CN103146133A - 一种具有抗光老化的纳米TiO2/ABS复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有抗光老化的纳米TiO2/ABS复合材料，其组成成分的重量配比为：ABS55-85份；纳米TiO2 10-30份；抗氧剂0.1-2份；光稳定剂 0.1-2份；紫外线吸收剂0.1-2份；其他添加剂0.1-1份。本发明的金红石型纳米TiO2具有长效屏蔽紫外线的优异性能，并且相对于苯并三唑类紫外线吸收剂及受阻胺型光稳定剂等传统抗老化改性剂更具有环保优势。本发明所制得的改性ABS复合材料不仅具有良好的抗光老化性能，材料的各项物理力学性能和热力学性能基本不受影响，具有广阔的应用前景。

Description

一种具有抗光老化的纳米TiO2/ABS复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种具有抗光老化的纳米TiO2/ABS复合材料及其的备方法，属于高分子材料技术领域。
背景技术
ABS作为一种热塑性工程塑料，广泛应用于机械、汽车、家电和建筑等工业领域，但是ABS在完成加成聚合反应后，少量链节中还存在着活性更高的叔碳烯丙基氢基团，在光氧作用下易使丁二烯链节发生断裂，致使ABS发生光老化降解。因此由ABS制成的产品在户外长期使用后，便会出现黄变、龟裂、光泽丧失以及力学性能下降等宏观劣化现象，而耐老化性能的优劣在一定程度上决定了ABS作为结构材料的工程应用范围及前景。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于，提供一种具有抗光老化的纳米TiO2/ABS复合材料及其的备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种具有抗光老化的纳米TiO2/ABS复合材料，其特征在于，其组成成分的重量配比为：
Figure BDA00003031613200011
前述的一种具有抗光老化的纳米TiO2/ABS复合材料，其特征在于，所述ABS为工业生产上通用的ABS，其中丁二烯含量为5-30%，丙烯腈含量为10-30%，苯乙烯含量为40-70%，以上为重量百分数。
前述的一种具有抗光老化的纳米TiO2/ABS复合材料，其特征在于，所述纳米TiO2为金红石型纳米TiO2。
前述的一种具有抗光老化的纳米TiO2/ABS复合材料，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂168，其化学名称为三（2,4-二叔丁基酚）亚磷酸酯。
前述的一种具有抗光老化的纳米TiO2/ABS复合材料，其特征在于，所述光稳定剂选自光稳定剂944、光稳定剂770中的一种或两种混合物。
前述的一种具有抗光老化的纳米TiO2/ABS复合材料，其特征在于，所述紫外线吸收剂选自UV-3853，UV-2908中的一种或两种混合物。
前述的一种具有抗光老化的纳米TiO2/ABS复合材料，其特征在于，所述其他添加剂包括颜色添加剂、脂类或脂肪酸类润滑剂。
一种具有抗光老化的纳米TiO2/ABS复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将金红石型纳米TiO2与有机处理剂进行表面偶联处理；
（2）按所述重量配比称取所述原料；
（3）将所有原料放入高混机中混合3～10分钟，得到预混料；
（4）将步骤（3）制备的预混料喂入双螺杆挤出机中，挤出造粒，螺杆挤出机的温度为150～200℃，螺杆挤出机转速为300～600转/分，得到具有抗光老化的纳米TiO2/ABS复合材料。
本发明的有益效果是：金红石型纳米TiO2具有长效屏蔽紫外线的优异性能，并且相对于苯并三唑类紫外线吸收剂及受阻胺型光稳定剂等传统抗老化改性剂更具有环保优势。本发明所制得的改性ABS复合材料不仅具有良好的抗光老化性能，材料的各项物理力学性能和热力学性能基本不受影响，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
为进一步揭示本发明的技术方案，下面结合具体实施例详细说明本发明的实施方式：
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 对比例
ABS 70 80 80 85 85
纳米TiO2 10 10 20 30 -
抗氧剂 0.1 0.5 1 2 2
