一种用于熔融挤压成型的非晶复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种用于熔融挤压成型的非晶复合材料及其制备方法，由树脂基体100份、纳米丁腈橡胶5～45份、增韧剂2～10份、热稳定剂4～20份、抗氧剂0.05～0.5份以及润滑剂0.05～0.5份制备而成。本发明专利技术制备的用于熔融挤压成型的非晶复合材料，创新性地采用纳米丁腈橡胶改性丙烯腈‑丁二烯‑苯乙烯树脂材料，具有冲击强度高、耐热性好、成型速度快及良好的耐油性等特点，此外本发明专利技术涉及的复合材料制备工艺简单，可直接应用和推广于熔融挤压成型领域，制备在韧性等方面有较高要求的结构件或外观件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属熔融挤压成型
，具体涉及一种用于熔融挤压成型的非晶复合材料及其制备方法。
技术介绍
熔融挤压成型是常见的快速成型方式之一，以加热丝替代激光为能量来源，以纤维状或丝状可熔融物质为原料，通过加热熔融将原料由点到线、由线到面并最终由面到体完成制件的快速构建。该成型工艺优点在于工艺洁净、易于操作且不产生垃圾，可直接应用于办公环境，尤其适用于产品设计初期的建模及模型制作领域。熔融挤压成型常用的原料之一是纯树脂材料，存在力学强度差、产品表观质量差及成型速度慢等不足，难以完全用于要求高的外观件或结构件。
技术实现思路
本专利技术目的在于专利技术一种在熔融挤压成型领域应用的新型非晶复合材料，所制备的复合材料具有冲击强度高、耐热性好、成型速度快及良好的耐油性等特点，此外本专利技术涉及的复合材料制备工艺简单，可直接应用和推广于熔融挤压成型领域，制备在韧性等方面有较高要求的结构件或外观件。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种用于熔融挤压成型的非晶复合材料，由以下组分按重量份制备而成：树脂基体100份，纳米丁腈橡胶5～45份，增韧剂2～10份，热稳定剂4～20份，抗氧剂0.05～0.5份，润滑剂0.05～0.5份。进一步方案，所述的树脂基体为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）。所述的纳米丁腈橡胶为直径50nm-100nm的淡黄色粉末状颗粒，且具有特殊核壳结构。所述的增韧剂为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物或丙烯腈-丙烯酸酯-苯乙烯共聚物。所述的热稳定剂为苯乙烯-N-苯基马来酰亚胺-马来酸酐共聚物或苯乙烯-丙烯腈-N-苯基马来酰亚胺共聚物。所述的抗氧剂为三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯或四(2,4-二叔丁基酚)-4,4'-联苯基二亚磷酸酯中两种。所述的润滑剂为乙烯-丙烯酸共聚物或次乙基双硬脂酰胺。本专利技术的另一个专利技术目的是提供上述非晶复合材料的制备方法，包含以下步骤：（1）按以下比例配备原料：树脂基体100份、纳米丁腈橡胶5～45份、增韧剂2～10份、热稳定剂4～20份、抗氧剂0.05～0.5份以及润滑剂0.05～0.5份，置于高速混合机分散10～30分钟；（2）预混后的原料经熔融、塑化、挤出、牵引后，制得非晶复合材料。将上述制备的非晶复合材料经熔融挤压工艺成型为所需制件，并进行性能测试。本专利技术创新性地采用纳米丁腈橡胶改性丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂材料，由于纳米丁腈橡胶是具有特殊结构的纳米尺寸级别的核壳结构，用以改善丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂材料可以显著提高复合材料的韧性、成型速度及表观质量。所以本专利技术制备的非晶复合材料具有冲击强度高、耐热性好、成型速度快及良好的耐油性等特点，此外本专利技术涉及的复合材料制备工艺简单，可直接应用和推广于熔融挤压成型领域，制备在韧性等方面有较高要求的结构件或外观件。本专利技术具有以下有益效果：1、由于纳米丁腈橡胶是具有特殊核壳结构的橡胶相颗粒，同时具有纳米级别尺寸，用以改性丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂材料可以显著提高复合材料的韧性，尤其是低温韧性；2、选用热稳定剂与纳米丁腈橡胶复配后，使复合材料体系内相容性提高很多，且在耐热方面有较好的协同作用，使耐热性能有所提高；3、纳米丁腈橡胶的引入在复合材料成型时起到固定作用，增加了结构稳定性，复合材料成型速度得到提高；4、此外纳米丁腈橡胶特殊的核壳结构，进一步提高了复合材料的耐油性。具体实施方法下面结合具体实例对本
技术实现思路
进行进一步的说明，但所述实施例并非是对本专利技术实质精神的简单限定，任何基于本专利技术实质精神所作出的简单变化或等同替换均应属于本专利技术所要求保护的范围之内。下面实施例制备的样品在23℃、50%湿度环境下调节后，分别采用ASTMD6110和ASTMD648检测冲击强度和热变形温度，并记录其熔融挤压成型的速度。本专利技术的具体实施例如下：实施例1（1）按以下比例配备原料：树脂基体100份，纳米丁腈橡胶5份，增韧剂甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物2份，热稳定剂苯乙烯-N-苯基马来酰亚胺-马来酸酐共聚物4份，抗氧剂三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯0.02份，抗氧剂β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯0.03份，润滑剂乙烯-丙烯酸共聚物0.05份，以上物料置于高速混合机分散10分钟；（2）预混后的原料经熔融、塑化、挤出、牵引后，制得非晶复合材料；（3）将非晶复合材料经熔融挤压工艺成型为所需制件，所制备的复合材料性能见表一。