CN102399410A - 一种abs复合材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种ABS复合材料及其制备方法与LED灯罩的制作方法。由下列组分制成：ABS树脂84~98.59%，光扩散剂0.01~8%，硅树脂1~5%，处理剂0.1~1%，热稳定剂0.1~1%，光稳定剂0.1~1%，加工助剂0.1~1%。本发明采用环氧树脂处理光扩散剂，改善光扩散剂与ABS的界面粘结，减少ABS复合材料的耐溶剂应力开裂性能。通过注塑模具温度增加ABS分子的有序排列，减少内应力；通过添加折射率为1.587的起增韧作用的硅树脂，保证增韧成分对最终灯罩产品的透明性影响最小。加入硅树脂可补偿因注塑成形时模具温度较高而带来的灯罩制品的冲击强度降低。通过添加光扩散剂获得透光率、雾度和扩散角平衡的光扩散ABS材料，使得LED灯具发出不炫目、柔和的悦目光线。

Description

一种ABS复合材料及其制备方法

技术领域

本发明属于化工材料技术领域，具体地说，涉及一种ABS复合材料及其制备技术。

背景技术

ABS树脂（丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物，ABS是Acrylonitrile Butadiene Styrene的首字母缩写）是一种强度高、韧性好、易于加工成型的热塑型高分子材料。因为其强度高、耐腐蚀、耐高温，所以常被用于制造仪器的塑料外壳。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种性能优异，耐洗涤剂的ABS复合材料。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种ABS复合材料，由下列重量百分比计的组分制成：

ABS树脂     84~98.59%

光扩散剂       0.01~8%

硅树脂         1~5%

处理剂        0.1~1%

热稳定剂      0.1~1%

光稳定剂      0.1~1%

加工助剂      0.1~1%。

在上述ABS复合材料中，所述ABS树脂优选熔融指数为1.2kg、300℃，6~70g/10min。

在上述ABS复合材料中，所述的热稳定剂优选为抗氧剂1010和抗氧剂168的按质量比1:1的混合物。

在上述ABS复合材料中，所述光稳定剂优选为巴斯夫公司的光稳定剂牌号为770。

在上述ABS复合材料中，所述的硅树脂优选为道康宁公司的液体硅树脂牌号为FCA-117，折射率为1.587。

在上述ABS复合材料中，所述的加工助剂优选为巴斯夫公司的荧光增白剂OB-1。

在上述ABS复合材料中，所述的优选光扩散剂为罗门哈斯EXL5136和1000目碳酸钙按照质量比1:1的混合物。

在上述ABS复合材料中，所述的处理剂优选为上海文鼎公司生产的环氧树脂，牌号为7072。

本发明的另一个目的是提供上述ABS复合材料的制备方法，包括如下步骤：

先将光扩散剂和处理剂按配方比例在搅拌机进行搅拌，然后再与ABS树脂、热稳定剂、光稳定剂和加工助剂一起加入混合机内进行混合10-20分钟后，再加入双螺杆挤出造粒机；通过双螺杆挤出机第三节筒体通过液注系统加入硅树脂，液注系统设定对物料加热温度为100℃，所有物料经塑化挤出、拉条、冷却、切粒、均化制成ABS复合材料。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

（1）本发明采用环境友好的环氧树脂处理光扩散剂，使得环氧树脂包裹于光扩散剂颗粒表面，改善光扩散剂与ABS的界面粘结，减少PC复合材料的耐溶剂应力开裂性能；

（2）本发明通过优选的注塑模具温度增加ABS分子的有序排列，减少内应力，即进一步改善灯罩的耐溶剂特性；

（3）本发明通过添加折射率为1.587的起增韧作用的硅树脂，发挥其与PC折射率（1.585~1.587）接近的特性，最大程度的保证增韧成分对最终灯罩产品的透明性影响最小。且加入硅树脂可补偿因注塑成形时模具温度较高而带来的灯罩制品的冲击强度降低。

