一种高耐热高低温韧性ABS材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高耐热高低温韧性ABS材料的制备方法及应用。该ABS材料包含以下重量份计的组分：ABS树脂80

【技术实现步骤摘要】
一种高耐热高低温韧性ABS材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于高分子材料
，涉及一种高耐热高低温韧性ABS材料的制备方法及应用。

技术介绍

[0002]随着我国经济的快速发展，市场和消费者对消费领域要求的不断提高，对塑料材料更加追求健康和环保，塑料零部件的力学性能和抗菌性能受到了越来越广泛的关注。丙烯腈
‑
丁二烯
‑
苯乙烯塑料(ABS)是一种刚性、硬度、韧性均衡的工程塑料，具有良好的尺寸稳定性、加工流动性、耐低温性等优点。在汽车内外饰和家电领域有广泛的应用。
[0003]但是ABS的耐热性也不佳，维卡软化点仅100℃左右，而汽车内饰材料一般要求的使用温度需要≥90℃。所以ABS需要进行耐热改性，才可以在汽车内、外饰领域进行应用。传统的耐热改性剂在提高了材料耐热的同时，使材料的韧性大幅度下降，导致零件在使用过程中容易发生断裂和开裂等缺陷，特别是卡扣等薄弱位置。因此，开发高韧性高耐热的ABS，对拓宽ABS的应用有极大的意义。
[0004]通过检索，发现如下相关专利：
[0005]CN 105385058A公开了一种低内应力耐热ABS树脂及其制备方法与应用。所述的低内应力耐热ABS树脂包括如下重量份的配方组成：ABS橡胶粉20
‑
40份、低分子量SAN树脂2
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10份、高丙烯腈含量SAN树脂42
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77份、耐热剂1
‑
8份、抗氧剂0.1
‑
1份、润滑剂0.1r/>‑
1份、耐候剂0.1
‑
1份。其制备的低内应力耐热ABS树脂在保证耐热和冲击的基础上，极大的提高了材料的流动性，可明显降低注塑过程中的内引力。其所用的耐热剂为市面上常见的N
‑
苯基马来酰亚胺的共聚物或
ɑ
‑
甲基苯乙烯，通过添加低分子量的SAN来改善流动性，并不能在保证耐热的前提下，提高ABS的韧性。
[0006]CN 107043516A了一种具有改善耐候性的深色耐热ABS树脂组合物；所述组合物包括以下重量份数的各组分：丙烯腈
‑
丁二烯
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苯乙烯树脂100份，耐热剂5～15份，红外反射颜料0.5
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3.0份，钛白粉0.1
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1.0份，光稳定剂0.2～1.0份，其他助剂0.5～2.0份。其添加了常用的耐热剂，实现了ABS的耐热改性，不过没有很好的同时兼顾韧性。
[0007]目前现有的耐热ABS的主要是通过添加耐热共聚物而实现的，耐热剂通常为N
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苯基马来酰亚胺
‑
苯乙烯
‑
马来酸酐共聚物、α
‑
甲基苯乙烯
‑
丙烯腈共聚物、苯乙烯
‑
马来酸酐共聚物、甲基丙烯酸甲酯
‑
苯乙烯
‑
马来酸酐等。刚性基团的引入，在提高材料耐热的同时，导致了材料的韧性大幅下降，限制了ABS材料的应用范围。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是解决现有ABS材料耐热和韧性不能平衡的缺点，提供一种加工工艺简单高耐热高低温韧性的ABS。
[0009]为了实验上述专利技术目的，本专利技术的技术方案如下：
[0010]一种高耐热高低温韧性的ABS材料，该材料包含以下重量份计的组分组成：
[0011]ABS树脂80
‑
95份；
[0012]复合耐热改性剂5
‑
20份；
[0013]抗氧剂0.5
‑
2份。
[0014]其中，
[0015]所述ABS为本体法合成的ABS，其熔体流动速率(MFR)为7～30g/10min(220℃，10kg)。
[0016]所述的复合耐热改性剂，为有机硅/N
‑
