專(zhuān)利名稱(chēng)：一種短纖維增強(qiáng)abs復(fù)合材料及其制備方法
一種短纖維增強(qiáng)ABS復(fù)合材料及其制備方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種短纖維增強(qiáng)ABS復(fù)合材料及其 制備方法。
背景技術(shù)：
ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene)是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物。ABS因能表現(xiàn)三種組分的協(xié)同性能，所以具有表面硬度高、耐低溫沖擊性好、尺寸 穩(wěn)定性好、成型收縮率小、加工性能優(yōu)良等優(yōu)異性能。
目前，ABS主要應(yīng)用于機(jī)械制造、辦公用品、電子電器等行業(yè)。但是，ABS的 強(qiáng)度、硬度、尺寸穩(wěn)定性及熱變形溫度等性能尚不能滿(mǎn)足工程件的要求。因此，必須經(jīng) 過(guò)增強(qiáng)改性，才適合應(yīng)用于一些結(jié)構(gòu)制件。ABS樹(shù)脂的增強(qiáng)改性主要手段是玻纖增強(qiáng)， 玻璃纖維增強(qiáng)ABS復(fù)合材料具有良好的綜合性能，強(qiáng)度高，剛性好，耐高溫，成型性 好，尺寸穩(wěn)定，加入玻璃纖維可提高復(fù)合材料的熱變形溫度，降低材料的線(xiàn)脹系數(shù)和成 型收縮率。玻璃纖維ABS目前主要是采用長(zhǎng)纖維增強(qiáng)，但是長(zhǎng)纖增強(qiáng)改性存在著玻纖計(jì) 量精度差，玻纖分布不均勻，對(duì)設(shè)備磨損較大，所得產(chǎn)品力學(xué)性能一般等缺陷。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供一種短纖維增強(qiáng)ABS復(fù)合材料及其制備方法，旨在解決現(xiàn)有 技術(shù)中ABS力學(xué)性能、流動(dòng)性和耐熱性能欠佳的問(wèn)題。
一種短纖維增強(qiáng)ABS復(fù)合材料，其包括按照重量百分比的如下組分
ABS 樹(shù)脂50 85%;
短纖維5 30%;
相容劑3 8%;
增韌劑5 15%;
抗氧化劑0.1 1%;
偶聯(lián)劑0.5 2.5%;
潤(rùn)滑劑0.5-1%。
以及，一種短纖維增強(qiáng)ABS復(fù)合材料的制備方法，其包括如下步驟
按照重量百分比選取原料，所述原料包括ABS樹(shù)脂50 85%，短纖維5 30%,相容劑30 50%，增韌劑5 15%，抗氧化劑0.1 0.5%，偶聯(lián)劑0.5 2.5%， 潤(rùn)滑劑0.5-1% ；
將ABS樹(shù)脂50 85%，相容劑30 50%，增韌劑5 15%，抗氧化劑0.1 0.5%,偶聯(lián)劑0.5 2.5%，潤(rùn)滑劑0.5-1%混合均勻，得混合原料；
將上述混合原料和短纖維5 30%進(jìn)行擠出，造粒，獲得所述短纖維增強(qiáng)ABS 復(fù)合材料。
本發(fā)明實(shí)施例的短纖維增強(qiáng)ABS復(fù)合材料，在原有長(zhǎng)纖改性基礎(chǔ)上，極大改善了表面浮纖，分層等缺陷，同時(shí)降低設(shè)備損耗，而且配方簡(jiǎn)單，工藝易操作，達(dá)到了 “降本增效”的目的。玻璃纖維增強(qiáng)ABS不僅保持了 ABS原有的優(yōu)異性能，而且能有 效提高其拉伸強(qiáng)度，彈性模量，熱變形溫度及尺寸穩(wěn)定性，擴(kuò)大了 ABS的應(yīng)用領(lǐng)域。該 短纖維增強(qiáng)ABS復(fù)合材料制備方法采用混煉反應(yīng)擠出造粒一次性完成的工藝，其制備方 法工藝簡(jiǎn)單，操作方便，效益高，成本低，適于工業(yè)化生產(chǎn)。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例的短纖維增強(qiáng)ABS復(fù)合材料的制備方法流程圖。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施 例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋 本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
