一种SMA材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种SMA材料及其制备方法和应用，属于高分子材料技术领域；本发明专利技术提供的SMA材料包括以下质量份的组分：SMA树脂35

【技术实现步骤摘要】
一种SMA材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于高分子材料
，尤其涉及一种SMA材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]汽车的轻量化是在保证强度和安全性能的前提下，尽可能地降低汽车的整车质量。实验证明汽车整车重量降低10％，燃油效率可提高约6％
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8％。新能源汽车时代续航更是大家关注的重点，由于环保和节能的需要，汽车的轻量化已经成为全球汽车发展的潮流。具体到零件设计方面“以塑代钢”选材理念已成为行业共识。以塑代钢可以大幅降低零件重量。传统的零件骨架多为金属材料制备，目前已经逐步被玻纤增强热塑性高分子复合材料所取代。当前常用增强材料的热塑性基体材料如聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)都是结晶性聚合物，结晶倾向强但结晶速度慢且晶体结构不完整，零件成型后受热影响还会出现二次结晶现象，使得材料尺寸不稳定性较强。玻纤增强ABS耐热偏低无法使用在对耐热温度有较高要求的零件。
[0003]SMA树脂分子结构中具有非极性的芳环基和极性的酸酐基，因此与矿物质、玻纤，填料等极性材料相容性良好，因此是SMA重要的改性方向，改性后的SMA力学性能大幅提高还可以改善应力分层、开裂等现象。可以满足汽车IP骨架，天窗框架等对于高尺寸稳定性的要求。CN1803912A中记述了一种汽车仪表板用玻纤增强SMA树脂，其侧重点在于利用优选的增韧剂来改善材料的抗冲击性能不足问题，而并没有涉及到材料尺寸效果的改善；CN103819862A中则是采用了复合材料加工方式的升级，以连续化的长玻纤来替代短切玻纤，从而在一定程度上改善材料刚性、抗冲性等力学性能指标，但实际上，长玻纤所采用的熔融浸渍法是一种弱剪切的加工方法，基材和玻纤之间的黏结状况要低于短玻纤所采用的熔融剪切混炼法，且玻纤在加工流动时容易出现一维取向特性，材料的各向同性程度实际上较短玻纤要低很多。以上专利技术主要是针对玻纤增强SMA常规的改性，尚未有发现采用自制改性玻纤的方式来改善增强SMA来适应天窗框架等高尺寸方面的要求。因此开发出一种具有高尺寸稳定性增强SMA材料来解决目前行业痛点显得尤为必要。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种力学性能优异且稳定性强的SMA材料及其制备方法和应用。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种SMA材料，所述SMA材料包括以下质量份的组分：SMA树脂35
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67份、增韧剂2
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5份、玻璃纤维10
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20份、玻璃微珠10
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20份、相容促进剂1
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6份；
[0006]所述玻璃纤维平均长度为3
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4.5mm；
[0007]所述玻璃微珠的D50粒径为40
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50μm；
[0008]所述相容促进剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝支化苯乙烯
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丙烯腈共聚物，所述甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝支化苯乙烯
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丙烯腈共聚物中，支化苯乙烯
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丙烯腈的质量百分
数为90
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99％，甲基丙烯酸缩水甘油酯的质量百分数为1
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10％，环氧值为0.08
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0.5mol/100g。
[0009]本专利技术提供的一种SMA材料中，通过加入具有一定环氧值范围、且支化苯乙烯
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丙烯腈和甲基丙烯酸缩水甘油酯的质量百分数在一定范围内的相容促进剂和特定长度的玻璃纤维以及特定粒径范围的玻璃微珠相互协同作用，同时配合增韧剂，从而能够显著增强SMA材料的尺寸收缩率和各向同性，展现出优异的尺寸稳定性；并且在具备高尺寸稳定性的基础上还具有优异的力学性能；具体地，本专利技术添加的玻璃微珠的球状结构决定其各向收缩同性，优选上述粒径范围的玻璃微珠，能够降低产品的挠曲变形和后收缩，并且能够降低收缩率和热膨胀系数，从而进一步改善产品尺寸稳定性。
[0010]甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝支化苯乙烯
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丙烯腈共聚物中支化苯乙烯
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丙烯腈和甲基丙烯酸缩水甘油酯的质量百分数在本专利技术给出的范围内都能实现本专利技术的效果，比如支化苯乙烯
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丙烯腈的质量百分数可为90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％，对应的甲基丙烯酸缩水甘油酯的质量百分数可为10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％。同理，甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝支化苯乙烯
