專利名稱：一種加工性能優(yōu)異的abs導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種加工性能優(yōu)異的導(dǎo)熱絕緣ABS復(fù)合材料，屬于高分子材料加工領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
ABS樹脂為丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物，其具有較高的抗沖擊強度、良好的加工性能和化學(xué)穩(wěn)定性，易于注塑成型，制品光澤度高，且兼具柔韌性。因此，ABS樹脂以其卓越的綜合性能廣泛運用于汽車工業(yè)、電子電器工業(yè)、輕工家電及建筑等行業(yè)，已逐漸成為用量最大的熱塑性塑料之一。由于ABS的熱導(dǎo)率低
，難以用于需要散熱的配件。為開發(fā)導(dǎo)熱ABS材料，必須對現(xiàn)有ABS進(jìn)行改性。ABS具有優(yōu)良的綜合性能，近年來通用級ABS的市場競爭日趨激烈，開發(fā)導(dǎo)熱ABS材料，可以擴大其在電子電器外殼方面的應(yīng)用，提高產(chǎn)品的附加值。專利201210072062.4，專利 201110046415.9，專利 201110007127.2 都是關(guān)于對PC/ABS合金材料的導(dǎo)熱性能的研究，對于ABS純樹脂的導(dǎo)熱性能的研究，專利201110245020.1給出了摻雜氮化鋁的絕緣導(dǎo)熱ABS的研究，對于導(dǎo)熱填料來說，金屬氮化物的氮化鋁、氮化硼、氧化鋁等應(yīng)用最多，但隨著填料量的增加，熔融體系流動性變差，粘度增加，加工難度變大，力學(xué)性能降低，但若和氧化鋅混合使用，體系的導(dǎo)熱系數(shù)變化不大，但流動性得到很大改善。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種具有優(yōu)異導(dǎo)熱、絕緣及加工性能的ABS復(fù)合材料。 本發(fā)明的ABS導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料，由下列質(zhì)量份的組分混合制成:
ABS樹脂20 50份
偶聯(lián)劑改性的無機填料50 80份
抗氧劑0.1 0.3份。所述偶聯(lián)劑改性的無機導(dǎo)熱填料為經(jīng)過偶聯(lián)劑處理的氧化鋁和氧化鋅；所述氧化鋁平均粒徑優(yōu)選1-40 μ m ;所述氧化鋅平均粒徑優(yōu)選為1-4 μ m ;所述的偶聯(lián)劑優(yōu)選為異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯，異丙基三(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯，單烷氧基脂肪酸鈦酸酯，η-丙基三甲氧基硅烷，鋁酸酯偶聯(lián)劑F-2中的一種或幾種。所述的ABS樹脂為通用級的ABS樹脂。所述的抗氧劑包括主抗氧劑和輔抗氧劑，所述主抗氧劑為抗氧劑1010，輔抗氧劑為抗氧劑168。本發(fā)明的ABS導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料的制備方法，其是將ABS樹脂、偶聯(lián)劑改性的無機填料和抗氧劑加入高速混合機內(nèi)混合均勻，然后用雙螺桿擠出機擠出造粒，擠出溫度為205 225 °C，獲得ABS復(fù)合材料。本發(fā)明中所述偶聯(lián)劑改性的無機填料的制備是將100份無機填料與0.5 1.5份的經(jīng)異丙醇稀釋過的偶聯(lián)劑，加入高速混合機中在80° C條件下混合30 60min，取出后在80°C烘箱中干燥至恒重。本發(fā)明通過氧化鋅粉體的加入，可以明顯改善由導(dǎo)熱填料量的增加熔融體系流動性變差、體系加工困難的問題，熔體流量最高可達(dá)到15.15cm3/s，粘度可降至2.6 Pa.S，流動性的改善為后續(xù)加工成型提供了便利；同時，本發(fā)明的導(dǎo)熱絕緣ABS復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)高,可達(dá)0.50 0.85W/m.K(ASTM D 5470，Hot Disk法)，體積電阻率可達(dá)1015Ω.cm數(shù)量級，該ABS復(fù)合材料可在電子電器外殼方面得到更廣泛的應(yīng)用，提高了產(chǎn)品的附加值。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)該理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明，而不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。在實際應(yīng)用中技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明做出的改進(jìn)和調(diào)整，仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。實施例1