苯基马来酰亚胺共聚物。其中，N
‑
苯基马来酰亚胺(N
‑
PMI)：质量分数≥98％，浅黄色针状晶体；有机硅为乙烯基氨基封端苯基硅油：分子量1000
‑
2000。
[0017]所述的有机硅/N
‑
苯基马来酰亚胺共聚物的制备方法，其步骤如下：
[0018](1)N
‑
PMI的预处理：将乙醇加热至沸腾，将适量N
‑
PMI溶解于乙醇中，直至晶体出现，后将乙醇缓慢降温至室温，移入冰水中，析出晶体备用。
[0019](2)将有机硅/N
‑
PMI按照1:3的比例混合均匀后，加入到复配乳化剂(OP
‑
10：SDS＝2:3)中，单体耐热质量分数不超过3％。充分搅拌至形成稳定的预乳液。
[0020](3)配制含有引发剂AIBN(单体总质量的0.2％)于40℃下恒温聚合。30min后开始滴加含有还原剂Na2SO3(单体总质量的0.2％)的溶液。恒温聚合3h，然后升温至85℃继续反应3h。
[0021](4)冷却后用氨水调节至pH＝7～8，经饱和Al2(SO4)3溶液破乳后分离固体产物，分别用去离子水和乙醚洗涤数次后，真空干燥得到共聚物。
[0022]所述的抗氧剂为四[β
‑
(3，5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)，三[2.4
‑
二叔丁基苯基]亚磷酸酯(抗氧剂168)中的一种或两种。
[0023]一种高耐热高低温韧性的ABS复合材料的制备方法，包括如下步骤：
[0024](1)按照配方称取各组分。
[0025](2)将配好的物料放入高速混合机混合均匀。然后倒入挤出机中，经过熔融挤出、牵引、切割造粒，得到所述的ABS材料。
[0026](3)将得到的ABS材料通过注射机注射成型，得到标准样条和样板进行性能测试。
[0027]而且，步骤(2)中的高速混合机转速为500～1000rpm，混合温度为20～50℃，混合时间为3～5min。螺杆挤出机为双螺杆挤出机，各区温度为220～250℃。
[0028]而且，步骤(3)中的注塑机为卧式注塑机，其各区温度为220
‑
240℃。
[0029]本专利技术通过添加复合耐热改性剂，在传统的N
‑
PMI高刚性分子上，通过共聚引入了硅氧键，使ABS同时具有高耐热和高低温韧性的效果。拓宽了高耐热ABS在汽车领域的应用。
[0030]与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果是：
[0031](1)本专利技术通过有机硅/N
‑
苯基马来酰亚胺共聚物作为耐热剂，刚性的N
‑
PMI可以有效的增加ABS耐热，而有机硅可以有效的保留材料的低温韧性，起到刚韧平衡的特点。
具体实施方式
[0032]为了更好的理解本专利技术，下面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高耐热高低温韧性的ABS材料，其特征在于：该材料包含以下重量份计的组分组成：ABS树脂80
‑
95份；复合耐热改性剂5
‑
20份；抗氧剂0.5
‑
2份。2.根据权利要求1所述的一种高耐热高低温韧性的ABS材料，其特征在于：所述ABS为本体法合成的ABS，其熔体流动速率(MFR)为7～30g/10min(220℃，10kg)。3.根据权利要求1所述的一种高耐热高低温韧性的ABS材料，其特征在于：所述的复合耐热改性剂，为有机硅/N
‑
苯基马来酰亚胺共聚物。其中，N
‑
苯基马来酰亚胺(N
‑
PMI)：质量分数≥98％，浅黄色针状晶体；有机硅为乙烯基氨基封端苯基硅油：分子量1000
‑
2000。4.根据权利要求1所述的一种高耐热高低温韧性的ABS材料，其特征在于：所述的有机硅/N
‑
苯基马来酰亚胺共聚物的制备方法，其步骤如下：(1)N
‑
PMI的预处理：将乙醇加热至沸腾，将适量N
‑
PMI溶解于乙醇中，直至晶体出现，后将乙醇缓慢降温至室温，移入冰水中，析出晶体备用；(2)将有机硅/N
‑
PMI按照1:3的比例混合均匀后，加入到复配乳化剂(OP
‑
10：SDS＝2:3)中，单体耐热质量分...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘嘉任，纪效均，尹秀萍，梁亚男，丁步鹏，冯钰璐，何培雯，张锴，蔡青，蔡莹，周文，
申请(专利权)人：上海普利特复合材料股份有限公司浙江普利特新材料有限公司上海普利特化工新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：