（4）本发明通过添加光扩散剂可以获得透光率、雾度和扩散角平衡的光扩散ABS材料，使得LED灯具发出不炫目、柔和的悦目光线。

具体实施方式

以下通过实施例进一步说明本发明。透光率和雾度按照ASTM D1003进行。 

下列实施例所用的ABS树脂的熔融指数为1.2kg、300℃，6~70g/10min。

热稳定剂为抗氧剂1010和抗氧剂168的按质量比1:1的混合物。

光稳定剂为巴斯夫公司的光稳定剂牌号为770。

硅树脂为道康宁公司的液体硅树脂牌号为FCA-117，折射率为1.587。

加工助剂为巴斯夫公司的荧光增白剂OB-1。

光扩散剂为罗门哈斯EXL5136和1000目碳酸钙按照质量比1:1的混合物。

处理剂为上海文鼎公司生产的环氧树脂，牌号为7072。

实施例1：

先将0.1克光扩散剂和1克处理剂在高速搅拌机中以100℃高速搅拌20min，得到处理光扩散剂后，与通过准确计量985.9克ABS树脂、1克热稳定剂、1克光稳定剂和1克加工助剂一起加入混合机内进行混合10-20分钟后，再加入双螺杆挤出造粒机；通过双螺杆挤出机第三节筒体通过液注系统加入10克硅树脂，液注系统设定对物料加热温度为100℃，所有物料经双螺杆挤出机塑化挤出、拉条、冷却、切粒、均化制成ABS复合材料；

将上述制作的ABS复合材料在通用注塑机中按洗涤剂LED灯罩模具一次性注塑成型为ABS复合材料部件，注塑成型时模具温度需设定为100℃；并装配、测试工序，合格后包装成灯罩成品。将制得的灯罩浸入家用清洁剂（Astonish产家庭多用途万用去污膏）中10天不开裂；将制得的灯罩浸入CCl4中5秒钟至1分钟，不开裂。同时灯罩的透光率为87%，雾度为10%，光线舒适度好，可作为耐洗涤剂LED灯罩使用。

实施例2：

先将40克光扩散剂和1克处理剂在高速搅拌机中以100℃高速搅拌20min，得到处理光扩散剂后，与通过准确计量946克ABS树脂、1克热稳定剂、1克光稳定剂和1克加工助剂一起加入混合机内进行混合10-20分钟后，再加入双螺杆挤出造粒机；通过双螺杆挤出机第三节筒体通过液注系统加入10克硅树脂，液注系统设定对物料加热温度为100℃，所有物料经双螺杆挤出机塑化挤出、拉条、冷却、切粒、均化制成ABS复合材料；

将上述制作的ABS复合材料在通用注塑机中按洗涤剂LED灯罩模具一次性注塑成型为ABS复合材料部件，注塑成型时模具温度需设定为100℃；并装配、测试工序，合格后包装成灯罩成品。将制得的灯罩浸入家用清洁剂（Astonish产家庭多用途万用去污膏）中10天不开裂；将制得的灯罩浸入CCl4中5秒钟至1分钟，不开裂。同时灯罩的透光率为65%，雾度为88%，光线舒适度好，可作为耐洗涤剂LED灯罩使用。

实施例3：

先将80克光扩散剂和1克处理剂在高速搅拌机中以100℃高速搅拌20min，得到处理光扩散剂后，与通过准确计量906克ABS树脂、1克热稳定剂、1克光稳定剂和1克加工助剂一起加入混合机内进行混合10-20分钟后，再加入双螺杆挤出造粒机；通过双螺杆挤出机第三节筒体通过液注系统加入10克硅树脂，液注系统设定对物料加热温度为100℃，所有物料经双螺杆挤出机塑化挤出、拉条、冷却、切粒、均化制成ABS复合材料；

将上述制作的ABS复合材料在通用注塑机中按洗涤剂LED灯罩模具一次性注塑成型为ABS复合材料部件，注塑成型时模具温度需设定为100℃；并装配、测试工序，合格后包装成灯罩成品。将制得的灯罩浸入家用清洁剂（Astonish产家庭多用途万用去污膏）中10天不开裂；将制得的灯罩浸入CCl4中5秒钟至1分钟，不开裂。同时灯罩的透光率为47%，雾度为95%，光线舒适度好，可作为耐洗涤剂LED灯罩使用。

