高抗沖白色家電abs復(fù)合材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于化工新材料或高分子材料領(lǐng)域，具體涉及一種高抗沖白色家電ABS復(fù) 合材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，隨著家電產(chǎn)品的更新?lián)Q代，也推動(dòng)了白色家電的市場需求。ABS樹脂作為 世界第五大通用塑料和最廣泛的橡膠增韌塑料，由于丁二烯、苯乙烯和丙烯腈三種組分的 結(jié)合，優(yōu)勢互補(bǔ)，使得ABS樹脂可以因生產(chǎn)實(shí)際的需要而進(jìn)行多種牌號的調(diào)整，在高沖擊、 高光澤、耐熱及阻燃等多種功能型材料中得到了廣泛的應(yīng)用。
[0003] 鈦白粉是一種具有穩(wěn)定的物理、化學(xué)性質(zhì)和優(yōu)良白度的無機(jī)填料，將其填充到聚 合物基質(zhì)中，可以有效的提高聚合物樹脂的白度。但是未處理的鈦白粉因其表面附著極性 基團(tuán)(如-OH)，導(dǎo)致它很容易因極性吸附或吸潮而產(chǎn)生團(tuán)聚現(xiàn)象，鈦白粉很難在有機(jī)介質(zhì)中 分散，因此影響了其在復(fù)合材料中的廣泛應(yīng)用。因此如何提高無機(jī)粒子在有機(jī)基質(zhì)中的分 散性，提高無機(jī)粒子與有機(jī)樹脂之間的相容性就成為復(fù)合材料制備的瓶頸。針對不同性能 需求，有多種ABS復(fù)合材料被報(bào)道過。
[0004] CN 103214780 A的專利發(fā)明公開了一種改性ABS電動(dòng)車專用料及其制備方法。其 應(yīng)用陽離子表面活性劑修飾氧化鋅和水滑石的復(fù)合納米粒子，并在擠出造粒的過程中加入 部分ABS回收料，旨在可以改善ABS產(chǎn)品的耐候性，并提高ABS產(chǎn)品回收料的循環(huán)利用。專 利CN 103333453 A發(fā)明公開了一種高遮光ABS復(fù)合材料及其制備方法。該專利提出了將 硫酸鋇或鈦白粉中的一種或兩種加入到多種市售的ABS牌號中，進(jìn)行高遮光ABS復(fù)合材料 的制備。雖然該專利選擇了多種偶聯(lián)劑、高膠粉增韌劑等助劑，然而選擇現(xiàn)有市售ABS產(chǎn)品 進(jìn)行復(fù)合物的生產(chǎn)，不能針對ABS產(chǎn)品膠乳粒徑大小，產(chǎn)品熔融指數(shù)高低，進(jìn)行ABS產(chǎn)品與 無機(jī)填料之間的分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，因此存在著不能克服的限制性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明要解決現(xiàn)有技術(shù)存在問題是，提供一高抗沖白色家電ABS復(fù)合材料及其制 備方法，以提高鈦白粉在ABS基質(zhì)中的分散性，確保ABS樹脂沖擊性能滿足應(yīng)用需要，提高 鈦白粉的熱穩(wěn)定性，更好的分散效果，又可以降低鈦白粉的生產(chǎn)成本，減少了鈦白粉團(tuán)聚而 導(dǎo)致ABS復(fù)合物產(chǎn)品力學(xué)性能的急速下滑，得到的ABS復(fù)合物具有更高的沖擊性能和熱穩(wěn) 定性，確保色差變化的相對穩(wěn)定，符合市場高抗沖白色家電用ABS的應(yīng)用需要。