稱取3 kg平均粒徑2 μ m的氧化鋅和用異丙醇按質(zhì)量比1:1稀釋的異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯偶聯(lián)劑30g加入高速混合機中在80° C條件下混合30min。烘箱中干燥至恒重得異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯偶聯(lián)劑改性的氧化鋅。取30份ABS樹脂，70份經(jīng)上述改性后的氧化鋅粉體以及0.1份抗氧劑168加入高速混合機中混合均勻后用雙螺桿擠出機擠出造粒，擠出溫度為215° C。所得的ABS復(fù)合材料測定的導(dǎo)熱系數(shù)達(dá)到0.83W/m.K (ASTM D 5470，Hot Disk法)，體積電阻率有
6.5 X IO15 Ω.αιι，拉伸強度27MPa，彎曲強度48MPa，熔體在管中的體積流量為2.37cm3/s，粘度為 16.5Pa.S。實施例2
按質(zhì)量比8:2稱取4 μ m氧化鋁和2 μ m氧化鋅粉體3 kg，用異丙醇按質(zhì)量比1:1稀釋的η-丙基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑30g加入高速混合機中在80° C條件下混合30min，烘箱中干燥至恒重得η-丙基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑改性的氧化鋁混合粉體。取50份ABS樹脂，50份經(jīng)上述改性后的的氧化鋁和氧化鋅混合粉體以及0.3份抗氧劑168加入高速混合機中混合均勻后用雙螺桿擠出機擠出造粒，擠出溫度為215° C。所得的ABS復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)達(dá)到0.563W/m.K (ASTM D 5470, Hot Disk法)，體積電阻率有4.7 X IO15 Ω.cm，拉伸強度28MPa，彎曲強度57MPa，熔體在管中的體積流量為2.59cm3/S，粘度為 15.1Pa.S。實施例3
按質(zhì)量比6:4稱取4μπι氧化鋁和2μπι氧化鋅粉體3 kg，用異丙醇按質(zhì)量比1:1稀釋的異丙基三(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯偶聯(lián)劑30g加入高速混合機中在80° C條件下混合30min，烘箱中干燥至恒重得異丙基三(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯偶聯(lián)劑改性的氧化鋁與氧化鋅混合粉體。取50份ABS樹脂，50份經(jīng)上述改性后的的氧化鋁和氧化鋅混合粉體以及0.1份抗氧劑1010加入高速混合機中混合均勻后用雙螺桿擠出機擠出造粒，擠出溫度為215° C。所得的ABS復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)達(dá)到0.534W/m.K (ASTM D 5470, Hot Disk法)，體積電阻率有7.8 X IO15 Ω.cm，拉伸強度30MPa，彎曲強度61MPa，熔體在管中的體積流量為15.15cm3/S，粘度為 2.6Pa.S。實施例4
按質(zhì)量比4:6稱取4μπι氧化鋁和2μπι氧化鋅粉體3 kg，用異丙醇按質(zhì)量比1:1稀釋的鋁酸酯偶聯(lián)劑F-2 30g加入高速混合機中在80° C條件下混合30min，烘箱中干燥至恒重得鋁酸酯偶聯(lián)劑F-2偶聯(lián)劑改性的氧化鋁與氧化鋅混合粉體。取50份ABS樹脂，50份經(jīng)上述改性后的的氧化鋁和氧化鋅混合粉體以及0.1份抗氧劑1010加入高速混合機中混合均勻后用雙螺桿擠出機擠出造粒，擠出溫度為215° C。所得的ABS復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)達(dá)到0.512W/m.K (ASTM D 5470,Hot Disk法)，體積電阻率有2.9 XlO15 Ω.αιι，拉伸強度32MPa，彎曲強度59MPa，熔體在管中的體積流量為6.29cm3/S，粘度為 6.2Pa.S。對比例
稱取3 kg 4μπι的氧化鋁和用異丙醇按質(zhì)量比1:1比例稀釋的單烷氧基脂肪酸鈦酸酯偶聯(lián)劑30g加入高速混合機中在80° C條件下混合30min，烘箱中干燥至恒重得單烷氧基脂肪酸鈦酸酯偶聯(lián)劑改性的氧化鋁。取20份ABS樹脂，80份經(jīng)上述改性后的的氧化鋁粉體以及0.1份抗氧劑1010加入高速混合機中混合均勻后用雙螺桿擠出機擠出造粒，擠出溫度為215° C。所得的ABS復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)達(dá)到1.496W/m.K (ASTM D 5470，Hot Disk法)，體積電阻率為
