一种低线膨胀系数、高热稳定性抗冲PC-ABS复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种低线膨胀系数、高热稳定性抗冲PC

【技术实现步骤摘要】
一种低线膨胀系数、高热稳定性抗冲PC
‑
ABS复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及高分子材料制备领域，具体涉及一种低线膨胀系数、高热稳定性抗冲PC
‑
ABS复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]复合材料在现今工业生产中扮演着越来越重要的角色，其中，高分子基复合材料具有质轻、强度高、易于加工等特点在实际中应用非常广泛，尤其是在重型装备制造领域，随着可持续发展战略的提出，对选材要求越发苛刻，而降低产品结构重量最直接的方式就是用高性能的复合材料来替代传统金属合金材料。以往来讲，单一的高分子树脂材料无法满足日益严峻的性能要求，而PC和ABS这两种高分子树脂材料具有相似的主链结构和相近的溶解度参数，这就为制备高分子树脂合金材料提供了理论基础。
[0003]PC/ABS是由聚碳酸酯和丙烯腈－丁二烯－苯乙烯混合制备的合金，因其具有优良的耐候性、抗冲击性和化学稳定等优点，常被用作汽车装饰、家具配件等。随着人们对塑料合金各方面性能要求的不断提升，提高PC/ABS加工性能、使用性能逐渐成为关注的焦点。通常，研究人员使用化学接枝或填料熔融共混等方法提高PC/ABS热稳定性、力学强度等。通过填料等材料对高分子聚合物进行填充能够得到新型的具有很好应用价值的复合材料，但是不同高分子树脂之间的相容性和填料与有机物之间的界面粘接性是复合材料性能的重要影响因素，以及目前PC/ABS材料的热稳定和力学性能均有待提高。

