本发明专利技术涉及一种低成本纤维增强ABS木塑复合材料及其制备方法，利用改性松木粉作为改性填充料，玻璃纤维作为增强材料、SAN、MBS作为改性树脂，复合其它改性助剂，通过混合机，挤出造粒机等设备制备出低成本纤维增强ABS木塑复合材料。本发明专利技术克服了ABS自身的性能缺陷，提高了强度和模量，制备出性能优越，加工容易，价格低廉的ABS木塑复合材料，用于电子、电器、轻工、汽车和建筑等领域。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种低成本纤维增强ABS木塑复合材料及其制备方法，属于新型木塑复合材料领域。
技术介绍
ABS树脂是苯乙烯系列三元共聚物，它是由苯乙烯和丙烯腈)、丁二烯三种单体接枝共聚而成的一种综合性能较好热塑性通用塑料，广泛应用于电子、电器、轻工、汽车和建筑等领域。但ABS的强度、硬度、尺寸稳定性及热变形温度等性能尚不能满足工程件的要求。另外，ABS是无定形聚合物，无明显的熔点，熔融流动温度不太高，随所含三种单体比例的不同，在180-230℃范围即具有充分的流动性，且热稳定性好，在约高于285℃时才出现分解现象，加工温度范围较宽，适合制备木塑复合材料。同时ABS存在腈键等极性基团，可能与极性的植物纤维有较好的相容性。为了克服ABS自身的缺陷，在保证ABS树脂性能的前提下，制备出性能优越，加工容易，价格低廉的ABS木塑复合材料，用于电子、电器、轻工、汽车和建筑等领域，本专利技术产品设计了如下制备方案。本专利技术产品成本比ABS树脂降低30-40％。
技术实现思路
本专利技术的目的制备出一种低成本纤维增强ABS木塑复合材料。为实现以上目的，本专利技术的技术解决方案是：一种低成本纤维增强ABS木塑复合材料及其制备方法，包括以下步骤：第一步：玻璃纤维的处理：将玻璃纤维在250℃高温炉中灼烧，去除纤维表面原有的浸润剂，然后将灼烧过的玻璃纤维在盛有1.5wt％硅烷偶联剂水溶液中浸渍，浸渍时间10分钟，在浸渍过程中不断振荡溶液，然后将玻纤在室温下放置2小时，再在120℃下加热4小时，冷却至室温。第二步：松木粉的处理首先对松木粉过筛，干燥，干燥温度105℃，干燥时间12小时。硅烷偶联剂处理：先用水、无水乙醇将硅烷偶联剂稀释，放置24小时使其醇解。水、无水乙醇、硅烷偶联剂的质量比例为：1:18:1。把松木粉加入到高速混合机中，开动高速混合机，然后加入醇解后的硅烷偶联剂，滑石粉，升温到80℃，使乙醇充分挥发，然后冷却，制备出活化松木粉。松木粉、醇解后的硅烷偶联剂、滑石粉的质量比例为50:1:2。第三步：原料的混合将ABS树脂粉、苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(MBS)、玻璃纤维、松木粉、甲基苯基硅油、滑石粉加入到高速混合机中，常温混合3-5分钟，ABS树脂粉、苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(MBS)、玻璃纤维、松木粉、甲基苯基硅油、滑石粉的质量比例为：30-40:10-20:5-10:8-10:20-30:1-2:5-7。第四步：平行双螺杆挤出造粒把第三步混合好的物料排入到平行双螺杆挤出造粒机中，熔融挤出，水下模面切粒，粒子脱水后烘干，制备出低成本纤维增强ABS木塑复合材料颗粒；挤出机的工作温度为：一区190±5℃，二区200±5℃，三区210±5℃，四区220±5℃，五区220±5℃，六区220±5℃，模头225±5℃。