一种具有多刺氧化铝纤维增强ABS导热材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有多刺氧化铝纤维增强ABS导热材料及其制备方法，该类增强ABS包含有以下组分：ABS树脂50‑80份，增强母粒20‑50份，润滑剂0.5‑1份，抗氧剂0.1‑0.3份；通过静电纺丝法制备的多刺氧化铝纤维与ABS树脂复合，明显的改善了由于填料的加入导致树脂的强度变差的问题，提高强度；另外，ABS复合材料的导热系数明显提高，可高达0.45‑0.88W/m.K(ASTMD5470,HotDisk法)。与现有技术相比，本发明专利技术所公开的多刺氧化铝纤维增强ABS复合材料，性能优异，可以在电子器件，汽车零部件等方面广泛的应用，明显的提高了材料的实用性。

A heat conducting material with spiny alumina fiber reinforced ABS and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种具有多刺氧化铝纤维增强ABS导热材料及其制备方法
本专利技术涉及热塑性复合材料领域，特别是涉及一种具有多刺氧化铝纤维增强ABS导热材料及其制备方法。
技术介绍
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)由于具有机械性能优良、耐寒、抗冲击、耐化学试剂、尺寸稳定性、能电镀、易成型等特点，在汽车，家电，办公用品等制品中随处可见，用ABS及其合金材料做成零部件经常在超过室温和空气中使用。在很多应用ABS材料的零部件需要高的热传导和抗冲击性能，但是ABS的热导率在0.18-0.27W/(m·K)之间，难以满足实际应用的需求，亟需改性材料供应商提供更高性能的材料。专利201110245020.1介绍了通过氮化铝掺杂ABS制备导热材料的研究，专利201310153203.X介绍了氧化锌粉体填充ABS制备导热符合材料的方法，但是这些方法中所用的填充剂均为粉体填充剂，导致复合材料的力学性能变差。因此，亟需一种新的制备方法，使复合材料拥有高的力学性能同时还具有优异的热导性能，增加材料的适用性和实用性。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足提供了一种多刺氧化铝纤维增强ABS的导热复合材料及其制备方法。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的。一种多刺氧化铝纤维增强ABS导热材料，其由以下重量份计的原料组成：ABS树脂50-80份；增强母粒20-50份；润滑剂0.5-1份；抗氧剂0.1-0.3份；所述的增强母粒各组分重量比如下：多刺氧化铝纤维85-98.5份；母粒载体1-10份；偶联剂0.5-5份。所述的ABS树脂为溶液法或者本体法的一种，其在220℃*10Kg下的流动性为5-30Kg/min。所述的多刺氧化铝纤维为静电纺丝法制备的短切纤维，纤维长度3-10mm。SEM电镜图如图1。所述的偶联剂为钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂、铝类偶联剂中的一种或者几种。优选的，所述的偶联剂为异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)酞酸酯、单烷氧基脂肪酸酞酸酯、n-丙基三甲氧基硅烷、铝酸酯偶联剂中的一种或者几种。所述的母粒载体包含丁二烯-丙烯腈-苯乙烯，丙烯腈-苯乙烯共聚物树脂，丙烯腈分子量—苯乙烯的一种或者几种。所述的润滑剂为硅酮类，聚乙烯蜡，PETS中的一种或者几种；抗氧剂为抗氧剂1010，抗氧剂1076，抗氧剂618，抗氧剂619F，抗氧剂168中的两种复配。所述的增强母粒的制备方法，其步骤如下：(1)按照上述组分以及重量备料。(2)将准备好的母粒载体和多刺纤维以及偶联剂投入混料机中混合7-40分钟混合均匀，得到混料A。(3)将物料A放置于混炼机中，温度控制在160-240℃，经熔融密炼1-15min，然后挤出造粒即可得到所述的增强母粒。上述多刺氧化铝纤维增强ABS导热材料的制备方法，包含以下步骤：(1)、按上述提及的各组分重量分数准备原料。(2)、将准别好的物料同时或者分批投入到机械混合器中，混合时间控制在7-40min后得到混合均匀的物料。(3)、将混合均匀的物料通过计量泵加入到双螺杆挤出机中，螺杆转速控制在300-800rmp，温度控制在220-260℃范围之内，通过熔融挤出，拉条造粒得到初始颗粒，粒子长度控制在5-30mm。所述的双螺杆挤出机设有一个自然排气口和两个抽真空口，其中自然排气口位于进料段，真空口一个位于熔融输送段，另一个位于计量段。氧化铝纤维是一种以主要成分为氧化铝的无机纤维，通常还包含有少量的二氧化硅，氧化镁成分。氧化铝纤维由于其优异耐热性和化学稳定性常被应用于航空航天、耐高温材料和催化剂的载体等领域。而纳米和微米级别的氧化铝纤维的物理化学性能更加优异，特别是纤维表面的结构缺陷，将赋予纤维更大的比表面积和一些特殊的性能。通过静电纺丝法制备的具有针刺结构的氧化铝纤维增强ABS材料，由于纤维有比普通纤维更高的比表面积，可以增大纤维与树脂接触面积；纤维表面有针刺，可以增加纤维与树脂之间的铆合力；另外氧化铝自身具有良好的导热能力，使ABS复合材料具有良好的导热能力。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术通过将静电纺丝法制备的多刺氧化铝纤维与ABS树脂复合改性，由于多刺氧化铝纤维有比普通纤维更高的比表面积，可以增大纤维与树脂接触面积，纤维表面有针刺，可以增加纤维与树脂之间的铆合力，明显的改善了由于填料的加入导致树脂的强度变差的问题，提高强度。通过氧化铝纤维和ABS树脂复合，本专利技术制备的ABS复合材料的导热系数高，拓展了ABS树脂的应用范围，增加其实用性。通过增强母粒的制备，使多刺氧化铝纤维在ABS树脂中的分散跟均匀，偶联剂的使用，提高了氧化铝纤维和ABS树脂的相容性，热导性能和机械性能稳定。附图说明图1为本专利技术多刺氧化铝纤维的SEM电镜图。具体实施方式下面给出本专利技术的具体实施实例。具体实施例仅用于进一步说明本专利技术，不限制本申请专利的保护范围。本专利技术提供了一种多刺氧化铝纤维增强ABS树脂及其制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：以下实施例中选用是ABS树脂为溶液法或者本体法的一种，其在220℃*10Kg下的流动性为5-30Kg/min；多刺氧化铝纤维为静电纺丝法制备的短切纤维；母粒载体包含丁二烯-丙烯腈-苯乙烯，丙烯腈-苯乙烯共聚物树脂，丙烯腈分子量—苯乙烯的一种或者几种；偶联剂为钛酸酯偶联剂，如异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)酞酸酯，单烷氧基脂肪酸酞酸酯，硅烷偶联剂n-丙基三甲氧基硅烷，如铝类偶联剂，如铝酸酯偶联剂中的一种或者几种；偶联剂为钛酸酯偶联剂，如异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)酞酸酯，单烷氧基脂肪酸酞酸酯，硅烷偶联剂n-丙基三甲氧基硅烷；铝类偶联剂，如铝酸酯偶联剂中的一种或者几种；所述的润滑剂为硅酮类，聚乙烯蜡，PETS中的一种或者几种；抗氧剂为抗氧剂1010，抗氧剂1076，抗氧剂618，抗氧剂619F，抗氧剂168中的两种复配。实施例1(1)取98.5份的多刺氧化铝纤维，1.5份的丙烯腈-苯乙烯共聚物树脂，0.5份是异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)酞酸酯，先将纤维和共聚物树脂混合10min后，通过液体计量泵将异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)酞酸酯缓慢加入，混合20min得到混料A。(2)将A投入密炼机中，温度控制在230℃，通过密炼10min后挤出造粒得到增强母粒B。(3)取80份的ABS树脂，20份的增强母粒B，抗氧剂168和1010各0.1份，润滑剂PETS0.5份(4)将准备好的物料投入混料机中，混合15min，得到混合物料C(5)通过固体计量泵将混合物料C投入到双螺杆挤出机中，控制螺杆转速500rpm，挤出温度为235℃经熔融造粒即可得到产品。所得的ABS复合材料的热导系数达到0.52W/m.K(ASTMD5470，HotDisk法)，弯曲强度为82MPa，缺口冲击强度为20.8KJ/m2。实施例2<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多刺氧化铝纤维增强ABS导热材料，其特征在于：其由以下重量份计的原料组成：/nABS树脂50-80份；/n增强母粒20-50份；/n润滑剂0.5-1份；/n抗氧剂0.1-0.3份；/n所述的增强母粒各组分重量比如下：/n多刺氧化铝纤维85-98.5份；/n母粒载体1-10份；/n偶联剂0.5-5份。/n

