【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高分子化合物的组合物，更具体地，涉及一种湿度响应性pc/abs复合材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、pc/abs复合材料是由聚碳酸酯(pc)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(abs)共混而成的热塑性塑料，不仅具备聚碳酸酯的力学强度、高热变形温度，还具备abs良好的加工性能、成型性能，被广泛应用于汽车内饰和家用电器等领域中。而且，随着应用场景的多元化，不仅要求pc/abs复合材料具备优异的力学性能，还对其外观性能提出了更高的需求，例如，将pc/abs复合材料用于制备湿度敏感性物品的储存箱或转移装置时，不仅需要其优异且稳定的耐冲击性能以实现运输或转移过程中对内部物品的充分保护，还需要能够及时、动态反映其内部环境的湿度以便快速做出相应措施，防止湿度敏感性物品被破坏。
2、而现有技术中，对pc/abs的改性主要集中在耐老化性、阻燃性和力学性能的改善，缺乏在智能响应方面的改进。例如现有技术中公开了一种阻燃pc/abs材料，该材料包括pc、abs、增韧剂、膨胀阻燃剂、协效助燃剂、有机-无机杂化螺旋二氧化硅纤维和抗老化剂，通过在膨胀型阻燃体系中引入协效阻燃剂和有机-无机杂化螺旋二氧化硅纤维，不仅显著提高阻燃性能，还在一定程度上改善了力学性能，但该材料并不具备智能响应功能，无法满足特定应用场景的需求。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是克服现有pc/abs复合材料难以兼具耐老化性能和湿度响应的缺陷和不足，提供一种湿度响应性pc/abs复合材料。
2、本专利技术
3、本专利技术的又一目的是提供一种上述湿度响应性pc/abs复合材料在湿度响应性箱体材料中的应用。
4、本专利技术上述目的通过以下技术方案实现：
5、本专利技术保护一种湿度响应性pc/abs复合材料，按重量份数计，包括以下组分：
6、聚碳酸酯30～85份，abs树脂13～57份，增韧剂1～8份，共价有机框架材料0.5～3份；
7、其中，所述共价有机框架材料由2,6-二醛基-1,5-二羟基萘和4-(4-氨基苯基)-2,6-二(4-氨基苯基)吡啶通过席夫碱反应得到；所述聚碳酸酯的粘均分子量≥20000。
8、需要说明的是：上述湿度响应性pc/abs复合材料中聚碳酸酯的质量分数≥30％；上述共价有机框架材料(s-cofs)为现有已知材料，可以参考huang,wei,et al."solvothermal synthesis of microporous,crystalline covalent organic frameworknanofibers and their colorimetric nanohybrid structures."acs appl materinterfaces 5.18(2013):8845-8849.制得，制备方法如下：
9、将2,6-二醛基-1,5-二羟基萘、4-(4-氨基苯基)-2,6-二(4-氨基苯基)吡啶和有机溶剂混合均匀，然后在115～125℃条件下反应45～50h，纯化，即得共价有机框架材料；其中，所述2,6-二醛基-1,5-二羟基萘与4-(4-氨基苯基)-2,6-二(4-氨基苯基)吡啶的摩尔比为(2～4):(1～3)。
10、具体地，包括以下步骤：将2,6-二醛基-1,5-二羟基萘和4-(4-氨基苯基)-2,6-二(4-氨基苯基)吡啶按摩尔比3:2于乙醇溶剂中混合，室温(25℃)下超声或搅拌混合均匀，然后转移至高压反应釜中120℃以上反应48h，过滤收集沉淀物后使用乙醇、1,4-二氧六环或丙酮充分洗涤，真空干燥后，即得共价有机框架材料。
11、本专利技术利用共价有机框架材料的烯醇结构在不同湿度条件下可转化为酮式结构，这种结构的互相转变会使得pc/abs复合材料的颜色随着环境湿度而发生变化，进而实现对环境湿度产生准确的响应性变化。更重要的是，研究发现共价有机框架材料能够作为填料时，可利用其稳定的多孔骨架结构包埋聚碳酸酯降解所产生的端基，使得pc/abs复合材料具备湿度响应性的同时，在高湿热条件下具有良好的耐老化性能，从而具备稳定的力学性能。
12、还需要说明的是，将本专利技术的湿度响应性pc/abs复合材料放入恒温恒湿箱中，恒温恒湿箱温度为25℃，先在rh＝20％条件下放置2h后，取出使用色差仪测试l、a、b值，即为一次rh＝20％颜色；再将其放回恒温恒湿箱中，在rh＝100％条件下放置2h后，取出使用色差仪测试l、a、b值，即为rh＝100％颜色；然后将其放回恒温恒湿箱中，在rh＝20％条件下放置2h后，取出使用色差仪测试l、a、b值，即为二次rh＝20％颜色。结果发现二次rh＝20％颜色与一次rh＝20％颜色的色差△e≤1.5，即充分说明本专利技术的湿度响应性pc/abs复合材料具有稳定的湿度响应性。
13、优选地，所述湿度响应性pc/abs复合材料包括：聚碳酸酯45～70份，abs树脂25～47份，增韧剂3～6份，共价有机框架材料1～1.8份。
14、具体地，所述聚碳酸酯的粘均分子量为25000～30000，可以通过凝胶渗透色谱法测得，测试标准：gb/t 21863-2008凝胶渗透色谱法(gpc)。以四氢呋喃为淋洗液，取1～5mg样品和1ml四氢呋喃溶剂混合，加热至待样品完全溶解后，进样测试，即得聚碳酸酯的粘均分子量。此外，上述聚碳酸酯的粘均分子量可以为26000、27000、28000或29000。
