[发明专利]一种具有优异耐光老化性能的ABS材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种改善丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚树脂(ABS)材料长期耐光照老化性能材料及其制备方法，尤其是通过添加一种具有吸附作用的分子筛来提高光稳定助剂在ABS材料中的抗析出性能、具有优异耐光老化性能的ABS材料及其制备方法，属于聚合物改性和加工领域。

背景技术

丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚树脂，即ABS(acrylnitrile-butadiene-styrene copolymer)，是苯乙烯系列树脂中发展与变化最大的品种，由于其具有超强的易加工性，外观特性，低蠕变性和优异的尺寸稳定性以及很高的抗冲击强度性能和相对低廉的价格，使之与其它树脂相比有着无可置疑的优势与竞争性，因此具有各种特性的ABS不断得到开发与应用，这使得ABS成为工程塑料中用量最大的品种，广泛应用于汽车工业、家用电器、电器仪表工业和机械工业中。

ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成。三种单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物，一个是苯乙烯-丙烯腈的连续相，另一个是聚丁二烯橡胶分散相。由于聚丁二烯橡胶中含有双键，在长期光照的情况下容易引发降解，所以ABS的耐光照老化性能比较差。ABS材料的耐光照老化性能主要通过添加各种光稳定剂和耐热老化助剂以及利用两种助剂间的协同作用来实现。但是与ABS这种高分子量的聚合物相比，绝大部分光稳定助剂包括各种光屏蔽剂、紫外线吸收剂、自由基猝灭剂等都是分子量较低的有机化合物或低聚物。当这些助剂被添加到ABS这种高分子量材料中时，在高温或紫外光照射的情况下，都有逐渐向产品表面析出的趋势。特别是当光稳定助剂的含量较大时，这种向产品表面析出的现象就更容易发生，严重的时候产品表面甚至会产生喷霜现象。此外，很多助剂如UV770本身与树脂的相容性就很差，更会加剧这种现象的发生。而光稳定助剂从产品表面析出不仅会影响产品的外观和表面性能，而且还严重降低了产品的长期耐光老化性能。

针对这一问题，Lajos Avar等在美国专利USP6,201,047中提到一种反应型光稳定剂，即这种光稳定剂能和复合材料中的基料(如ABS)发生化学键合从而达到阻止光稳定剂向材料表面迁移的作用。但是这种光稳定剂的分子结构比较特殊，尚处于实验室合成阶段，所以目前并不适合在实际生产中广泛应用。而Qi Wang在美国专利USP7,019,055中则提到了通过采用一种聚合物级的大分子光稳定剂来延缓光稳定剂向材料表面的迁移。但是实际上这种大分子光稳定剂的分子量最高也只有几千，这与复合材料体系中分子量达几十万的高分子树脂基料相比仍然相差悬殊，因此这种光稳定剂向材料表面迁移的趋势仍然是不可避免的。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种在实际生产中能够简单有效地改善ABS长期耐光照老化性能的方法。

本发明通过在ABS材料中添加适量具有一定吸附作用的粉状分子筛来改善光稳定剂在ABS材料中的分散，提高光稳定剂的抗析出能力，从而使得整个ABS材料保持长期稳定的耐光照老化性能。

分子筛是一种结晶的硅铝酸盐，由于它具有均一的孔径和极高的比表面积，所以对于小的极性分子和不饱和分子具有一定吸附作用。

本发明的技术方案是在ABS材料的基础配方中加入一种粉状分子筛，这种分子筛材料能够有效地改善光稳定剂在ABS材料中的分散。

这种具有优异耐光老化性能的ABS材料，按以下重量份配比的原料配制成：

ABS                             100份

分子筛活化粉                    0.1～5.0份

抗氧剂168                       0.1～1.0份

抗氧剂245                       0.1～1.0份

紫外光吸收剂                    0.1～2.0份

自由基猝灭剂                    0.1～2.0份

其他                            0～5.0份

本发明所适用的ABS材料体系中，所述的ABS基体树脂是具有不同耐热、不同抗冲击性能的通用ABS，对生产公司无严格及品种无严格要求；工业生产上一般控制橡胶含量为5-30％(重量份)，丙烯腈含量为10-30％(重量分数)，苯乙烯含量为40-70％(重量分)。