[0006] 本發(fā)明采用的具體技術(shù)方案是，一種高抗沖白色家電ABS復(fù)合材料，以質(zhì)量份計(jì)， 由丁二烯-苯乙烯-丙烯腈接枝共聚物23~28份，苯乙烯-丙烯腈共聚物68~73份，硬脂酸 鎂0. 1~0. 3份，乙烯丙烯酸丁酯0. 4~0. 9份，二硬脂基季戊四醇二亞磷酸酯0. 1~0. 2份，硫 化二丙酸雙十八酯〇. 03~0. 05份，表面修飾鈦白粉2~4份組成；表面修飾鈦白粉中鈦白粉 36~60份，硫酸鋇12~26份，納米級碳酸鈣28~38份，鈦酸酯偶聯(lián)劑0. 1~0. 3份，二甲基硅油 0. 2~0. 4份，硅烷偶聯(lián)劑0. 1~0. 4份；異丙醇0. 8~1. 6份；去離子水150~250份，其制備方法 是：鈦白粉、納米碳酸鈣和硫酸鋇在高速捏合機(jī)中充分混合，過200~250目的篩子，獲得混 合鈦白粉末加入異丙醇和去離子水中，于40~50°C在300~500r/min的速度下攪拌均勾，依 次加入二甲基硅油、硅烷偶聯(lián)劑和鈦酸酯偶聯(lián)劑，升溫到60°C反應(yīng)I. 5~2h，得到混合鈦白 粉用布氏漏斗過濾分離，并用30°C去離子水清洗2遍，在70°C烘箱中烘干，研磨后得到表面 修飾鈦白粉。
[0007] 如上一種高抗沖白色家電ABS復(fù)合材料的制備方法：主要由如下過程和步驟組 成： (1) 表面修飾鈦白粉的制備：將鈦白粉、納米碳酸鈣和硫酸鋇在高速捏合機(jī)中充分混合 3~5min，過200~250目的篩子，獲得混合鈦白粉末；將所述混合鈦白粉末加入異丙醇和去離 子水中，于40~50°C在300~500r/min的速度下攪拌均勻，依次加入二甲基硅油、硅烷偶聯(lián)劑 和鈦酸酯偶聯(lián)劑，升溫到60°C反應(yīng)I. 5~2h，得到混合鈦白粉；將所述混合鈦白粉用布氏漏 斗過濾分離，并用30°C去離子水清洗2遍，在70°C烘箱中烘干，研磨后得到表面修飾鈦白 粉；其中各物質(zhì)的質(zhì)量份數(shù)如下：鈦白粉36~60份；硫酸鋇12~26份；納米級碳酸鈣28~38 份；鈦酸酯偶聯(lián)劑〇. 1~〇. 3份；二甲基硅油0. 2~0. 4份；硅烷偶聯(lián)劑0. 1~0. 4份；異丙醇 0· 8~1· 6份；去離子水150~250份； (2) 高抗沖白色家電ABS復(fù)合材料的制備：將丁二烯-苯乙烯-丙烯腈接枝共聚物、苯 乙烯-丙烯腈共聚物、硬脂酸鎂、乙烯丙烯酸丁酯、二硬脂基季戊四醇二亞磷酸酯、硫化二 丙酸雙十八酯和表面修飾鈦白粉在高速混合器中混合均勻，加入到雙螺桿擠出機(jī)中擠出造 粒，水冷卻后切成為Φ3πιπιΧ Φ3πιπι的圓柱狀粒子產(chǎn)品，干燥后注塑成型，得到高抗沖白色 家電用ABS復(fù)合材料；其中同向雙螺桿擠出機(jī)的機(jī)筒輸送段、塑化段、計(jì)量段、模頭溫度分 別設(shè)置為180~190 °C、190~200 °C、190~200 °C、200~210 °C，同時(shí)對機(jī)筒進(jìn)行抽真空處理，真 空度為0. 06±0.0 lMPa ;其中各組分的質(zhì)量份數(shù)為：丁二烯-苯乙烯-丙烯腈接枝共聚物 23~28份，苯乙烯-丙烯腈共聚物68~73份，硬脂酸鎂0. 1~0. 3份，乙烯丙烯酸丁酯0. 4~0. 9 份，二硬脂基季戊四醇二亞磷酸酯〇. 1~〇. 2份，硫化二丙酸雙十八酯0. 03~0. 05份，表面修 飾鈦白粉2~4份。
