專利名稱：一種改性abs專用料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種ABS專用料及其制備方法。
背景技術(shù)：
ABS (丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物)樹(shù)脂是介于工程塑料和通用塑料之間的一種需求量大、發(fā)展較快的高分子材料。ABS樹(shù)脂兼有丙烯腈的剛性、丁二烯的韌性及苯乙烯的易加工性，具有卓越的綜合物理機(jī)械性能，廣泛用于電子、電器、汽車、紡織器材、建筑及生活用品等方面。近年來(lái)，隨著電子電器、汽車及輕工產(chǎn)品等的高性能化，對(duì)ABS的性能提出了新的要求。為了滿足用戶的要求，方便用戶及開(kāi)拓新的應(yīng)用領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)外各生產(chǎn)及科研單位紛紛開(kāi)發(fā)、研制各種ABS專用樹(shù)脂和專用料，以適應(yīng)市場(chǎng)發(fā)展的需求，提高產(chǎn)品的附加值。目前， 對(duì)于改性ABS專用料的開(kāi)發(fā)主要面臨如下幾個(gè)亟待解決的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題(1)隨著科技進(jìn)步和人們生活質(zhì)量的提高，人們對(duì)ABS的性能要求越來(lái)越嚴(yán)格，如要求良好的加工流動(dòng)性、輕質(zhì)、低氣味、吸聲等優(yōu)良的綜合性能，因此，為順應(yīng)科技發(fā)展的潮流并進(jìn)一步拓寬了 ABS的應(yīng)用領(lǐng)域，急需開(kāi)發(fā)綜合性能良好的ABS專用料。(2)由于ABS具有一定的揮發(fā)性，常用的ABS制品在使用過(guò)程中經(jīng)常產(chǎn)生一定揮發(fā)物，會(huì)在制件表面產(chǎn)生一定的散發(fā)物，影響制件的使用，同時(shí)還產(chǎn)生一定的難聞氣味，對(duì)空氣，尤其是一些室內(nèi)空間的空氣質(zhì)量產(chǎn)生不良的影響，對(duì)用戶的健康及環(huán)境保護(hù)造成一定的損害，這極大的限制了 ABS的發(fā)展及廣泛應(yīng)用，因此，隨著人們對(duì)環(huán)境保護(hù)及身心健康的要求越來(lái)越高，研制開(kāi)發(fā)低氣味的ABS專用料至關(guān)重要。(3)某些牌號(hào)的ABS的加工流動(dòng)性仍然較低，例如奇美ABS-PA757，其熔融指數(shù) MI (g/10min,260°C,2. 16kg)值只有8. 8，加工流動(dòng)性較低，不易注射成型。(4)利用無(wú)機(jī)填料改性ABS雖然可以降低成本，但是都會(huì)以在一定程度上損失材料的力學(xué)性能為代價(jià)，而且填料的粒徑越小，要實(shí)現(xiàn)其均勻分散就越困難，需要更多的助劑和更好的加工設(shè)備，加工費(fèi)用也越高。因此，在改性ABS專用料的開(kāi)發(fā)方面，尋找或使用新型的改性助劑對(duì)于開(kāi)發(fā)高性能ABS專用料是非常關(guān)鍵的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種對(duì)環(huán)境友好、綜合性能高的改性ABS專用料。本發(fā)明的另一目的在于提供上述改性ABS專用料的制備方法，該制備方法簡(jiǎn)單、 易于控制，利于工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)。本發(fā)明的目的是通過(guò)如下技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)的一種改性ABS專用料，由以下組分為原料制得ABS
相容劑增韌劑抗氧劑潤(rùn)滑劑
有序介孔材料
70 95% 1.5 8% 1.5 8% 0.2 0.6% 0.1 0.5%
1.5 15%，均以質(zhì)量百分含量計(jì);所述有序介孔材料為MCM-41、MCM-48、SBA-15或SBA-16，均為市售產(chǎn)品。為了提高本發(fā)明改性ABS專用料的力學(xué)性能(如缺口沖擊強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度等)，上述各原料組分的用量比例優(yōu)選為
ABS86 92%
相容劑增韌劑抗氧劑潤(rùn)滑劑
有序介孔材料
2 5% 1.5 4% 0.2 0.4% 0.2 0.3%