实施例4：

先将80克光扩散剂和5克处理剂在高速搅拌机中以100℃高速搅拌20min，得到处理光扩散剂后，与通过准确计量887克ABS树脂、1克热稳定剂、1克光稳定剂和1克加工助剂一起加入混合机内进行混合10-20分钟后，再加入双螺杆挤出造粒机；通过双螺杆挤出机第三节筒体通过液注系统加入25克硅树脂，液注系统设定对物料加热温度为100℃，所有物料经双螺杆挤出机塑化挤出、拉条、冷却、切粒、均化制成ABS复合材料；

将上述制作的ABS复合材料在通用注塑机中按洗涤剂LED灯罩模具一次性注塑成型为ABS复合材料部件，注塑成型时模具温度需设定为100℃；并装配、测试工序，合格后包装成灯罩成品。将制得的灯罩浸入家用清洁剂（Astonish产家庭多用途万用去污膏）中10天不开裂；将制得的灯罩浸入CCl4中5秒钟至1分钟，不开裂。同时灯罩的透光率为45%，雾度为96%，光线舒适度好，可作为耐洗涤剂LED灯罩使用。

实施例5：

先将80克光扩散剂和10克处理剂在高速搅拌机中以100℃高速搅拌20min，得到处理光扩散剂后，与通过准确计量857克ABS树脂、1克热稳定剂、1克光稳定剂和1克加工助剂一起加入混合机内进行混合10-20分钟后，再加入双螺杆挤出造粒机；通过双螺杆挤出机第三节筒体通过液注系统加入50克硅树脂，液注系统设定对物料加热温度为100℃，所有物料经双螺杆挤出机塑化挤出、拉条、冷却、切粒、均化制成ABS复合材料；

将上述制作的ABS复合材料在通用注塑机中按洗涤剂LED灯罩模具一次性注塑成型为ABS复合材料部件，注塑成型时模具温度需设定为100℃；并装配、测试工序，合格后包装成灯罩成品。将制得的灯罩浸入家用清洁剂（Astonish产家庭多用途万用去污膏）中10天不开裂；将制得的灯罩浸入CCl4中5秒钟至1分钟，不开裂。同时灯罩的透光率为40%，雾度为99%，光线舒适度好，可作为耐洗涤剂LED灯罩使用。

实施例6：

先将80克光扩散剂和10克处理剂在高速搅拌机中以100℃高速搅拌20min，得到处理光扩散剂后，与通过准确计量857克ABS树脂、1克热稳定剂、1克光稳定剂和1克加工助剂一起加入混合机内进行混合10-20分钟后，再加入双螺杆挤出造粒机；通过双螺杆挤出机第三节筒体通过液注系统加入50克硅树脂，液注系统设定对物料加热温度为100℃，所有物料经双螺杆挤出机塑化挤出、拉条、冷却、切粒、均化制成ABS复合材料；

将上述制作的ABS复合材料在通用注塑机中按洗涤剂LED灯罩模具一次性注塑成型为ABS复合材料部件，注塑成型时模具温度需设定为120℃；并装配、测试工序，合格后包装成灯罩成品。将制得的灯罩浸入家用清洁剂（Astonish产家庭多用途万用去污膏）中10天不开裂；将制得的灯罩浸入CCl4中5秒钟至1分钟，不开裂。同时灯罩的透光率为40%，雾度为99%，光线舒适度好，可作为耐洗涤剂LED灯罩使用。

实施例7：

先将80克光扩散剂和10克处理剂在高速搅拌机中以100℃高速搅拌20min，得到处理光扩散剂后，与通过准确计量857克ABS树脂、1克热稳定剂、1克光稳定剂和1克加工助剂一起加入混合机内进行混合10-20分钟后，再加入双螺杆挤出造粒机；通过双螺杆挤出机第三节筒体通过液注系统加入50克硅树脂，液注系统设定对物料加热温度为100℃，所有物料经双螺杆挤出机塑化挤出、拉条、冷却、切粒、均化制成ABS复合材料；