5.3 X IO15 Ω.cm,拉伸強 度26MPa，彎曲強度45MPa，熔體在管中的體積流量為1.28cm3/s,粘度為30.5Pa.S。上述對比例中未添加氧化鋅，雖然能夠使所得ABS復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)達(dá)到
1.496ff/m.K，但是熔體在管中的體積流量為1.28cm3/s，粘度為30.5Pa.s，該熔融體系的流動性較差、該復(fù)合材料加工成型較困難；而據(jù)實施例1-4所得本發(fā)明的ABS復(fù)合材料，由于氧化鋅粉體的加入，可以明顯改善由導(dǎo)熱填料量的增加熔融體系流動性變差、體系加工困難的問題，熔體流量最高可達(dá)到15.15cm3/s，粘度可降至2.6 Pa.S，流動性的改善為后續(xù)加工成型提供了便利。
權(quán)利要求
1.一種ABS導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料，由下列質(zhì)量份的組分混合制成: ABS樹脂20 50份偶聯(lián)劑改性的無機填料50 80份 抗氧劑0.1 0.3份。
2.如權(quán)利要求1所述的ABS導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料，其特征在于，所述偶聯(lián)劑改性的無機導(dǎo)熱填料為經(jīng)過偶聯(lián)劑處理的氧化鋁和氧化鋅。
3.如權(quán)利要求2所述的ABS導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料，其特征在于，所述氧化鋁平均粒徑1-40 μ m0
4.如權(quán)利要求2所述的ABS導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料，其特征在于，所述氧化鋅平均粒徑為1-4 μ m0
5.如權(quán)利要求2所述的ABS導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料，其特征在于，所述的偶聯(lián)劑為異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯、異丙基三(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯、單烷氧基脂肪酸鈦酸酯、η-丙基三甲氧基硅烷和鋁酸酯偶聯(lián)劑F-2中的一種或幾種。
6.如權(quán)利要求1所述的ABS導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料，其特征在于，所述的抗氧劑包括主抗氧劑和輔抗氧劑，所述主抗氧劑為抗氧劑1010，輔抗氧劑為抗氧劑168。
7.一種制備權(quán)利要求1 6任一所述ABS導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料的方法，其是將ABS樹脂、偶聯(lián)劑改性的無機填料和抗氧劑加入高速混合機內(nèi)混合均勻，然后用雙螺桿擠出機擠出造粒，擠出溫度為205 225°C，獲得ABS復(fù)合材料。
8.如權(quán)利要求7所述ABS導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料的方法，其特征在于，所述偶聯(lián)劑改性的無機填料的制備是將100質(zhì)量份無機填料與0.5 1.5質(zhì)量份的經(jīng)異丙醇稀釋過的偶聯(lián)劑，加入高速混合機中在80° C條件下混合30 60min，取出后在80° C烘箱中干燥至恒重。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種ABS導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料，由下列質(zhì)量份的組分混合制成ABS樹脂20～50份，偶聯(lián)劑改性的無機填料50～80份，抗氧劑0.1～0.3份。本發(fā)明的導(dǎo)熱絕緣ABS復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)高，可達(dá)0.50~0.85W/m.K(ASTMD5470，HotDisk法)，體積電阻率能夠達(dá)到1015Ω·cm數(shù)量級，并且氧化鋅的加入可以明顯降低熔融體系的粘度，降低加工阻力，改善加工性能。該ABS復(fù)合材料可在電子電器外殼方面得到更廣泛的應(yīng)用，提高了產(chǎn)品的附加值。
文檔編號C08K9/04GK103214782SQ20131015320
公開日2013年7月24日 申請日期2013年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月28日
發(fā)明者汪瑾, 趙薇, 徐衛(wèi)兵, 周正發(fā), 任鳳梅 申請人:合肥工業(yè)大學(xué)