4 5%，均以質(zhì)量百分含量計(jì);為了進(jìn)一步提高本發(fā)明ABS專用料的吸附能力及加工流動(dòng)性，上述有序介孔材料優(yōu)選為SBA-15。具體地說(shuō)，上述ABS原料可根據(jù)不同用途來(lái)選擇ABS原料進(jìn)行改性，上述技術(shù)方案適用于所有的ABS原料。為了進(jìn)一步提高本發(fā)明改性ABS專用料的力學(xué)綜合性能，上述相容劑優(yōu)選為馬來(lái)酸酐接枝ABS共混物(ABS-g-MAH)或馬來(lái)酸酐接枝PP共混物(PP_g_MAH)，更優(yōu)選的相容劑為 ABS-g-MAH ；上述增韌劑優(yōu)選為甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯(MBQ、乙烯與丁二烯的嵌段共聚物(SBQ或馬來(lái)酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚彈性體 (SEBS-g-MAH)的共混物，更優(yōu)選的增韌劑為MBS ；上述的抗氧劑優(yōu)選為由主抗氧劑和輔助抗氧劑組成，所述主抗氧劑可以為抗氧劑 1076或1010，輔助抗氧劑可以為抗氧劑168或626 ；更優(yōu)選地，每一種抗氧劑的添加范圍為 0. l-0.3wt%，最優(yōu)選地，主/輔抗氧劑的質(zhì)量比在1 1 2，優(yōu)選抗氧劑由0. 15wt%主抗氧劑1076和0. 15wt%的輔助抗氧劑168組成； 上述潤(rùn)滑劑優(yōu)選為N，N’ -亞乙基雙硬脂酰胺EBS、乙撐雙硬脂酰胺、高熔點(diǎn)石蠟或聚乙烯蠟，更優(yōu)選的潤(rùn)滑劑為EBS。最優(yōu)選地，上述各原料組分的用量比為ABS 90%，上述的相容劑3%，增韌劑 2 %，抗氧劑0.3%，潤(rùn)滑劑0.2%，有序介孔材料4. 5 %，均以質(zhì)量百分含量計(jì)。上述改性ABS專用料的制備方法，其特征在于，(1)按上述比例分別稱取上述的各種原料；(2)在常溫常壓下，將上述原料在高速混合機(jī)中充分混合，混合速度150 300轉(zhuǎn) /分鐘，混合時(shí)間3 IOmin ； (3)將步驟⑵所得的混合料置于雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒， 所述的雙螺桿擠出機(jī)的長(zhǎng)徑比為40 1，螺桿轉(zhuǎn)速為150 700轉(zhuǎn)/分鐘，其雙螺桿擠出工作溫度為一區(qū)130 260°C，二區(qū)140 270°C，三區(qū)150 280°C，四區(qū)150 280°C，五區(qū)
4150 280°C，六區(qū)150 280°C，七區(qū)150 280°C，停留時(shí)間1 3min。本發(fā)明具有如下的有益效果(1)采用本發(fā)明所述的有序介孔材料材料作為ABS塑料材料的吸附劑，不僅有效吸附了 ABS塑料材料生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的氣味，使ABS塑料材料具有低氣味的特性，克服了背景技術(shù)中因ABS塑料產(chǎn)生難聞氣味造成空氣質(zhì)量不好的缺點(diǎn)；在提升了 ABS塑料制品品質(zhì)的同時(shí)，還促進(jìn)了有序介孔材料在低氣味專用料領(lǐng)域的工業(yè)化應(yīng)用；( 本發(fā)明ABS專用料的MI值、加工流動(dòng)性均大幅提高，同時(shí)力學(xué)強(qiáng)度也得到了有效提高；(3)本發(fā)明ABS專用料還具有輕質(zhì)、吸聲等優(yōu)異的綜合性能。本發(fā)明改性ABS塑料材料的氣味等級(jí)低于3，有機(jī)化合物揮發(fā)性低于0. 25% ；而添加非介孔材料作為吸附劑的ABS塑料材料，其氣味等級(jí)一般大于3，有機(jī)化合物揮發(fā)性在 0. 25%以上。本發(fā)明改性ABS塑料材料的力學(xué)性能(如拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度)有明顯的提高， 缺口沖擊強(qiáng)度10 llkj/m2，拉伸強(qiáng)度55 90MPa，彎曲強(qiáng)度85 llOMPa，熔融指數(shù) MI (g/10min,260°C,2. 16kg) :15 30。而添加了非介孔材料作為吸附劑的改性ABS塑料， 由于加入吸附劑其力學(xué)性能一般會(huì)有所降低或提高的幅度不大。在制備本發(fā)明多功能ABS專用料時(shí)，因本發(fā)明ABS塑料材料采用有序介孔材料作為吸附劑，無(wú)需特殊的吸附劑活化裝置，制備的成品就可迅速吸附氣味，使本發(fā)明多功能 ABS專用料的制備方法既低碳環(huán)保，簡(jiǎn)單、易操作，還有較好的經(jīng)濟(jì)效益。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體的描述，有必要在此指出的是以下實(shí)施例只用于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明，不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，該領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)上述本發(fā)明內(nèi)容對(duì)本發(fā)明作出一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整。實(shí)施例1 先按以下比例稱取原料(以重量分?jǐn)?shù)表述)