将上述制作的ABS复合材料在通用注塑机中按洗涤剂LED灯罩模具一次性注塑成型为ABS复合材料部件，注塑成型时模具温度需设定为110℃；并装配、测试工序，合格后包装成灯罩成品。将制得的灯罩浸入家用清洁剂（Astonish产家庭多用途万用去污膏）中10天不开裂；将制得的灯罩浸入CCl4中5秒钟至1分钟，不开裂。同时灯罩的透光率为40%，雾度为99%，光线舒适度好，可作为耐洗涤剂LED灯罩使用。

 

对比例1：

将通过准确计量987克ABS树脂、1克热稳定剂、1克光稳定剂和1克加工助剂一起加入混合机内进行混合10-20分钟后，再加入双螺杆挤出造粒机；通过双螺杆挤出机第三节筒体通过液注系统加入10克硅树脂，液注系统设定对物料加热温度为100℃，所有物料经双螺杆挤出机塑化挤出、拉条、冷却、切粒、均化制成ABS复合材料；

将上述制作的ABS复合材料在通用注塑机中按洗涤剂LED灯罩模具一次性注塑成型为ABS复合材料部件，注塑成型时模具温度需设定为100℃；并装配、测试工序，合格后包装成灯罩成品。将制得的灯罩浸入家用清洁剂（Astonish产家庭多用途万用去污膏）中10天开裂；将制得的灯罩浸入CCl4中5秒钟至1分钟，开裂。同时灯罩的透光率为88%，雾度为2%，光线舒适度好，不能作为耐洗涤剂LED灯罩使用。

对比例2：

先将0.1克光扩散剂和1克处理剂在高速搅拌机中以100℃高速搅拌20min，得到处理光扩散剂后，与通过准确计量946克ABS树脂、1克热稳定剂、1克光稳定剂和1克加工助剂一起加入混合机内进行混合10-20分钟后，再加入双螺杆挤出造粒机；所有物料经双螺杆挤出机塑化挤出、拉条、冷却、切粒、均化制成ABS复合材料；

将上述制作的ABS复合材料在通用注塑机中按洗涤剂LED灯罩模具一次性注塑成型为ABS复合材料部件，注塑成型时模具温度需设定为100℃；并装配、测试工序，合格后包装成灯罩成品。将制得的灯罩浸入家用清洁剂（Astonish产家庭多用途万用去污膏）中10天开裂；将制得的灯罩浸入CCl4中5秒钟至1分钟，开裂。同时灯罩的透光率为87.5%，雾度为10.8%，光线舒适度好，不能作为耐洗涤剂LED灯罩使用。

对比例3：

先将0.1克光扩散剂通过准确计量986.9克ABS树脂、1克热稳定剂、1克光稳定剂和1克加工助剂一起加入混合机内进行混合10-20分钟后，再加入双螺杆挤出造粒机；通过双螺杆挤出机第三节筒体通过液注系统加入10克硅树脂，液注系统设定对物料加热温度为100℃，所有物料经双螺杆挤出机塑化挤出、拉条、冷却、切粒、均化制成ABS复合材料；

将上述制作的ABS复合材料在通用注塑机中按洗涤剂LED灯罩模具一次性注塑成型为ABS复合材料部件，注塑成型时模具温度需设定为100℃；并装配、测试工序，合格后包装成灯罩成品。将制得的灯罩浸入家用清洁剂（Astonish产家庭多用途万用去污膏）中10天开裂；将制得的灯罩浸入CCl4中5秒钟至1分钟，开裂。同时灯罩的透光率为65%，雾度为88%，光线舒适度好，不能作为耐洗涤剂LED灯罩使用。

对比例4：

先将40克光扩散剂和1克处理剂在高速搅拌机中以100℃高速搅拌20min，得到处理光扩散剂后，与通过准确计量946克ABS树脂、1克热稳定剂、1克光稳定剂和1克加工助剂一起加入混合机内进行混合10-20分钟后，再加入双螺杆挤出造粒机；通过双螺杆挤出机第三节筒体通过液注系统加入10克硅树脂，液注系统设定对物料加热温度为100℃，所有物料经双螺杆挤出机塑化挤出、拉条、冷却、切粒、均化制成ABS复合材料；

