一种改性ABS树脂及其制备方法、改性ABS复合材料及其应用技术

本发明专利技术提供了一种改性ABS树脂及其制备方法、改性ABS复合材料及其应用，属于复合材料技术领域。本发明专利技术利用本体聚合方法制备改性ABS树脂，其中，POSS添加剂分子上具有甲基丙烯酰氧基丙基基团，可以参与到ABS树脂的自由基引发聚合反应中，从而化学接枝到ABS树脂上；POSS链转移剂上具有巯基基团，可以化学接枝到ABS树脂中。采用本发明专利技术提供的改性ABS树脂经增强材料增强后，所得改性ABS复合材料具有较高的机械强度，且拉伸强度和弯曲强度提高较为明显，同时具有较好的加工性能，可以作为碟管式膜组件支撑板使用。

A modified ABS resin and its preparation method, modified ABS composite and its application

【技术实现步骤摘要】
一种改性ABS树脂及其制备方法、改性ABS复合材料及其应用
本专利技术涉及复合材料
，具体涉及一种改性ABS树脂及其制备方法、改性ABS复合材料及其应用。
技术介绍
ABS树脂是丙烯腈(A)、丁二烯(B)和苯乙烯(S)三种单体的三元共聚物，兼有三种组分的性能，具有耐化学腐蚀、耐热、高弹性、高韧性等性能，是一种原料易得、综合性能良好、价格便宜、用途广泛的材料，在机械、电气、纺织、汽车、飞机、轮船等制造工业及化工中获得了广泛的应用。在膜过滤行业，碟管式膜组件的过滤膜在高压条件下运行，一般需要高分子材料的支撑板。普通高分子聚合物能够满足大多数运行环境，但在溶液浓度较高，尤其是盐的浓度较高时，增压泵提供的压力可以达到十几到几十兆帕。普通高分子聚合物制成的支撑板，在高压条件下长期运行将产生形变，影响过滤能力，甚至导致膜片破损，系统瘫痪。玻璃纤维增强是一种提高ABS树脂强度的常用方法，可以较明显的提高ABS树脂的表面硬度、刚性、抗冲击强度等机械性能，但是也造成一些性能的下降，如收缩率变小、流动性变差、材料密度增大、表面光洁度下降等。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种改性ABS树脂及其制备方法、改性ABS复合材料及其应用，以本专利技术提供的改性ABS树脂为基体树脂制备得到的改性ABS复合材料力学性能优异，可以作为碟管式膜组件支撑板使用。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了一种改性ABS树脂，由本体聚合方法制备得到，制备原料包括单乙烯基芳烃单体、乙烯基不饱和腈单体、未交联的丁二烯橡胶、引发剂、惰性溶剂、POSS添加剂和POSS链转移剂；所述POSS添加剂的化学通式为(PhxR1-xSiO1.5)n；所述POSS链转移剂的化学通式为(R'yR″1-ySiO1.5)m；其中，Ph为苯基，R为甲基丙烯酰氧基丙基，R'为异丁基，R″为3-巯基丙基，x＝0.6～0.9，y＝0～0.9，n＝6、8、10或12，m＝6、8、10或12。优选地，所述单乙烯基芳烃单体、乙烯基不饱和腈单体、未交联的丁二烯橡胶、引发剂、惰性溶剂、POSS添加剂和POSS链转移剂的质量比为(40～90)：(5～45)：(5～15)：(1～3)：(30～80)：(1～10)：(0.05～0.1)。优选地，所述制备原料还包括马来酸酐，所述马来酸酐的质量不超过单乙烯基芳烃单体、乙烯基不饱和腈单体和未交联的丁二烯橡胶总质量的15％。优选地，所述单乙烯基芳烃单体包括苯乙烯、对甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、邻甲基苯乙烯、2,4-二甲基苯乙烯、邻乙基苯乙烯和α-甲基苯乙烯中的一种或几种；所述乙烯基不饱和腈单体包括丙烯腈、甲基丙烯腈和乙基丙烯腈中的一种或几种；所述引发剂包括过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化乙酸叔丁酯、过氧化2-乙基己酸叔丁酯、过氧化苯甲酸叔丁酯和过氧化三甲基乙酸叔丁酯中的一种或几种；所述惰性溶剂包括甲苯、甲乙酮、乙苯和二甲苯中的一种或几种。优选地，所述POSS添加剂的化学通式中，x＝0.7～0.8；所述POSS链转移剂包括3-巯基丙基七异丁基笼型八聚倍半硅氧烷和/或八(3-巯基丙基)笼型八聚倍半硅氧烷。本专利技术提供了上述技术方案所述改性ABS树脂的制备方法，包括以下步骤：将改性ABS树脂的制备原料混合后进行本体聚合反应，脱除所得本体聚合产物中的挥发分后造粒，得到改性ABS树脂。优选地，所述本体聚合反应在压力为0.2～0.25MPa的条件下进行；所述本体聚合反应包括依次进行的第一阶段反应、第二阶段反应和第三阶段反应；所述第一阶段反应的温度为90～95℃，保温时间为1.5～2.5h；所述第二阶段反应的温度为115～120℃，保温时间为2.5～3.5h；所述第三阶段反应的温度为160～165℃，保温时间为4.5～5.5h。本专利技术提供了一种改性ABS复合材料，按质量份数计，包括以下制备原料：100份改性ABS树脂，所述改性ABS树脂为上述技术方案所述改性ABS树脂或上述技术方案所述制备方法制备得到的改性ABS树脂；10～50份增强材料，所述增强材料为经过硅烷偶联剂处理的玻璃纤维或中空玻璃微球。优选地，制备原料还包括0.1～3.0份添加剂，所述添加剂包括抗氧剂、润滑剂、染色剂、抗静电剂和紫外线稳定剂中的至少一种。本专利技术提供了上述技术方案所述改性ABS复合材料作为碟管式膜材料支撑板的应用。本专利技术提供了一种改性ABS树脂，由本体聚合方法制备得到，制备原料包括单乙烯基芳烃单体、乙烯基不饱和腈单体、未交联的丁二烯橡胶、引发剂、惰性溶剂、POSS添加剂和POSS链转移剂；所述POSS添加剂的化学通式为(PhxR1-xSiO1.5)n；所述POSS链转移剂的化学通式为(R'yR″1-ySiO1.5)m；其中，Ph为苯基，R为甲基丙烯酰氧基丙基，R'为异丁基，R″为3-巯基丙基，x＝0.6～0.9，y＝0～0.9，n＝6、8、10或12，m＝6、8、10或12。本专利技术利用本体聚合方法制备改性ABS树脂，其中，POSS添加剂分子上具有甲基丙烯酰氧基丙基基团，可以参与到ABS树脂的自由基引发聚合反应中，从而化学接枝到ABS树脂上；POSS链转移剂上具有巯基基团，可以化学接枝到ABS树脂中。因此本专利技术中加入的POSS添加剂和POSS链转移剂是通过化学法接枝到ABS树脂中，与直接将改性材料与ABS树脂共混相比，有利于保证所得改性ABS树脂中各组分充分分散、交联，使改性ABS树脂具有稳定性好的特点。采用本专利技术提供的改性ABS树脂经增强材料增强后，所得改性ABS复合材料具有较高的机械强度，且拉伸强度和弯曲强度提高较为明显，同时具有较好的加工性能，阻燃性能也有一定程度的提高，适合于制备某些需要高机械强度、容易加工的ABS树脂基产品，如高盐溶液过滤用的碟管式膜材料支撑板。具体实施方式本专利技术提供了一种改性ABS树脂，由本体聚合方法制备得到，制备原料包括单乙烯基芳烃单体、乙烯基不饱和腈单体、未交联的丁二烯橡胶、引发剂、惰性溶剂、POSS添加剂和POSS链转移剂；所述POSS添加剂的化学通式为(PhxR1-xSiO1.5)n；所述POSS链转移剂的化学通式为(R'yR″1-ySiO1.5)m；其中，Ph为苯基，R为甲基丙烯酰氧基丙基，R'为异丁基，R″为3-巯基丙基，x＝0.6～0.9，y＝0～0.9，n＝6、8、10或12，m＝6、8、10或12。在本专利技术中，所述改性ABS树脂的制备原料优选还包括马来酸酐，所述马来酸酐的质量优选不超过单乙烯基芳烃单体、乙烯基不饱和腈单体和未交联的丁二烯橡胶总质量的15％，更优选不超过单乙烯基芳烃单体、乙烯基不饱和腈单体和未交联的丁二烯橡胶总质量的12％。在本专利技术中，在改性ABS树脂制备中加入马来酸酐可以提高ABS树脂的极性，从而有利于提高后续改性ABS树脂与增强材料的结合力，提高拉伸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改性ABS树脂，其特征在于，由本体聚合方法制备得到，制备原料包括单乙烯基芳烃单体、乙烯基不饱和腈单体、未交联的丁二烯橡胶、引发剂、惰性溶剂、POSS添加剂和POSS链转移剂；/n所述POSS添加剂的化学通式为(Ph