技术实现思路

[0004]要解决的技术问题：本专利技术的目的是提供一种低线膨胀系数、高热稳定性抗冲PC
‑
ABS复合材料及其制备方法，针对在实际生产中 ABS/PC 树脂和填料的相容性问题进行了改进，并提高热稳定性和耐冲击性能。
[0005]技术方案：一种低线膨胀系数、高热稳定性抗冲PC
‑
ABS复合材料及其制备方法，包括以下步骤：S1. 将改性静电纺丝纤维膜和马来酸酐接枝ABS加入溶剂中，升温反应并保温后，降温至室温，然后超声并辐射处理，得到复合颗粒，其中静电纺丝纤维膜为改性聚亚酰胺纤维膜；S2. 将ABS树脂颗粒和PC树脂颗粒充分干燥，按照 ABS：PC质量比为50
‑
70:20
‑
35称量，并称量树脂基体质量分数3
‑
6.5wt%的步骤S1制备的复合颗粒；S3. 将称好的 ABS和PC混合均匀，加热为熔融状态，再将复合颗粒加入到熔融树脂中，经双螺杆挤出后拉丝冷却造粒得到填充后的PC
‑
ABS树脂合金材料。
[0006]优选的，所述步骤S1中升温反应的温度为120
‑
140℃，保温时间为2
‑
4h，辐射剂量为0.3
‑
0.5kGy/h，辐射时间为3
‑
7h。
[0007]优选的，所述步骤S3中双螺杆挤出机螺杆转速 120~160 r/min
优选的，所述步骤S3中螺杆挤出机各区温度分别为一区220
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230℃，二区230
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240℃，三区240
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245℃，四区245
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250℃，五区250
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260℃，六区250
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260℃，七区245
‑
255℃，机头240
‑
250℃。
[0008]优选的，所述改性聚亚酰胺纤维膜的制备方法包括以下步骤：S11. 将4，4
’‑
二氨基二苯醚，再加入N，N
’‑
二甲基甲酰胺，冰浴搅拌后，然后分批加入均苯四甲酸二酐，控制固含量为10
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15wt%，冰浴下继续反应，即得到浅黄色粘稠的聚酰胺酸溶液，以聚酰胺酸溶液作为纺丝液，通过静电纺丝制备静电纺丝膜，静电纺丝膜的厚度为0.2
‑
0.5mm，静电纺丝膜的孔隙率为90
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95%；S12，将步骤S11制备的静电纺丝膜裁剪至面积为1.5
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2.5cm2大小的静电纺丝膜，然后将静电纺丝膜在不同温度梯度下进行加热，得到聚亚酰胺纤维膜；S13. 将乙醇和正硅酸乙酯混合，然后加入草酸进行水解，水解完全后加入氨水，并混合搅拌均匀，然后将步骤S12制备的聚亚酰胺纤维膜加入其中，搅拌后进行抽滤将纤维膜分散开，将抽滤后的聚亚酰胺纤维膜至于乙醇中老化，老化后进行超临界干燥，得到多孔二氧化硅改性的聚亚酰胺纤维膜；S14. 将步骤S13制备的多孔二氧化硅改性的聚亚酰胺纤维膜干燥后加入二甲苯中，然后加入KH560，在120
‑
140℃下反应生成硅烷改性聚亚酰胺纤维膜。
[0009]优选的，所述步骤S11中4，4
’‑
二氨基二苯醚和均苯四甲酸二酐的质量比1:1.05
‑
1.12，冰浴的温度为
‑
5~5℃，冰浴反应的时间为2
‑
5h。
[0010]优选的，所述步骤S12中温度梯度为50℃下热反应0.5
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1.5h，120℃下热反应0.5
‑
1.5h，最后在280℃下热反应2.5
‑
4h。
[0011]优选的，所述步骤S13中正硅酸乙酯/乙醇/草酸/氨/水摩尔比0.8
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1:6.7
‑
8:4.5
‑
5.5
×
10
‑5:2.6
‑
3.5
×
10
‑3:4
‑
5。
[0012]有益效果：本专利技术的低线膨胀系数、高热稳定性抗冲PC
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ABS复合材料及其制备方法具有以下优点：1、本专利技术中首先制备一定厚度和孔隙率的聚亚酰胺纤维膜，将裁切至一定面积大小，为了是纤维膜能够充分和PC/ABS混合搅拌并分散均匀，在制备的聚亚酰胺纤维膜表面附着一层多孔二氧化硅，同时采用硅烷偶联剂二次改性多孔二氧化硅改性的聚亚酰胺纤维膜，使纤维膜和PC/ABS具备良好的相容性；2、本专利技术中在聚亚酰胺薄膜表面选择用多孔二氧化硅改性，而非选择其他多孔材料改性是因为二氧化硅具备良好的热稳定性；3、本专利技术中采用静电纺丝纤维膜，并结合多孔二氧化硅凝胶附着在纤维膜的表面，将整体作为增强材料是因为静电纺丝纤维膜的孔隙率很高，大分子的链段可以穿透纤维膜，从而提高纤维膜和合金的界面结合能力，提高合金材料的力学性能。
具体实施方式
[0013]下面结合实施例对本专利技术作进一步描述，以下实施例是对本专利技术的解释而本专利技术不局限于以下实施例：实施例1一种低线膨胀系数、高热稳定性抗冲PC
‑
ABS复合材料及其制备方法，包括以下步
骤：S1. 将改性静电纺丝纤维膜和马来酸酐接枝ABS加入溶剂中，改性静电纺丝纤维膜和马来酸酐接枝ABS的质量比为1:1，升温反应并保温2h后，升温反应的温度为1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低线膨胀系数、高热稳定性抗冲PC
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ABS复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1. 将改性静电纺丝纤维膜和马来酸酐接枝ABS加入溶剂中，升温反应并保温后，降温至室温，然后超声并辐射处理，得到复合颗粒，其中静电纺丝纤维膜为改性聚亚酰胺纤维膜；S2. 将ABS树脂颗粒和PC树脂颗粒充分干燥，按照 ABS：PC质量比为50
‑
70:20
‑
35称量，并称量树脂基体质量分数3
‑
6.5wt%的步骤S1制备的复合颗粒；S3. 将称好的 ABS和PC混合均匀，加热为熔融状态，再将复合颗粒加入到熔融树脂中，经双螺杆挤出后拉丝冷却造粒得到填充后的PC
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ABS树脂合金材料。2.根据权利要求1所述的低线膨胀系数、高热稳定性抗冲PC
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ABS复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中升温反应的温度为120
‑
140℃，保温时间为2
‑
4h，辐射剂量为0.3
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0.5kGy/h，辐射时间为3
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7h。3.根据权利要求1所述的低线膨胀系数、高热稳定性抗冲PC
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ABS复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤S3中双螺杆挤出机螺杆转速 120~160 r/min。4.根据权利要求1所述的低线膨胀系数、高热稳定性抗冲PC
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ABS复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤S3中螺杆挤出机各区温度分别为一区220
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230℃，二区230
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240℃，三区240
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245℃，四区245
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250℃，五区250
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260℃，六区250
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260℃，七区245
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255℃，机头240
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250℃。5.根据权利要求1所述的低线膨胀系数、高热稳定性抗冲PC
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ABS复合材料的制备方法，其特征在于，所述改性聚亚酰胺纤维膜的制备方法包括以下步骤：S11. 将4，4
’‑
二氨基二苯醚，再加入N，N
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二甲基甲酰胺，冰浴搅拌后，然后分批加入均苯...

【专利技术属性】
技术研发人员：介国青，
申请(专利权)人：苏州新华美塑料有限公司，
类型：发明
国别省市：