将上述制作的ABS复合材料在通用注塑机中按洗涤剂LED灯罩模具一次性注塑成型为ABS复合材料部件，注塑成型时模具温度设定为90℃；并装配、测试工序，合格后包装成灯罩成品。将制得的灯罩浸入家用清洁剂（Astonish产家庭多用途万用去污膏）中10天开裂；将制得的灯罩浸入CCl4中5秒钟至1分钟，开裂。同时灯罩的透光率为65%，雾度为88%，光线舒适度好，不能作为耐洗涤剂LED灯罩使用。

对比例5：

先将40克光扩散剂和1克处理剂在高速搅拌机中以100℃高速搅拌20min，得到处理光扩散剂后，与通过准确计量946克ABS树脂、1克热稳定剂、1克光稳定剂和1克加工助剂一起加入混合机内进行混合10-20分钟后，再加入双螺杆挤出造粒机；通过双螺杆挤出机第三节筒体通过液注系统加入10克硅树脂，液注系统设定对物料加热温度为100℃，所有物料经双螺杆挤出机塑化挤出、拉条、冷却、切粒、均化制成ABS复合材料；

将上述制作的ABS复合材料在通用注塑机中按洗涤剂LED灯罩模具一次性注塑成型为ABS复合材料部件，注塑成型时模具温度设定为130℃；并装配、测试工序，合格后包装成灯罩成品。将制得的灯罩浸入家用清洁剂（Astonish产家庭多用途万用去污膏）中10天不开裂；将制得的灯罩浸入CCl4中5秒钟至1分钟，不开裂。同时灯罩的透光率为65%，雾度为88%，光线舒适度好，不能作为耐洗涤剂LED灯罩使用。由于注塑成形时模具温度为130℃，接近ABS材料的玻璃化转变温度（PC的玻璃化转变温度为140℃），灯罩注塑成形时需要较长的冷却时间，注塑成型效率很低，不适合批量生产。

Claims (9)

1.一种ABS复合材料，其特征在于：由下列重量百分比计的组分制成：

ABS树脂     84~98.59%

光扩散剂       0.01~8%

硅树脂         1~5%

处理剂        0.1~1%

热稳定剂      0.1~1%

光稳定剂      0.1~1%

加工助剂      0.1~1%。

2.如权利要求1所述的ABS复合材料，其特征在于：所述ABS树脂的熔融指数为1.2kg、300℃，6~70g/10min。

3.如权利要求1所述的ABS复合材料，其特征在于，所述的热稳定剂为抗氧剂1010和抗氧剂168的按质量比1:1的混合物。

4.如权利要求1所述的ABS复合材料，其特征在于，所述光稳定剂为巴斯夫公司的光稳定剂牌号为770。

5.如权利要求1所述的ABS复合材料，其特征在于，所述的硅树脂为道康宁公司的液体硅树脂牌号为FCA-117，折射率为1.587。

6.如权利要求1所述的ABS复合材料，其特征在于，所述的加工助剂为巴斯夫公司的荧光增白剂OB-1。

7.如权利要求1所述的ABS复合材料，其特征在于，所述的光扩散剂为罗门哈斯EXL5136和1000目碳酸钙按照质量比1:1的混合物。

8.如权利要求1所述的ABS复合材料，其特征在于，所述的处理剂为上海文鼎公司生产的环氧树脂，牌号为7072。

9.权利要求1所述ABS复合材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

先将光扩散剂和处理剂按配方比例在搅拌机进行搅拌，然后再与ABS树脂、热稳定剂、光稳定剂和加工助剂一起加入混合机内进行混合10-20分钟后，再加入双螺杆挤出造粒机；通过双螺杆挤出机第三节筒体通过液注系统加入硅树脂，液注系统设定对物料加热温度为100℃，所有物料经塑化挤出、拉条、冷却、切粒、均化制成ABS复合材料。