一种ABS树脂、纳米无机粒子复合发泡材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种ABS树脂、纳米无机粒子复合发泡材料，按重量计算，它包含ABS90～100份，纳米无机粒子0～10份，发泡剂10～20份，POE-g-GMA90～180份，发泡助剂5~10份。本发明专利技术在ABS中加入纳米无机粒子，在制备发泡材料时，纳米无机粒子能起到的作用体现在两方面，一方面起到了异相成核作用，另一方面纳米有机蒙脱土以插层和剥离形态均匀分散在ABS基体中，降低熔体黏度，使得纳米无机粒子/ABS树脂微孔发泡材料在较宽的工艺范围内都能达到很好的发泡效果，所制备的发泡材料泡孔平均直径小、泡孔尺寸分布均匀、泡孔密度大。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种ABS树脂、纳米无机粒子复合发泡材料及其制备方法。
技术介绍
ABS树脂作为五大合成树脂之一，具有良好抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能。微孔发泡材料在保持以上优良性能的同时，又具有表观密度低、轻质并且结构坚韧等特点，广泛应用于机械、汽车、电子电器、仪器仪表、纺织和建筑等工业领域，是一种用途极广的工程塑料。发泡材料的性能，无论力学的、热学的、电学的或是热力学的，与发泡材料的表观密度、泡孔平均直径、泡孔尺寸分布、泡孔密度等参数紧密相关。目前可用于制备塑料微孔发泡材料的方法常用的是化学法，但ABS的加工温度较高，这就使得ABS微孔发泡材料的制备不同程度上存在操作复杂，成本高、微孔结构形貌难以控制等问题。因此开发一种生产方便简单，工艺流程可控性高，成本低廉，泡孔小、泡孔密度大、表观密度小，能够规模化生产ABS微孔发泡材料的方法具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种ABS树脂、纳米无机粒子复合微孔发泡材料及制备方法，改善ABS树脂发泡过程，获得泡孔直径小、分布均匀、泡孔密度大的ABS树脂微孔发泡材料。本专利技术采的技术方案:一种ABS树脂、纳米无机粒子复合发泡材料，按重量计算，它包含ABS 90 100份，纳米无机粒子O 10份，发泡剂10 20份，POE-g-GMA 90 180份，发泡助剂5 10份。按重量计算，它包含ABS 95份，纳米无机粒子5份，发泡剂15份，POE-g-GMA 135份，发泡助剂7.5份。所述的纳米无机粒子为纳米有机蒙脱土。所述的发泡剂为AC发泡剂。ABS树脂、纳米无机粒子复合微孔发泡材料的制备方法，将ABS、纳米无机粒子放入烘箱中80°C烘干8小时，然后将ABS和纳米无机粒子按质量比7:3混合均匀放入同向双螺杆混炼挤出造粒机制得纳米无机粒子母粒；取POE-g-GMA和发泡剂按质量比9:1混合均匀放入同向双螺杆混炼挤出造粒机中，在100 130°C下挤出，制得发泡母粒；取八85、纳米无机粒子母粒、发泡母粒、发泡助剂按比例放入注塑机中注塑成不同纳米无机粒子含量的哑铃形发泡样条。本专利技术与现有技术相比，本专利技术在ABS树脂中加入纳米有机蒙脱土，在制备发泡材料时，纳米有机蒙脱土能起 到降低聚合物熔体粘度的作用，降低发泡体系熔体粘度，从而达到很好的发泡效果；同时，纳米片层有机蒙脱土以插层和剥离形态均匀分散ABS基体中，在发泡材料制备的过程中起到了异相成核作用，所制备的发泡材料泡孔平均直径小、泡孔尺寸分布均匀、泡孔密度大，此外，ABS/纳米有机蒙脱土复合材料具有较稳定和更宽的加工温度范围即扩宽了其发泡材料的加工窗口，并且制备成本低。本专利技术技术方案的原理:ABS树脂、纳米无机粒子、发泡剂、发泡助剂混合后制备微孔发泡材料时，纳米无机粒子增加泡孔形核率、降低熔体粘度、有利于泡孔的形成及固定。附图说明图1 图4为纳米无机粒子含量分别为I份，3份，5份，7份，9份对ABS树脂发泡质量的影响统计 图5 图8为纳米无机粒子含量为O份，注塑温度分别为175、180、185、190、195°C对ABS树脂发泡质量的统计图。 图9 图12为纳米无机粒子含量为5份，注塑温度分别为175、180、185、190、195、200°C对ABS树脂发泡质量的统计 图13 图16为纳米无机粒子含量为10份，注塑温度分别为175、180、185、190、195、200°C对ABS树脂发泡质量的统计图。具体实施例方式本专利技术的实施例: 实施例一、试验纳米无机粒子含量对ABS树脂微孔发泡材料发泡质量的影响。