本發(fā)明實(shí)施例的短纖維增強(qiáng)ABS復(fù)合材料，其包括按照重量百分比的如下組 分
ABS樹(shù)脂50 85%
短纖維5 30% ；
相容劑3 8% ；
增韌劑5 15% ；
抗氧化劑0.1 ；
偶聯(lián)劑0.5 2.5%
潤(rùn)滑劑0.5-1%。
優(yōu)選地，所述ABS樹(shù)脂為上海高橋石化ABS 8391。
所述短纖維為“巨石”牌ABS專(zhuān)用短纖維526。由于短纖維5 經(jīng)過(guò)特殊偶聯(lián) 劑處理，與ABS基體樹(shù)脂相容性好。
所述相容劑為馬來(lái)酸酐-苯乙烯無(wú)規(guī)共聚物6MA)，如MPC1501。
所述增韌劑能夠降低復(fù)合材料脆性和提高復(fù)合材料抗沖擊性能，優(yōu)選為 HR181。
所述抗氧化劑為酚類(lèi)抗氧化劑1010和磷酸酯類(lèi)抗氧化劑168的混合物，抗氧劑 168和1010具有協(xié)同抗氧效應(yīng)，優(yōu)選地，按重量比1 1復(fù)配時(shí)效果最佳。
偶聯(lián)劑能夠大幅度提高在A(yíng)BS干濕態(tài)下的彎曲強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度和層間剪切強(qiáng) 度。優(yōu)選地，所述偶聯(lián)劑為KH550，KH550是γ-氨丙基三乙氧基硅烷，氨基和乙氧基 分別用來(lái)偶聯(lián)ABS和玻璃纖維，增強(qiáng)其粘結(jié)性，提高產(chǎn)品的機(jī)械、電氣、耐水、抗老化 等性能。
潤(rùn)滑劑投入量雖然較少，但對(duì)型材的加工和內(nèi)在性能影響很大。充分發(fā)揮潤(rùn)滑 體系的作用，較大程度上依賴(lài)于潤(rùn)滑體系的選擇與匹配。在短纖維增強(qiáng)ABS復(fù)合材料 中，優(yōu)選地，所述潤(rùn)滑劑為乙撐雙硬脂酸酯酰胺(EBS)，如EBS 120。此外，還可以添 加白油，如白油4006，進(jìn)一步提高潤(rùn)滑效率。
請(qǐng)參閱圖1，顯示本發(fā)明實(shí)施例的短纖維增強(qiáng)ABS復(fù)合材料，該方法包括如下步驟
SOl 按照重量配比選取原料，所述原料按照重量百分比選取原料，所述原料包 括ABS樹(shù)脂50 85%，短纖維5 30%，相容劑30 50%，增韌劑5 15%，抗氧 化劑0.1 0.5%，偶聯(lián)劑0.5 2.5%，潤(rùn)滑劑0.5-1%;
S02 將ABS樹(shù)脂50 85 %，相容劑30 50 %，增韌劑5 15 %，抗氧化劑 0.1 0.5%，偶聯(lián)劑0.5 2.5%，潤(rùn)滑劑0.5-1%混合均勻，得混合原料；
S03將上述混合原料和短纖維5 30%進(jìn)行擠出，造粒，獲得所述短纖維增強(qiáng) ABS復(fù)合材料。
步驟SOl中，所有物料稱(chēng)量準(zhǔn)確，精確至0.001千克，放入相應(yīng)的物料袋中并且 做好標(biāo)示。
步驟S02具體為，ABS樹(shù)脂、相容劑、增韌劑、抗氧化劑、偶聯(lián)劑、潤(rùn)滑劑混合均勻加入高速混合器中，充分混合10 20min，得混合原料。
步驟S03中，將上述混合原料和短纖維5 30%進(jìn)行擠出，造粒。優(yōu)選采用 雙螺桿擠出機(jī)擠出。雙螺桿擠出機(jī)的側(cè)喂料口先放入適量短纖維，混合原料在主喂料口 加入，短纖維在側(cè)喂料口加入，調(diào)整主側(cè)喂料的轉(zhuǎn)速以調(diào)節(jié)玻纖含量。將上述混合物精 確計(jì)量短玻纖維含量送入擠出機(jī)內(nèi)，在雙螺桿機(jī)的剪切，輸送，混煉下，充分熔化，復(fù) 合，再經(jīng)機(jī)頭擠出，拉條，水冷，切粒，干燥，最后包裝成成品。雙螺桿擠出機(jī)的螺桿 的長(zhǎng)徑比為40，該混合物料和短纖維在雙螺桿擠出機(jī)中各段的溫度分別優(yōu)選為一區(qū)喂 料段溫度180 195°C，二區(qū)壓縮段溫度為195 210°C，三區(qū)計(jì)量段溫度200 210°C， 四區(qū)機(jī)頭溫度220°C，螺桿轉(zhuǎn)速為450RPM/mta。