【技术特征摘要】
1.一种多刺氧化铝纤维增强ABS导热材料，其特征在于：其由以下重量份计的原料组成：
ABS树脂50-80份；
增强母粒20-50份；
润滑剂0.5-1份；
抗氧剂0.1-0.3份；
所述的增强母粒各组分重量比如下：
多刺氧化铝纤维85-98.5份；
母粒载体1-10份；
偶联剂0.5-5份。


2.根据权利要求1所述的一种多刺氧化铝纤维增强ABS导热材料，其特征在于：所述的ABS树脂为溶液法或者本体法的一种，其在220℃*10Kg下的流动性为5-30Kg/min。


3.根据权利要求1所述的一种多刺氧化铝纤维增强ABS导热材料，其特征在于：所述的多刺氧化铝纤维为静电纺丝法制备的短切纤维，纤维长度3-10mm。


4.根据权利要求1所述的一种多刺氧化铝纤维增强ABS导热材料，其特征在于：所述的偶联剂为钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂、铝类偶联剂中的一种或者几种。


5.根据权利要求4所述的一种多刺氧化铝纤维增强ABS导热材料，其特征在于：所述的偶联剂为异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)酞酸酯、单烷氧基脂肪酸酞酸酯、n-丙基三甲氧基硅烷、铝酸酯偶联剂中的一种或者几种。


6.根据权利要求1所述的一种多刺氧化铝纤维增强ABS导热材料，其特征在于：所述的母粒载体包含丁二烯-丙烯腈-苯乙烯，丙烯腈-苯乙烯共聚物树脂，丙烯腈分子量—苯乙烯中的一种或者几种。


7.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁亚男，尹秀萍，诸金，纪效均，蔡青，周文，
申请(专利权)人：上海普利特复合材料股份有限公司，重庆普利特新材料有限公司，浙江普利特新材料有限公司，上海普利特材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31