本专利技术所用主要原材料说明：玻璃纤维：短切纤维，纤维直径13μm，泰山玻璃纤维有限公司生产；硅烷偶联剂：型号，KH-550，无色或微黄色透明液体；松木粉：120目，市售；ABS树脂粉：丙烯睛/丁二烯/苯乙烯共聚物，粉状，吉林石化生产；苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)：无色透明的热塑性树脂颗粒，改性剂，市售；甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(MBS)：浅黄色透明固体颗粒，改性剂；甲基苯基硅油：无色或浅黄色液体，市售，润滑、脱膜剂；滑石粉：3500目，填充剂，改良剂；本专利技术具有以下优点:1、ABS综合性能较好。但ABS的强度、硬度、尺寸稳定性及热变形温度等性能尚不能满足工程件的要求。本专利技术产品对ABS的改性不仅保持了ABS原有的优异性能，而且能有效提高其拉伸强度，弹性模量，热变形温度及尺寸稳定性，扩大了ABS的
应用领域。2、目前本专利技术产品是一种新型的木塑材料，ABS树脂是无定形聚合物，无明显的熔点，熔融流动温度不太高，在180-230℃范围即具有充分的流动性，且热稳定性好，在约高于285℃时才出现分解现象，加工温度范围较宽，适合制备木塑复合材料。同时ABS存在腈键等极性基团，可能与极性的植物纤维有较好的相容性。3、由于ABS树脂表面为弱极性，与木纤维表面能够很好的相融合，结合良好，没有明显空隙。4、本专利技术产品具备较好的加工流动性。目前，加工困难是木塑复合材料生产中存在的一个重要问题和难题，本专利技术产品通过选取合适的改性木粉和配方体系，制备出了的木塑复合材料挤出或注塑非常容易，与普通的ABS树脂无任何差异，尤其是制备大尺寸制品。5、由于木粉及玻璃纤维价格低廉，来源丰富，本产品添加后成本比ABS树脂降低30-40％，但性能提高，改善了原有树脂的缺点，可以替代ABS树脂直接使用。在抗张强度、弹性模量、耐热性及尺寸稳定性方面均有所提高。具体实施方式以下结合具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明一种低成本纤维增强ABS木塑复合材料及其制备方法，包括以下步骤：第一步：玻璃纤维的处理：将玻璃纤维在250℃高温炉中灼烧，去除纤维表面原有的浸润剂，然后将灼烧过的玻璃纤维在盛有1.5％硅烷偶联剂水溶液中浸渍，浸渍时间10分钟，在浸渍过程中不断振荡溶液，然后将玻纤在室温下放置2小时，再在120℃下加热4小时，冷却至室温。第二步：松木粉的处理首先对松木粉过筛，干燥，干燥温度105℃，干燥时间12小时。硅烷偶联剂处理：取1Kg水、18Kg无水乙醇将1Kg硅烷偶联剂稀释，放置24小时后使其醇解。取50Kg松木粉加入到高速混合机中，开动搅拌机，然后加入1Kg醇解后的硅烷偶联剂，2Kg滑石粉，当温度上升到80℃，使乙醇充分挥发，然后冷却，制备出活化松木粉。第三步：原料的混合取30-40KgABS树脂粉、10-20Kg苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)、5-10Kg甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(MBS)、8-10Kg玻璃纤维、20-30Kg松木粉、1-2Kg甲基苯基硅油、5-7Kg滑石粉加入到高速混合机中，常温混合3-5分钟。第四步：平行双螺杆挤出造粒把第三步混合好的物料排入到平行双螺杆挤出造粒机中，熔融挤出，水下模面切粒，粒子脱水后烘干，制备出低成本纤维增强ABS木塑复合材料颗粒；挤出机的工作温度为：一区190±5℃，二区200±5℃，三区210±5℃，四区220±5℃，五区220±5℃，六区220±5℃，模头225±5℃。