本发明专利技术涉及一种耐热、抗冲玻璃纤维增强黑色丙烯腈-丁二烯-苯乙烯改性塑料及其制备方法，主要解决玻璃纤维增强复合材料抗冲击性能差的问题，同时，提高复合体系的耐热性。本发明专利技术通过添加耐热的苯乙烯、马来酰亚胺等多单元无规共聚物提高耐热性和相容性，通过添加无碱玻璃短纤维来提高其刚性，降低材料的线胀系数和成型收缩率，同时，添加对力学性能和耐热性影响较小的硅丙烯酸系类抗冲击改性剂来改善整个体系的抗冲击性能。较好地解决了在提高耐热性和刚性同时，抗冲击急剧下降的问题。本发明专利技术技术方案简单明了，可以进行规模化生产。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种改性塑料材料及其制备方法，特别是涉及一种耐热、抗冲、玻璃纤维强黑色丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABQ改性塑料及其制备方法。
技术介绍
玻璃纤维增强丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABQ复合材料，是以丙烯腈-丁二烯-苯乙烯为基体，以玻璃纤维为增强材料而制成的复合材料，综合了丙烯腈-丁二烯-苯乙烯和玻璃纤维的性能。丙烯腈-丁二烯-苯乙烯是用途广泛的热塑性工程塑料，应用于机械、电子、电气、仪表、家用电器、军工等领域。但其拉伸弯曲强度较低，耐热性不足，达不到丙烯腈-丁二烯-苯乙烯在汽车方面的应用要求。玻璃纤维增强丙烯腈-丁二烯-苯乙烯复合材料具有良好的综合性能，强度高，刚性好，成型性好，尺寸稳定。同时，加入玻璃纤维可适当地提高复合材料的热变形温度，大幅度提高拉伸性能，降低材料的线胀系数和成型收缩率。但是，由于玻璃纤维的添加，冲击强度明显下降。对于玻璃纤维增强丙烯腈-丁二烯-苯乙烯复合材料的整体性能的提升，已经有大量的研究在进行。为增进玻璃纤维和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂基体之间的结合性， 一些专利已经提出了解决方案。阐述玻璃纤维表面是经过含有环氧基团或者是丙烯腈和苯乙烯、核壳结构的甲基苯乙烯、α甲基苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯的一种或几种的共混物处理过。文献主要关注加工性能、表观粗糙度和色差，经过如此处理后，表观和色差得到改善。例如，将0. 到5%的C1-12直链二元羧酸烷基锡(顺丁烯二酸二丁基锡、顺丁烯二酸二辛基锡)或C1-12环链二元羧酸有机锡化合物偶联剂，加入到接枝橡胶和苯乙烯，苯乙烯/甲基苯乙烯/丙烯腈共聚物的体系中。该体系在添加20%的玻璃纤维时，仍显示出很好的加工性能，良好的抗冲和耐热性能。综合性能最佳的案例中，无缺口冲击强度(anKT)为^KJ/ m2，缺口冲击强度(akKT)为9. lKJ/m2, Vicat B为108°C。一些文献描述了在一种丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂中加入玻璃纤维和一种含有环氧基团的硅偶联剂(β-(3，4-环氧环己烷)乙基三甲氧基硅烷，脂环族的环氧和一种硅烷偶联剂的反应产物)，制得的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯复合体系具有较高的拉伸强度和抗冲击强度。文献报道向熔融共混连续本体法生产的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂中，添加相容剂苯乙烯-马来酸酐无规共聚物，加工助剂以及无碱玻璃纤维制备出抗冲击强度高、弯曲强度高的树脂体系。最佳案例在玻璃纤维添加量为21. 6%的条件下，热变形温度为101. 50C (ASTM D6481. 82MPa,6. 4mm)，悬臂梁冲击强度为11. ^(J/m2。文献报道将相容剂改变为苯乙烯-马来酸酐无规共聚物和环氧树脂的复配，得到的最佳体系，在玻璃纤维为30%时，得到了具有很好强度、韧性、耐热性能、 流动性能，不翘曲，不浮纤的优良体系。综上所述，无论是加入各种偶联剂，玻纤表面处理，还是加入相容剂，均着眼于增加玻璃纤维和基体树脂的结合力。通过增加结合力，来达到改善抗冲性能、提高耐热性和提高拉伸性能的目的，这种手段毕竟对耐热性和抗冲性能的提升毕竟很有限。本专利技术在保证4加工性能和表观的条件下，为提高其耐热性和抗冲性能提供了一条适宜操作的方法。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服普通的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯ABS拉伸强度较低，耐热性较差的问题，采用玻璃纤维增强丙烯腈-丁二烯-苯乙烯和耐热改性剂来提高拉伸强度和耐热性，同时，采用特殊的耐热抗冲剂来提高体系的抗冲击性能。