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丙烯腈共聚物的环氧值在本专利技术给出的范围内都能实现本专利技术的效果，比如环氧值可为0.08mol/100g、0.1mol/100g、0.12mol/100g、0.14mol/100g、0.16mol/100g、0.18mol/100g、0.2mol/100g、0.22mol/100g、0.24mol/100g、0.26mol/100g、0.28mol/100g、0.3mol/100g、0.32mol/100g、0.34mol/100g、0.36mol/100g、0.38mol/100g、0.4mol/100g、0.42mol/100g、0.44mol/100g、0.46mol/100g、0.48mol/100g、0.5mol/100g。
[0011]所述甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝支化苯乙烯
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丙烯腈共聚物中环氧值的测试方法参照GB/T 1677
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2008中的方法进行测试。
[0012]所述甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝支化苯乙烯
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丙烯腈共聚物中的支化度为15
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90，在本专利技术给出的范围内都能实现本专利技术的效果，比如支化度可为15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90。
[0013]作为本专利技术所述SMA材料的优选实施方式，所述甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝支化苯乙烯
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丙烯腈共聚物为支化苯乙烯
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丙烯腈共聚物与甲基丙烯酸缩水甘油酯经混合挤出制得，所述支化苯乙烯
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丙烯腈共聚物和甲基丙烯酸缩水甘油酯的质量比为(80
‑
99)：(1
‑
20)。
[0014]专利技术人研究发现，当采用上述质量比进行相容促进剂的合成时，得到的产品的环氧值以及支化苯乙烯
‑
丙烯腈共聚物、甲基丙烯酸缩水甘油酯的质量百分数在本专利技术限定的范围内。
[0015]优选地，所述相容促进剂的制备方法为：将支化苯乙烯
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丙烯腈共聚物和甲基丙烯酸缩水甘油酯以(80
‑
99)：(1
‑
20)的质量比混合均匀后挤出，得相容促进剂。
[0016]优选地，在制备的过程中还加入引发剂过氧化二异丙苯与支化苯乙烯
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丙烯腈共聚物和甲基丙烯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种SMA材料，其特征在于，所述SMA材料包括以下质量份的组分：SMA树脂35
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67份、增韧剂2
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5份、玻璃纤维10
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20份、玻璃微珠10
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20份、相容促进剂1
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6份；所述玻璃纤维的平均长度为3
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4.5mm；所述玻璃微珠的D50粒径为40
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50μm；所述相容促进剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝支化苯乙烯
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丙烯腈共聚物，所述甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝支化苯乙烯
‑
丙烯腈共聚物中，支化苯乙烯
‑
丙烯腈的质量百分数为90
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99％，甲基丙烯酸缩水甘油酯的质量百分数为1
‑
10％，环氧值为0.08
‑
0.5mol/100g。2.根据权利要求1所述的SMA材料，其特征在于，所述SMA树脂中，马来酸酐的质量百分数为6
‑
25％。3.根据权利要求1所述的SMA材料，其特征在于，所述增韧剂为丙烯腈
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丁二烯
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苯乙烯高胶粉和/或乙烯
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丙烯酸丁酯
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【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏浩，李欣达，诸金，孙付宇，李明昆，林荣涛，缪启龙，李明轩，刘开，张永，
申请(专利权)人：江苏金发科技新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：