实施例1：一种低成本纤维增强ABS木塑复合材料及其制备方法，该制备方法依次包括以下步骤：第一步：玻璃纤维的处理：将玻璃纤维在250℃高温炉中灼烧，去除纤维表面原有的浸润剂，然后将灼烧过的玻璃纤维在盛有1.5％硅烷偶联剂水溶液中浸渍，浸渍时间10分钟，在浸渍过程中不断振荡溶液，然后将玻纤在室温下放置2小时，再在120℃下加热4小时，冷却至室温。第二步：松木粉的处理首先对松木粉过筛，干燥，干燥温度105℃，干燥时间12小时。硅烷偶联剂处理：取1Kg水、18Kg无水乙醇将1Kg硅烷偶联剂稀释，放置24小时使其醇解。取50Kg松木粉加入到高速混合机中，开动搅拌机，然后加入1Kg醇解后的硅烷偶联剂，2Kg滑石粉，当温度上升到80℃，使乙醇充分挥发，然后冷却，制备出活化松木粉。第三步：原料的混合取30KgABS树脂粉、10Kg苯乙烯-丙烯腈共聚物本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种低成本纤维增强ABS木塑复合材料的制备方法，包括以下步骤：第一步：玻璃纤维的处理：将玻璃纤维在250℃高温炉中灼烧，去除纤维表面原有的浸润剂，然后将灼烧过的玻璃纤维在盛有质量百分比1.5％硅烷偶联剂水溶液中浸渍，浸渍时间10分钟，在浸渍过程中不断振荡溶液，然后将玻纤在室温下放置2小时，再在120℃下加热4小时，冷却至室温；第二步：松木粉的处理首先对松木粉过筛，干燥，干燥温度105℃，干燥时间12小时；硅烷偶联剂处理：先用水、无水乙醇将硅烷偶联剂稀释，放置24小时得到入醇解后的硅烷偶联剂；水、无水乙醇、硅烷偶联剂的质量比为：1:18:1；把松木粉加入到高速混合机中，开动高速混合机，然后加入醇解后的硅烷偶联剂和滑石粉，升温到80℃，使乙醇充分挥发，然后冷却，得到活化松木粉；松木粉、醇解后的硅烷偶联剂、滑石粉的质量比为50:1:2；第三步：原料的混合将ABS树脂粉、苯乙烯‑丙烯腈共聚物、甲基丙烯酸甲酯‑丁二烯‑苯乙烯共聚物、玻璃纤维、松木粉、甲基苯基硅油和滑石粉加入到高速混合机中，常温混合3‑5分钟，ABS树脂粉、苯乙烯‑丙烯腈共聚物、甲基丙烯酸甲酯‑丁二烯‑苯乙烯共聚物、玻璃纤维、松木粉、甲基苯基硅油和滑石粉的质量比例为：30‑40:10‑20:5‑10:8‑10:20‑30:1‑2:5‑7。第四步：平行双螺杆挤出造粒把第三步混合好的物料排入到平行双螺杆挤出造粒机中，熔融挤出，水下模面切粒，粒子脱水后烘干，制备出低成本纤维增强ABS木塑复合材料颗粒。...
【技术特征摘要】
1.一种低成本纤维增强ABS木塑复合材料的制备方法，包括以下步骤：第一步：玻璃纤维的处理：将玻璃纤维在250℃高温炉中灼烧，去除纤维表面原有的浸润剂，然后将灼烧过的玻璃纤维在盛有质量百分比1.5％硅烷偶联剂水溶液中浸渍，浸渍时间10分钟，在浸渍过程中不断振荡溶液，然后将玻纤在室温下放置2小时，再在120℃下加热4小时，冷却至室温；第二步：松木粉的处理首先对松木粉过筛，干燥，干燥温度105℃，干燥时间12小时；硅烷偶联剂处理：先用水、无水乙醇将硅烷偶联剂稀释，放置24小时得到入醇解后的硅烷偶联剂；水、无水乙醇、硅烷偶联剂的质量比为：1:18:1；把松木粉加入到高速混合机中，开动高速混合机，然后加入醇解后的硅烷偶联剂和滑石粉，升温到80℃，使乙醇充分挥发，然后冷却，得到活化松木粉；松木粉、醇解后的硅烷偶联剂、滑石粉的质量比为50:1:2；第三步：原料的混合将ABS树脂粉...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡晓红，
申请(专利权)人：湖北洋田塑料制品有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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