[0008] 上述的一種高抗沖白色家電ABS復(fù)合材料的制備方法，其所述的鈦酸酯偶聯(lián)劑優(yōu) 選為鈦酸酯偶聯(lián)劑。
[0009] 以上所述的一種高抗沖白色家電ABS復(fù)合材料的制備方法，二甲基硅油的黏度在 25°C下不超過lOOOcp。
[0010] 上述的一種高抗沖白色家電ABS復(fù)合材料的制備方法，其丁二烯-苯乙烯-丙烯 腈接枝共聚物采中丁二烯、苯乙烯和丙烯腈的質(zhì)量比為：52~60 :23~32 :14~18。
[0011] 上述的一種高抗沖白色家電ABS復(fù)合材料的制備方法，其所述丁二烯-苯乙 烯-丙烯腈接枝共聚物的粒徑為280~320nm。
[0012] 上述的一種高抗沖白色家電ABS復(fù)合材料的制備方法，其丁二烯-苯乙烯-丙烯 腈接枝共聚物的接枝率為45%~51%。
[0013] 上述的一種高抗沖白色家電ABS復(fù)合材料的制備方法，其所述的苯乙烯-丙烯腈 共聚物在220°C，IOkg條件下的熔融指數(shù)大于30g/10min，N含量多7%，鍵合丙烯腈含量為 23%~26%，數(shù)均分子量為 70000~75000。
[0014] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下顯著積極的效果： (1)本發(fā)明中鈦白粉中摻混了少量硫酸鋇和納米碳酸鈣粒子，一方面硫酸鋇可以有效 提高鈦白粉的白度；另一方面，納米碳酸鈣粒子可以提高鈦白粉的熱穩(wěn)定性，又可以明顯降 低鈦白粉的生產(chǎn)成本。
[0015] (2)本發(fā)明利用多種表面活性劑對鈦白粉、硫酸鋇和納米碳酸鈣混合物進(jìn)行表面 修飾，表面修飾的鈦白粉與ABS樹脂聚合物之間的相容性更好，有更好的分散效果，減少了 鈦白粉團(tuán)聚而導(dǎo)致ABS復(fù)合物產(chǎn)品力學(xué)性能的急速下滑，對比添加未表面修飾鈦白粉的 ABS復(fù)合材料，其沖擊強(qiáng)度高10%以上。
[0016] (3)本發(fā)明中丁二烯-苯乙烯-丙烯腈接枝共聚物的粒度控制，可以確保該共聚物 與表面修飾的鈦白粉在其他輔助助劑共同作用下，得到的ABS復(fù)合物具有更高的沖擊性能 和白度。所得的復(fù)合材料的沖擊性能都超過180J/m，達(dá)到了高抗沖ABS的性能指標(biāo)；從白 度數(shù)值上看都超過85，可以滿足白色家電的生產(chǎn)需求。
【附圖說明】
[0017] 圖1實(shí)驗(yàn)例1未添加鈦白粉的ABS材料斷面掃描電鏡照片。
[0018] 圖2實(shí)驗(yàn)例2添加未表面修飾鈦白粉的ABS復(fù)合材料斷面掃描電鏡照片。
[0019] 圖3實(shí)驗(yàn)例3高抗沖白色家電ABS復(fù)合材料斷面掃描電鏡照片。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 下面以【具體實(shí)施方式】說明本發(fā)明，但不限于此。
[0021] 實(shí)施例1 (未添加鈦白粉的ABS材料） 未添加鈦白粉的ABS材料，其各組分及其質(zhì)量份數(shù)為：硬脂酸鎂0. 3份，乙烯丙