15、本专利技术的共价有机框架材料(s-cofs)为纳米粉体，当聚碳酸酯的粘均分子量为25000～30000时可以在保持复合材料优异力学性能的基础上，使得共价有机框架材料更均匀地分散于树脂基体中，从而使得pc/abs复合材料对不同湿度的响应更为灵敏。
16、具体地，所述的abs树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元接枝共聚物。可选地，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元接枝共聚物中丁二烯的质量百分含量为10％～20％，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元接枝共聚物中丁二烯的粒径为0.3～1.2μm。
17、具体地，所述增韧剂为有机硅系核壳结构共聚物、苯乙烯-丁二烯-甲基丙烯酸甲酯三元共聚物和abs高胶粉中的至少一种。
18、可选地，所述湿度响应性pc/abs复合材料还包括抗氧剂0.1～1重量份和润滑剂0.2～1重量份；所述抗氧剂为受阻酚抗氧剂、亚磷酸酯抗氧剂和硫代酯类抗氧剂的至少一种；所述润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯和/或硅酮母粒。
19、此外，上述湿度响应性pc/abs复合材料还可以包括不影响其湿度响应性的常规助剂，例如可以为着色剂、抗uv剂、热稳定剂或阻燃剂中的一种或几种。
20、本专利技术还保护一种湿度响应性pc/abs复合材料的制备方法，包括以下步骤：
21、将聚碳酸酯、共价有机框架材料、abs、增韧剂、润滑剂和抗氧剂混合，熔融、挤出，即得湿度响应性pc/abs复合材料本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种湿度响应性PC/ABS复合材料，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分：
2.根据权利要求1所述湿度响应性PC/ABS复合材料，其特征在于，所述聚碳酸酯45～70份，ABS树脂25～47份，增韧剂3.5～6份，共价有机框架材料1～1.8份。
3.根据权利要求1所述湿度响应性PC/ABS复合材料，其特征在于，所述聚碳酸酯的粘均分子量为25000～30000。
4.根据权利要求1所述湿度响应性PC/ABS复合材料，其特征在于，所述的ABS树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元接枝共聚物。
5.根据权利要求4所述湿度响应性PC/ABS复合材料，其特征在于，所述丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元接枝共聚物中丁二烯的质量百分含量为10％～20％。
6.根据权利要求4所述湿度响应性PC/ABS复合材料，其特征在于，所述丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元接枝共聚物中丁二烯的粒径为0.3～1.2μm。
7.根据权利要求1～6任一项所述湿度响应性PC/ABS复合材料，其特征在于，所述增韧剂为有机硅系核壳结构共聚物、苯乙烯-丁二烯-甲基丙烯酸
8.根据权利要求1～6任一项所述湿度响应性PC/ABS复合材料，其特征在于，还包括抗氧剂和润滑剂；所述抗氧剂为受阻酚抗氧剂、亚磷酸酯抗氧剂和硫代酯类抗氧剂的至少一种；所述润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯和/或硅酮母粒。
9.一种权利要求1～8任一项所述湿度响应性PC/ABS复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
10.一种权利要求1～8任一项所述湿度响应性PC/ABS复合材料在湿度响应性箱体材料中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种湿度响应性pc/abs复合材料，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分：
2.根据权利要求1所述湿度响应性pc/abs复合材料，其特征在于，所述聚碳酸酯45～70份，abs树脂25～47份，增韧剂3.5～6份，共价有机框架材料1～1.8份。
3.根据权利要求1所述湿度响应性pc/abs复合材料，其特征在于，所述聚碳酸酯的粘均分子量为25000～30000。
4.根据权利要求1所述湿度响应性pc/abs复合材料，其特征在于，所述的abs树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元接枝共聚物。
5.根据权利要求4所述湿度响应性pc/abs复合材料，其特征在于，所述丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元接枝共聚物中丁二烯的质量百分含量为10％～20％。
6.根据权利要求4所述湿度响应性pc/ab...
【专利技术属性】
技术研发人员：董相茂，陈平绪，叶南飚，艾军伟，岑茵，
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：
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