤出模口经管线并入本体abs挤出机一区下料口,气提剂脱盐水用量90kg/h,控制真空度为-0.099mpa,经过熔融挤出、水槽冷却、切粒等工序后得到产品。

    实施例6

    (1)本体abs装置产量为6t/h,分别称取耐热剂960kg/h、润滑剂pets90kg/h、抗氧剂107648kg/h,混合均匀;

    (2)将混匀后的原料投入到塑化机的主机筒中,螺杆直径35mm,长径比l/d=36,机筒分段控制温度,从加料口到机头出口为220℃、220℃、230℃、235℃、235℃、225℃、225℃,主机转速为300转/分钟,经过熔融后,由挤出模口经管线并入本体abs挤出机一区下料口,气提剂脱盐水用量108kg/h,控制真空度为-0.099mpa,经过熔融挤出、水槽冷却、切粒等工序后得到产品。

    对以上实施例中的复合材料进行性能测试。依据中华人民共和国国家标准gb/t12672-2009abs树脂检测标准,对实施例1-6所得产品及改性前本体abs产品的拉伸强度、冲击强度、维卡软化点、tvoc总含量以及气味等级进行了测试,结果见下表。

    由上表中可以看出,随着耐热剂量的增加,产品耐热性能得到明显的提高,而且通过气提挤出系统,abs树脂产品voc的含量降到50ppm以下,气味等级达到3级,气提剂脱盐水用量为abs产量的1.2%时,效果最好。本发明提供的耐热低气味材料,可以很好地应用到汽车内饰件中,提高乘车的安全性。该工艺技术也可以应用于生产abs/pc合金、abs/pa合金、abs/pbt合金的低气味产品。


    技术特征:

    1.一种耐热低气味本体abs复合材料,其特征在于:按以下重量百分比的原料组成:

    2.根据权利要求1所述的耐热低气味本体abs复合材料,其特征在于:所述的耐热剂为苯乙烯-n-苯基马来酰亚胺-无水马来酸酐共聚物。

    3.根据权利要求1所述的耐热低气味本体abs复合材料,其特征在于:所述的润滑剂为乙撑双硬酯酰胺ebs、硬脂酸季戊四醇酯pets,或德国科宁。

    4.根据权利要求1所述的耐热低气味本体abs复合材料,其特征在于:所述的抗氧剂为抗氧剂1010或抗氧剂1076。

    5.根据权利要求1所述的耐热低气味本体abs复合材料,其特征在于:所述的气提剂为水或二氧化碳。

    6.根据权利要求1所述的耐热低气味本体abs复合材料的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:

    (1)根据本体abs的产量,按权利要求1所述重量百分比称取耐热剂、润滑剂、抗氧剂,混合均匀;

    (2)将步骤(1)混匀后的原料投入到塑化机的主机筒中,长径比l/d=36,机筒分段控制温度,从加料口到机头出口为220℃、220℃、230℃、235℃、235℃、225℃、225℃,主机转速为300转/分钟,经过熔融后,由挤出模口经管线并入本体abs挤出机一区下料口,同时打开气提剂加料泵,调整气提剂用量,气提剂在本体abs挤出机三区开口处加入,控制真空度为-0.099mpa,经过熔融挤出、水槽冷却、切粒后得到产品。

    技术总结
    本发明提供一种耐热低气味本体ABS复合材料及其制备方法,各组分及质量百分组成为:本体ABS余量,耐热剂5‑20%,润滑剂0.5‑2%,抗氧剂0.1‑1%,气提剂0.5‑2%。在本体ABS反应结束后,在挤出造粒前,将耐热剂经塑化机熔融后,与本体ABS一起送入可气提的挤出机,然后熔融挤出、造粒得到产品。塑化机的规模为挤出机0.05‑0.2倍。该方法制备的ABS树脂产品的气味等级达到3级以下,COD值达到50ppm以内,耐热温度达106‑120℃。该方法制备的耐热低气味ABS树脂,生产成本较低,且其具有较高的耐热性、低气味性,可应用在汽车内饰件中。

    技术研发人员:张东梅;王益波;李永华;邵维彧;唐明;魏丽娟;肖大君;邹海秋;韩丽君;范铁军
    受保护的技术使用者:北方华锦化学工业股份有限公司
    技术研发日:2020.11.25
    技术公布日:2021.03.12

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