ABS90%ABS-g-MAH3%MBS2%抗氧劑10760.15%抗氧劑1680.15%潤(rùn)滑齊[J EBS0.2%MCM-414.5%ABS 日本東麗公司生產(chǎn)的ABS TlOO產(chǎn)品，ABS材料具有吸濕性，要求在加工之前進(jìn)行干燥處理。干燥條件為80 90°C下最少干燥2小時(shí)。MCM-41有序介孔材料南京先豐納米材料科技有限公司生產(chǎn)的產(chǎn)品，是具有六方有序排列孔道結(jié)構(gòu)和長(zhǎng)程有序性的有序介孔材料，其孔徑3. 5nm, BET比表面積> 900m2/g， 孔容彡0. 6cm3/go將上述原料放入高速混合機(jī)中充分混合，混合速度150 300轉(zhuǎn)/分鐘，混合時(shí)間3 IOmin ;C3)將步驟( 所得的混合料置于雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒。所述的雙螺桿擠出機(jī)的長(zhǎng)徑比為40 1，螺桿轉(zhuǎn)速為150 700轉(zhuǎn)/分鐘，其雙螺桿擠出工作溫度為一區(qū) 130 260°C，二區(qū) 140 270°C，三區(qū) 150 280°C，四區(qū) 150 280°C，五區(qū) 150 280°C， 六區(qū)150 280°C，七區(qū)150 280°C，停留時(shí)間1 3min。對(duì)本實(shí)施例制備的多功能ABS專用料和未改性的ABS (ABS-PA757)進(jìn)行綜合力學(xué)性能、MI值、氣味和有機(jī)物揮發(fā)性測(cè)試。材料的綜合力學(xué)性能通過(guò)測(cè)試?yán)鞆?qiáng)度及沖擊強(qiáng)度的數(shù)值進(jìn)行評(píng)價(jià)；拉伸性能測(cè)試按IS0527-2進(jìn)行，試樣尺寸為150X10X4mm，拉伸速度為50mm/min ；彎曲性能測(cè)試按 IS0178進(jìn)行，試樣尺寸為80 X 10 X 4mm，彎曲速度為2mm/min，跨距為64mm。材料的熔融流動(dòng)指數(shù)(MI值)根據(jù)GB-T 3682-2000《熱塑性塑料熔體質(zhì)量流動(dòng)速率和熔體體積流動(dòng)速率的測(cè)定》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)定。材料的氣味特性按德國(guó)大眾汽車公司PV3900進(jìn)行測(cè)試，試樣質(zhì)量為40 60g，容器容量大小為1升；材料的氣味特性根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定分為1級(jí)無(wú)氣味，2級(jí)有氣味，但無(wú)干擾性氣味，3級(jí)有明顯氣味，但無(wú)干擾性氣味，4級(jí)有干擾性氣味，5級(jí)有強(qiáng)烈干擾性氣味，6級(jí)有不能忍受的氣味。材料的有機(jī)物揮發(fā)性測(cè)試，取一定質(zhì)量的試樣，在100°C下放置10小時(shí)；材料有機(jī)物揮發(fā)性的計(jì)算根據(jù)自定義公式計(jì)算揮發(fā)性(材料初始質(zhì)量-材料在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定下放置后的質(zhì)量)/材料初始質(zhì)量X100 %，進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算所得的數(shù)值越高表示材料有機(jī)化合物揮發(fā)性越大，反之則越小。材料的吸聲系數(shù)按照美國(guó)材料和實(shí)驗(yàn)協(xié)會(huì)在2008年頒布的新測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)ASTM E 1050-08《吸聲系數(shù)和聲阻抗測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行測(cè)量。將本實(shí)施例中添加有序介孔材料后制成的多功能ABS專用料與未改性的 ABS-PA757進(jìn)行比較，測(cè)試結(jié)果如下表所示