实施例2（1）按以下比例配备原料：树脂基体100份，纳米丁腈橡胶15份，增韧剂甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物4份，热稳定剂苯乙烯-N-苯基马来酰亚胺-马来酸酐共聚物8份，抗氧剂三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯0.04份，抗氧剂β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯0.06份，润滑剂乙烯-丙烯酸共聚物0.15份，以上物料置于高速混合机分散15分钟；（2）预混后的原料经熔融、塑化、挤出、牵引后，制得非晶复合材料；（3）将非晶复合材料经熔融挤压工艺成型为所需制件，所制备的复合材料性能见表一。实施例3（1）按以下比例配备原料：树脂基体100份，纳米丁腈橡胶25份，增韧剂甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物6份，热稳定剂苯乙烯-N-苯基马来酰亚胺-马来酸酐共聚物12份，抗氧剂三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯0.08份，抗氧剂β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯0.16份，润滑剂乙烯-丙烯酸共聚物0.25份，以上物料置于高速混合机分散20分钟；（2）预混后的原料经熔融、塑化、挤出、牵引后，制得非晶复合材料；（3）将非晶复合材料经熔融挤压工艺成型为所需制件，所制备的复合材料性能见表一。实施例4（1）按以下比例配备原料：树脂基体100份，纳米丁腈橡胶35份，增韧剂甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物8份，热稳定剂苯乙烯-N-苯基马来酰亚胺-马来酸酐共聚物16份，抗氧剂三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯0.12份，抗氧剂β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯0.18份，润滑剂乙烯-丙烯酸共聚物0.35份，以上物料置于高速混合机分散25分钟；（2）预混后的原料经熔融、塑化、挤出、牵引后，制得非晶复合材料；（3）将非晶复合材料经熔融挤压工艺成型为所需制件，所制备的复合材料性能见表一。实施例5（1）按以下比例配备原料：树脂基体100份，纳米丁腈橡胶45份，增韧剂甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物10份，热稳定剂苯乙烯-N-苯基马来酰亚胺-马来酸酐共聚物20份，抗氧剂三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯0.2份，抗氧剂β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯0.3份，润滑剂乙烯-丙烯酸共聚物0.5份，以上物料置于高速混合机分散30分钟；（2）预混后的原料经熔融、塑化、挤出、牵引后，制得非晶复合材料；（3）将非晶复合材料经熔融挤压工艺成型为所需制件，所制备的复合材料性能见表一。实施例6（1）按以下比例配备原料：树脂基体100份，纳米丁腈橡胶5份，增韧剂丙烯腈-丙烯酸酯-苯乙烯共聚物2份，热稳定剂苯乙烯-丙烯腈-N-苯基马来酰亚胺共聚物4份，抗氧剂三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯0.02份，抗氧剂四(2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于熔融挤压成型的非晶复合材料，其特征在于：由以下组分按重量份制备而成：树脂基体100份，纳米丁腈橡胶5～45份，增韧剂2～10份，热稳定剂4～20份，抗氧剂0.05～0.5份，润滑剂0.05～0.5份。

【技术特征摘要】
1.一种用于熔融挤压成型的非晶复合材料，其特征在于：由以下组分按重量份制备而成：树脂基体100份，纳米丁腈橡胶5～45份，增韧剂2～10份，热稳定剂4～20份，抗氧剂0.05～0.5份，润滑剂0.05～0.5份。2.根据权利要求1所述的非晶复合材料，其特征在于：所述的树脂基体为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯。3.根据权利要求1所述的非晶复合材料，其特征在于：所述的纳米丁腈橡胶为直径50nm-100nm的淡黄色粉末状颗粒。4.根据权利要求1所述的非晶复合材料，其特征在于：所述的增韧剂为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物或丙烯腈-丙烯酸酯-苯乙烯共聚物。5.根据权利要求1所述的非晶复合材料，其特征在于：所述的热稳定剂为苯乙烯-N-苯基马来酰亚胺-马来酸酐共聚物或苯乙烯-丙烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨桂生，李枭，姚晨光，
申请(专利权)人：合肥杰事杰新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34