光稳定剂 0.1 0.5 1 2 2
紫外线吸收剂 0.1 0.5 1 2 2
颜色添加剂 1 1 2 3 1
润滑剂 0.1 0.5 1 1 1
表1 实施例1-4及对比例各成分的重量份数
其中，ABS为工业生产上通用的ABS，其中丁二烯含量为20%，丙烯腈含量为20%，苯乙烯含量为50%，以上为重量百分数；纳米TiO2为金红石型纳米TiO2；抗氧剂为抗氧剂168，其化学名称为三（2,4-二叔丁基酚）亚磷酸酯；光稳定剂选自光稳定剂944、光稳定剂770中的一种或两种混合物；紫外线吸收剂选自UV-3853，UV-2908中的一种或两种混合物；所述其他添加剂包括颜色添加剂、脂类或脂肪酸类润滑剂。
按照表1中的各实施例的组分和各组分的重量份数分别制备一种具有抗光老化的纳米TiO2/ABS复合材料，具体过程如下：
（1）将金红石型纳米TiO2与有机处理剂进行表面偶联处理；
（2）按所述重量配比称取所述原料；
（3）将所有原料放入高混机中混合3～10分钟，得到预混料；
（4）将步骤（3）制备的预混料喂入双螺杆挤出机中，挤出造粒，螺杆挤出机的温度为150～200℃，螺杆挤出机转速为300～600转/分，得到具有抗光老化的纳米TiO2/ABS复合材料。
其中，4个实施例及对比实施例制备的具有抗光老化的纳米TiO2/ABS复合材料按照国家标准GB13525/T-92测试物理机械性能，其中结果如表2所示：
Figure BDA00003031613200041
表2 各实施例的性能
通过表2的测试结果显示：加入纳米TiO2，显著提高了ABS复合材料的耐光性等级，提高了ABS复合材料的抗光老化性能，材料的各项物理力学性能和热力学性能基本不受影响，具有广阔的应用前景。
以上通过对所列实施方式的介绍，阐述了本发明的基本构思和基本原理。但本发明绝不限于上述所列实施方式，凡是基于本发明的技术方案所作的等同变化、改进及故意变劣等行为，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种具有抗光老化的纳米TiO2/ABS复合材料，其特征在于，其组成成分的重量配比为：
ABS                  55-85份；
纳米TiO2                         10-30份；
抗氧剂               0.1-2份；
光稳定剂             0.1-2份；
紫外线吸收剂         0.1-2份；
其他添加剂           0.1-1份。
2.根据权利要求1所述的一种具有抗光老化的纳米TiO2/ABS复合材料，其特征在于，所述ABS为工业生产上通用的ABS，其中丁二烯含量为5-30%，丙烯腈含量为10-30%，苯乙烯含量为40-70%，以上为重量百分数。
3.根据权利要求1所述的一种具有抗光老化的纳米TiO2/ABS复合材料，其特征在于，所述纳米TiO2 为金红石型纳米TiO2 。
4.根据权利要求1所述的一种具有抗光老化的纳米TiO2/ABS复合材料，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂168，其化学名称为三（2,4-二叔丁基酚）亚磷酸酯。
5.根据权利要求1所述的一种具有抗光老化的纳米TiO2/ABS复合材料，其特征在于，所述光稳定剂选自光稳定剂944、光稳定剂770中的一种或两种混合物。
6.根据权利要求1所述的一种具有抗光老化的纳米TiO2/ABS复合材料，其特征在于，所述紫外线吸收剂选自UV-3853，UV-2908中的一种或两种混合物。
7.根据权利要求1所述的一种具有抗光老化的纳米TiO2/ABS复合材料，其特征在于，所述其他添加剂包括颜色添加剂、脂类或脂肪酸类润滑剂。
8.一种如权利要求要求1-7所述的具有抗光老化的纳米TiO2/ABS复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将金红石型纳米TiO2与有机处理剂进行表面偶联处理；
（2）按所述重量配比称取所述原料；
（3）将所有原料放入高混机中混合3～10分钟，得到预混料；
（4）将步骤（3）制备的预混料喂入双螺杆挤出机中，挤出造粒，螺杆挤出机的温度为150～200℃，螺杆挤出机转速为300～600转/分，得到具有抗光老化的纳米TiO2/ABS复合材料。
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