[发明专利]一种无卤阻燃导电耐磨型ABS/PP复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子复合材料的技术领域，具体涉及一种无卤阻燃导电耐磨型ABS/PP复合材料及其制备方法。

背景技术

高分子材料作为人们生活必须的一部分，随着科学的进步和人们对生活品质的不断追求，对高分子材料提出了更高的要求。当前，高分子材料正朝着环境友好化、多功能化、低成本等方向发展，为了获得低成本、高性能以及环境友好的塑料制品，人们越来越关注和重视塑料材料物理改性技术的研究与应用。

ABS树脂是丙烯腈(A)、丁二烯(B)、苯乙烯(S)的三元共聚物，具有抗冲击强度高、耐热和耐低温性能好等特点，而且加工容易，广泛用于汽车、电子电器、轻工家电等行业。PP属于非极性聚合物，具有良好的耐热性，且PP吸水性极低，被广泛应用于家电制品、化学建材、电子产品、医疗卫生、日用品、汽车行业、包装行业等。ABS/PP合金材料兼具二者优良的性能。但是，其在空气中易于燃烧，极限氧指数为18％左右，且存在无自熄性、易滴落等缺点，极大限制了其使用范围。

早期，国内外对ABS/PP合金材料的阻燃主要采用添加阻燃剂，但含卤阻燃剂由于其在燃烧时形成具有腐蚀性的卤化氢，发烟量大，很多国家已经禁止使用。

目前，王小芬研究了PP/ABS合金的制备及不同阻燃剂对其性能的影响，发现阻燃协效剂DMDPB复合BT-93W使用时，在不影响阻燃性能的情况下，能大幅度减少BT-93W的用量，减少其对材料力学和加工性能的影响。

但经过此类改性的阻燃性PP/ABS合金材料通常难以满足一些在阻燃领域对导电、导热、耐磨性以及强度有需求的场合。同时，由于常规的无卤阻燃剂价格较高，导致PP/ABS合金成品的价格随之升高。因此，如何在降低成本、阻燃满足的情况下，制备出导电、导热、耐磨性等性能优异的PP/ABS合金材料是本领域急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中ABS/PP合金材料功能单一，阻燃性能和力学性能不能很好兼得的问题，提供一种无卤阻燃导电耐磨型ABS/PP复合材料。

本发明还提供通过改性填料、阻燃剂、阻燃协效剂和添加剂等物料的复配协同作用，制备一种阻燃性能优异，且耐磨性和导电、导热性也显著提高的ABS/PP合金材料的方法。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：

一种无卤阻燃导电耐磨型ABS/PP复合材料，其特征在于：所述复合材料由以下重量份数的组分构成：ABS/PP合金母粒40-52份、改性填料8-15份、复配剂5-8份、阻燃剂10-15份、阻燃协效剂2-5份、碳纤维3-6份、竹炭5-10份、添加剂10-15份、抗滴落剂0.5-1份、抗氧化剂1-1.5份、石蜡0.5-1.5份；

其中，所述ABS/PP合金母粒由重量比为70:30:10的ABS基体、聚丙烯基体和马来酸酐接枝聚丙烯组成；改性填料由重量比为2:1的改性纳米二氧化硅和改性纳米碳酸钙组成；复配剂由重量比为15:1的全硫化丁腈橡胶和改性碳纳米管组成；阻燃剂为可膨胀石墨；阻燃协效剂由重量比3:2的微胶囊红磷和炭黑组成；添加剂由重量比为1:4:2金属粒子、镀银玻璃微珠和导电炭黑组成；抗滴落剂为聚四氟乙烯；抗氧化剂由重量比为1:1的工业级抗氧剂1010和工业级抗氧剂168组成。

所述的聚丙烯为间规立构聚丙烯。

所述的改性纳米二氧化硅由重量比为2:100的偶联剂KH550和纳米二氧化硅混合而成；所述的改性纳米碳酸钙由重量比为3:100的偶联剂KH570和纳米碳酸钙混合而成。

所述全硫化丁腈橡胶的粒径为120nm；所述的碳纳米管为管径为10-20nm，长度为10-30μm，比表面积>180m²/g，纯度＞95％的多壁碳纳米管。

所述可膨胀石墨的平均粒径为200μm，膨胀温度为250℃，膨胀系数为255。

所述微胶囊红磷的平均粒径为10μm，炭黑的平均粒径为2000目。

所述的金属粒子为SnBi58，其粒径为500目，且金属粒子中Sn含量≥96％；所述镀银玻璃微珠的平均粒径为15-20μm；所述导电炭黑的电阻率为1.3-2.0Ω.m，比表面积为450-60010³m²/kg。

所述碳纤维的平均直径为7μm,平均长度为5mm；所述竹炭的粒径为15μm，体积电阻率为0.1Q·cm。