以下通過(guò)具體配方和制備方法的實(shí)施例來(lái)說(shuō)明上述短纖維增強(qiáng)ABS復(fù)合材料及 其制備方法。
各實(shí)施例準(zhǔn)備的復(fù)合物按ASTM標(biāo)準(zhǔn)注塑成型成各種標(biāo)準(zhǔn)力學(xué)性能測(cè)試樣條， 按美國(guó)UL標(biāo)準(zhǔn)注塑成標(biāo)準(zhǔn)燃燒試樣條，如表1所示
表 1
權(quán)利要求
1.一種短纖維增強(qiáng)ABS復(fù)合材料，其特征在于，其包括按照重量百分比的如下組分ABS樹(shù)脂50 85%;短纖維5 30%;相容劑3 8%;增韌劑5 15%;抗氧化劑 0.1 1%;偶聯(lián)劑0.5 2.5%;潤(rùn)滑劑0.5-1%。
2.如權(quán)利要求1所述的短纖維增強(qiáng)ABS復(fù)合材料，其特征在于，所述ABS樹(shù)脂為 ABS 8391。
3.如權(quán)利要求1所述的短纖維增強(qiáng)ABS復(fù)合材料，其特征在于，所述短纖維為巨石 短纖維526。
4.如權(quán)利要求1所述的短纖維增強(qiáng)ABS復(fù)合材料，其特征在于，所述相容劑為馬來(lái) 酸酐-苯乙烯無(wú)規(guī)共聚物MPC1501。
5.如權(quán)利要求1所述的短纖維增強(qiáng)ABS復(fù)合材料，其特征在于，所述增韌劑為 HR181。
6.如權(quán)利要求1所述的短纖維增強(qiáng)ABS復(fù)合材料，其特征在于，所述抗氧化劑為酚 類(lèi)抗氧化劑1010和磷酸酯類(lèi)抗氧化劑168按重量比為1 1的混合物。
7.如權(quán)利要求1所述的短纖維增強(qiáng)ABS復(fù)合材料，其特征在于，所述偶聯(lián)劑為 KH550。
8.如權(quán)利要求1所述的短纖維增強(qiáng)ABS復(fù)合材料，其特征在于，所述潤(rùn)滑劑為乙撐 雙硬脂酸酯酰胺(EBS)。
9.一種短纖維增強(qiáng)ABS復(fù)合材料的制備方法，其包括如下步驟按照重量百分比選取原料，所述包括ABS樹(shù)脂50 85%，短纖維5 30%，相容 劑30 50%，增韌劑5 15%，抗氧化劑0.1 0.5%，偶聯(lián)劑0.5 2.5%，潤(rùn)滑劑 0.5-1% ；將ABS樹(shù)脂50 85%，相容劑30 50%，增韌劑5 15%，抗氧化劑0.1 0.5%， 偶聯(lián)劑0.5 2.5 %，潤(rùn)滑劑0.5-1 %混合均勻，得混合原料；將上述混合原料和短纖維5 30%進(jìn)行擠出，造粒，獲得所述短纖維增強(qiáng)ABS復(fù)合 材料。
10.如權(quán)利要求9所述的短纖維增強(qiáng)ABS復(fù)合材料，其特征在于，所述擠出是采用雙 螺桿擠出機(jī)擠出，所述混合原料在主喂料口加入，所述短纖維在側(cè)喂料口加入，所述雙 螺桿擠出機(jī)的螺桿的長(zhǎng)徑比為40，所述雙螺桿擠出機(jī)的設(shè)置為一區(qū)喂料段溫度180 195°C, 二區(qū)壓縮段溫度為195 210°C，三區(qū)計(jì)量段溫度200 210°C，四區(qū)機(jī)頭溫度 220°C,螺桿轉(zhuǎn)速為 450RPM/min。
全文摘要
本發(fā)明提供一種短纖維增強(qiáng)ABS復(fù)合材料，其特征在于，其包括按照重量百分比的如下組分ABS樹(shù)脂50～85％，短纖維5～30％，相容劑3～8％，增韌劑5～15％，抗氧化劑0.1～1％，偶聯(lián)劑0.5～2.5％，潤(rùn)滑劑0.5-1％。本發(fā)明還提供一種短纖維增強(qiáng)ABS復(fù)合材料的制備方法。所述短纖維增強(qiáng)ABS復(fù)合材料不僅保持了ABS原有的優(yōu)異性能，而且能夠有效提高其拉伸強(qiáng)度、彈性模量、熱變形溫度及尺寸穩(wěn)定性，擴(kuò)大了ABS的應(yīng)用領(lǐng)域。
文檔編號(hào)C08K7/14GK102020826SQ20101061972
公開(kāi)日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者徐東, 徐永, 文勝 申請(qǐng)人:深圳市科聚新材料有限公司