【技术特征摘要】
1.一种改性ABS树脂，其特征在于，由本体聚合方法制备得到，制备原料包括单乙烯基芳烃单体、乙烯基不饱和腈单体、未交联的丁二烯橡胶、引发剂、惰性溶剂、POSS添加剂和POSS链转移剂；
所述POSS添加剂的化学通式为(PhxR1-xSiO1.5)n；
所述POSS链转移剂的化学通式为(R'yR”1-ySiO1.5)m；
其中，Ph为苯基，R为甲基丙烯酰氧基丙基，R'为异丁基，R”为3-巯基丙基，x＝0.6～0.9，y＝0～0.9，n＝6、8、10或12，m＝6、8、10或12。


2.根据权利要求1所述的改性ABS树脂，其特征在于，所述单乙烯基芳烃单体、乙烯基不饱和腈单体、未交联的丁二烯橡胶、引发剂、惰性溶剂、POSS添加剂和POSS链转移剂的质量比为(40～90)：(5～45)：(5～15)：(1～3)：(30～80)：(1～10)：(0.05～0.1)。


3.根据权利要求1或2所述的改性ABS树脂，其特征在于，所述制备原料还包括马来酸酐，所述马来酸酐的质量不超过单乙烯基芳烃单体、乙烯基不饱和腈单体和未交联的丁二烯橡胶总质量的15％。


4.根据权利要求1所述的改性ABS树脂，其特征在于，所述单乙烯基芳烃单体包括苯乙烯、对甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、邻甲基苯乙烯、2,4-二甲基苯乙烯、邻乙基苯乙烯和α-甲基苯乙烯中的一种或几种；
所述乙烯基不饱和腈单体包括丙烯腈、甲基丙烯腈和乙基丙烯腈中的一种或几种；
所述引发剂包括过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化乙酸叔丁酯、过氧化2-乙基己酸叔丁酯、过氧化苯甲酸叔丁酯和过氧化三甲基乙酸叔丁酯中的一种或几种；
所述惰性溶剂包括甲苯、甲乙酮、乙苯和二甲苯中的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：周静，严滨，马志鹏，钟汀梁，
申请(专利权)人：科诺思膜技术厦门有限公司，厦门嘉戎技术股份有限公司，厦门理工学院，
类型：发明
国别省市：福建;35