權(quán)利要求
1. 一種改性ABS專用料，由以下組分為原料制得ABS70 95%相容劑1. 5 8%增韌劑1. 5 8%抗氧劑0. 2 0. 6%潤(rùn)滑劑0. 1 0. 5%有序介孔材料1. 5 15%，均以質(zhì)量百分含量計(jì)；所述有序介孔材料為MCM-41、MCM-48、SBA-15或SBA-16。
2.如權(quán)利要求1所述的改性ABS專用料，其特征在于所述各原料組分的用量比例為ABS86 92%相容劑2 5%增韌劑1. 5 4%抗氧劑0. 2 0. 4%潤(rùn)滑劑0. 2 0. 3%有序介孔材料 4 5%，均以質(zhì)量百分含量計(jì)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的改性ABS專用料，其特征在于所述有序介孔材料為 SBA-I5。
4.如權(quán)利要求1或2所述的改性ABS專用料，其特征在于所述相容劑為馬來(lái)酸酐接枝ABS共混物(ABS-g-MAH)或馬來(lái)酸酐接枝PP共混物(PP_g_MAH)，進(jìn)一步優(yōu)選的相容劑為 ABS-g-MAHo
5.如權(quán)利要求3所述的改性ABS專用料，其特征在于所述相容劑為ABS-g-MAH。
6.如權(quán)利要求4所述的改性ABS專用料，其特征在于所述增韌劑為甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯(MBS)、乙烯與丁二烯的嵌段共聚物(SBS)或馬來(lái)酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚彈性體(SEBS-g-MAH)的共混物。
7.如權(quán)利要求5所述的改性ABS專用料，其特征在于所述增韌劑為MBS。
8.如權(quán)利要求6所述的改性ABS專用料，其特征在于所述抗氧劑由主抗氧劑和輔助抗氧劑組成，所述主抗氧劑為抗氧劑1076或1010，輔助抗氧劑為抗氧劑168或626 ；所述潤(rùn)滑劑為N，N’ -亞乙基雙硬脂酰胺EBS、乙撐雙硬脂酰胺、高熔點(diǎn)石蠟或聚乙烯蠟。
9.如權(quán)利要求7所述的改性ABS專用料，其特征在于所述抗氧劑由0.15 wt %主抗氧劑1076和0. 15 wt %的輔助抗氧劑168組成；所述潤(rùn)滑劑為EBS。
10.如權(quán)利要求1 9任一項(xiàng)所述改性ABS專用料的制備方法，其特征在于(1)按所述比例分別稱取所述的各種原料；(2)在常溫常壓下，將所述原料在高速混合機(jī)中充分混合， 混合速度15(Γ300轉(zhuǎn)/分鐘，混合時(shí)間3 10min ； (3)將步驟(2)所得的混合料置于雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，所述的雙螺桿擠出機(jī)的長(zhǎng)徑比為40:1，螺桿轉(zhuǎn)速為15(Γ700轉(zhuǎn)/分鐘，其雙螺桿擠出工作溫度為一區(qū)13(T260°C，二區(qū)14(T270°C，三區(qū)15(T280°C，四區(qū)15(T280°C， 五區(qū) 15(T280°C，六區(qū) 15(T280°C，七區(qū) 15(T280°C，停留時(shí)間 1 3min。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種改性ABS專用料及其制備方法，所述ABS專用料包括以下組分ABS70~95wt%、相容劑1.5~8wt%、增韌劑1.5~8wt%、抗氧劑0.2~0.6wt%、潤(rùn)滑劑0.1~0.5wt%、有序介孔材料1.5~15wt%，所述有序介孔材料為MCM-41、MCM-48、SBA-15或SBA-16。其制備方法如下先稱取一定比例的配料放入高速混合機(jī)中充分混合，隨后通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是有效提高了ABS的MI值，改善了ABS的加工流動(dòng)性，而且力學(xué)強(qiáng)度也有所提高；此外，本發(fā)明ABS改性專用料具有低氣味的特性，同時(shí)還具有輕質(zhì)、吸聲等優(yōu)異的綜合性能。
文檔編號(hào)C08L55/02GK102432977SQ20111031471
公開(kāi)日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2011年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月17日
發(fā)明者劉玉榮 申請(qǐng)人:重慶文理學(xué)院