当然，所得的树脂体系也需要考虑表观的粗糙性。为解决上述问题，本专利技术采用的技术方案如下—种耐热、抗冲、玻纤增强黑色丙烯腈-丁二烯-苯乙烯改性塑料，其特征在于，组分按重量份数表示主要包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯 60-85玻璃纤维2-18黑色母粒1.8-3.0相容剂4-7耐热改性剂4-12抗冲改性剂2-10抗氧剂0.2-0.3高光亮分散剂0.09-0.15润滑剂0.5-1所述的耐热、抗冲玻纤增强黑色丙烯腈-丁二烯-苯乙烯改性塑料，其特征在于，所述的玻纤为无碱短切玻璃纤维，已经经过偶联剂处理，长度为3. 0-4. 5毫米单丝直径13-14 μ m ；所述的黑色母粒为50%碳黑含量的丙烯腈-苯乙烯黑色母粒料；所述的耐热改性剂为苯乙烯、丙烯腈、酰亚胺的无规共聚物，其热变形温度大于120°C，玻璃化温度为 145-155°C ；所述的抗冲改性剂为核壳结构的硅丙烯酸系列抗冲剂，橡胶成分为硅丙烯酸橡胶，外层接枝SAN树脂的硬核结构；所述的相容剂为苯乙烯接枝的马来酸酐共聚物；所述的抗氧剂为亚磷酸三(2，4_ 二叔丁基苯基)酯(汽巴精化IRGAF0S 168)和四季戊四醇酯(汽巴精化IRGAN0X 1010)；所述的高光亮分散剂为以胺基和碱金属离子为锚固基团的端羧基聚酯(上海三正高分子材料有限公司CH-1A)， 分子量为1000 10000 ；所述的润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯或者乙撑双硬脂酰胺。一种耐热、抗冲玻纤增强黑色丙烯腈-丁二烯-苯乙烯改性料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯于70-90°C条件下烘干3-5小时，玻璃纤维100-130°C干燥1-3小时后，喷洒上2% (wt%)的硅烷偶联剂，然后继续在100-130°C条件下干燥3-5小时。称取60-85份丙烯腈-丁二烯-苯乙烯，1. 8-3. 0份的丙烯腈-苯乙烯黑色母粒，4-7份的苯乙烯接枝的马来酸酐共聚物，4-12份苯乙烯、丙烯腈、酰亚胺的无规共聚物，2-10份核壳结构的硅丙烯酸系列抗冲剂，0. 2-0. 3份亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯(汽巴精化IRGAF0S 168)和四季戊四醇酯(汽巴精化IRGAN0X1010)，0. 09-0. 15份以胺基和碱金属离子为锚固基团的端羧基聚酯高光亮分散剂，0. 5-1份季戊四醇硬脂酸酯或者乙撑双硬脂酰胺润滑剂，在高混机中混合 3-10分钟出料，然后加入2-18份的玻璃纤维，振动混合。将上述共混料加入双螺杆挤出机5中，造粒成型，加工温度为145 230°C，双螺杆转速为180转/分。一种耐热、抗冲玻纤增强黑色丙烯腈-丁二烯-苯乙烯改性料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯于80°C条件下烘干4小时，玻璃纤维 100-130°C干燥2小时后，喷洒上2% (wt% )的硅烷偶联剂，然后继续在120°C条件下干燥 4小时。称取63. 43份丙烯腈-丁二烯-苯乙烯，1. 98份的丙烯腈-苯乙烯黑色母粒，6. 94 份的苯乙烯接枝的马来酸酐共聚物，9. 91份苯乙烯、丙烯腈、酰亚胺的无规共聚物，6. 94份核壳结构的硅丙烯酸系列抗冲剂，0. 1份亚磷酸三(2，4_ 二叔丁基苯基)酯(汽巴精化 IRGAF0S 168)和0.2份四季戊四醇酯(汽巴精化IRGANOX 1010),0. 1份以胺基和碱金属离子为锚固基团的端羧基聚酯高光亮分散剂， 0. 2份季戊四醇硬脂酸酯和0. 3份乙撑双硬脂酰胺润滑剂，在高混机中混合10分钟出料，然后加入9. 91份的玻璃纤维，振动混合。将上述共混料加入双螺杆挤出机中，造粒成型，加工温度为145 230°C，双螺杆转速为180转/分。本专利技术所述的这种耐热、抗冲、玻纤增强黑色丙烯腈-丁二烯-苯乙烯改性料在保持较高的拉伸弯曲性能的同时，具本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：吴娟娟，陈超，盛小海，洪月蓉，
申请(专利权)人：上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：
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