1、原料 ABS:工业级，中国石油化工股份有限公司上海高桥分公司；纳米有机蒙脱土:浙江丰虹粘土化工有限公司；发泡母粒:主要成分为偶氮二甲酰胺(AC)，POE-g-MAH,自制；发泡助剂:主要成分为氧化锌，硬脂酸锌，市售。2、样品制备 将ABS、纳米有机蒙脱土放入烘箱中80°C烘干8小时，然后将ABS 70份，纳米有机蒙脱土 30份混合均匀放入同向双螺杆混炼挤出造粒机制得纳米有机蒙脱土 /ABS母粒；取POE-g-GMA 90份、AC发泡剂10份混合均匀放入同向双螺杆混炼挤出造粒机中，在100 130°C下挤出，制得发泡母粒；取发泡母粒150份、发泡助剂7.5份，纳米有机蒙脱土/ABS母粒分另Ij 3.3、10、16.7,23.3、30 份，ABS 分别 96.7,90,83.3,76.7、70 份，分别混合均匀放入注塑机中注塑成纳米有机蒙脱土含量分别为I份、3份、5份、7份、9份的哑铃形纳米有机蒙脱土 /ABS发泡样条，注塑温度分别为185°C。3、实验结果 如图1 图4结果所示，可以看出:随纳米有机蒙脱土含量的增加，ABS树脂微孔发泡材料的发泡质量得到了明显的改善，泡孔尺寸迅速变小，尺寸分布变均匀，同时泡孔密度也迅速提高；当纳米无机粒子含量在5份时，泡孔平均直径获得极小值为27 μ m，泡孔尺寸分布也较窄，泡孔密度获得极大值；当纳米无机粒子的含量超过5份后发泡质量有变差的趋势:泡孔平均尺寸增大，泡孔尺寸分布变宽，泡孔密度减小。4、结论 不同纳米有机蒙脱土含量对ABS树脂发泡质量的影响主要表现为:首先纳米有机蒙脱土降低了 ABS体系的熔体粘度，使得纳米有机蒙脱土 /ABS复合材料在发泡过程中容易形成大量泡孔并固定成型，从而使得ABS微孔发泡材料的泡孔尺寸及分布逐渐变小变窄，泡孔密度增加；其次当纳米有机蒙脱土为5份时，纳米有机蒙脱土 /ABS树脂微孔发泡材料的发泡质量最好，主要是纳米有机蒙脱土 /ABS树脂复合材料具有最佳的粘度，阻止泡孔进一步长大和溢出表面；当纳米有机蒙脱土含量的进一步增加，ABS基体的粘度降低，使得相邻的泡孔容易并泡或者气体溢出表面，导致泡孔质量降低。实施例二、试验注塑温度ABS树脂微孔发泡材料发泡质量的影响。1、原料 ABS:工业级，中国石油化工股份有限公司上海高桥分公司；纳米有机蒙脱土:浙江丰虹粘土化工有限公司；发泡母粒:主要成分为偶氮二甲酰胺(AC)，POE-g-MAH,自制；发泡助剂:主要成分为氧化锌，硬脂酸锌，市售。2、样品制备 将ABS、纳米有机蒙脱土放入烘箱中80°C烘干8小时，然后将ABS 70份，纳米有机蒙脱土 30份混合均匀放入同向双螺杆混炼挤出造粒机制得纳米有机蒙脱土 /ABS母粒；取P0E-g-GMA90份、AC发泡剂10份混合均匀放入同向双螺杆混炼挤出造粒机中，在100 130°C下挤出，制得发泡母粒；取ABS 100份，发泡母粒100份、发泡助剂5份，混合均匀放入注塑机中注塑成纳米有机蒙脱土含量为O份的哑铃形纳米有机蒙脱土 /ABS发泡样条，注塑温度分别为 175。。，180 0C，185 0C，190 °C，195 °C，200 °C。3、实验结果 如图5 图8是纳米有机蒙脱土含量为O份，不同注塑温度对ABS树脂微孔发泡材料的泡孔结构的影响图，从图可以看出，没有添加纳米有机蒙脱土的ABS树脂微孔发泡材料，泡孔平均直径较大，泡孔尺寸分布较宽，泡孔密度`较小，且随着注塑温度的升高，泡孔平均直径逐渐增大，泡孔尺寸分布逐渐变大，泡孔密度逐渐减小。并且在注塑温度为195°C时，发泡材料已经不能形成规则的泡孔结本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ABS树脂、纳米无机粒子复合发泡材料，其特征在于：按重量计算，它包含ABS?90～100份，纳米无机粒子0～10份，发泡剂10～20份，POE?g?GMA?90～180份，发泡助剂5~10份。

【技术特征摘要】
1.一种ABS树脂、纳米无机粒子复合发泡材料，其特征在于:按重量计算，它包含ABS90 100份，纳米无机粒子O 10份，发泡剂10 20份，POE-g-GMA 90 180份，发泡助剂5 10份。2.根据权利要求1所述ABS树脂、纳米无机粒子复合微孔发泡材料，其特征在于:按重量计算，它包含ABS 95份，纳米无机粒子5份，发泡剂15份，POE-g-GMA 135份，发泡助剂7.5 份。3.根据权利要求1至2任一项所述ABS树脂、纳米无机粒子复合微孔发泡材料，其特征在于:所述的纳米无机粒子为纳米有机蒙脱土。4.根据权利要求1至2任一项所述ABS树...

【专利技术属性】
技术研发人员：张敬，张纯，龚维，何力，于杰，王醴均，秦舒浩，
申请(专利权)人：贵州省材料产业技术研究院，
类型：发明
国别省市：