CN103509311B - 一种丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂多元体纳米级功能性干燥剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂多元体纳米级功能性干燥剂的制备方法，属于纳米环保功能性材料制备领域。按重量比准备物料，一将纳米碳酸钙投入到混合机中低速混合；二将抗静电剂投入到混合机中低速混合3分钟，对纳米碳酸钙进行抗静电处理；三将偶联剂投入到经过抗静电处理过的纳米碳酸钙中，低速混合10分钟进行第一次碳酸钙的包覆处理；四将ABS和其余助剂共同投入到经过一次包覆处理的纳米碳酸钙中，高速混合5分钟进行第二次碳酸钙的包覆；五将混合好的物料输送到双螺杆挤出机中挤出切割成均匀颗粒。本发明简化生产工序降低能耗提高生产效率，改善制品拉伸韧性，加工流动性及耐老化性能，在一定比例范围内添加本品不会使制品增重。
Description
技术领域
本发明属于一种纳米环保功能性材料的制备方法，尤其是涉及到了一种采用多元体纳米级ABS树脂材料制取高效功能性干燥剂的制备方法。
背景技术
ABS通称为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯，是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三种单体共聚而成的树脂，由于其化学分子中含有强极性腈基的存在，使得ABS树脂具有0.2%～0.8%的吸水率，所以在通常情况下制取的该树脂均会含有一定的水分。使用者在使用加工前均需要花费2～4小时，采用烘箱以80℃～85℃的温度来烘干ABS树脂。另外一种常规的方法是采用干燥料斗以80℃烘1～2小时的方法来去除ABS树脂中的水分。以上这两种方法即浪费了时间又耗能巨大。传统的方法在信息化高效率的时代必须改良了。因此人们越来越急需一种高效率低能耗的方法取代传统的方式来完成ABS树脂中水分的去除工作。
所以近些年来，有一些生产厂家及个人研制出了ABS除湿干燥剂并且申请了专利。例如：发明专利的名称为《ABS树脂纳米增强干燥剂》，其专利申请号为200710058384.2。另一个相同类型的发明专利的名称为《ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）塑料加工用消泡除湿干燥母料的制备方法》，其专利申请号为200510112383.2。但是上述的这类专利的重点都是追求高的除湿效果，即ABS树脂的干燥脱水方面做得不错，不过其不足之处也是显而易见的，其基本上是都忽略了干燥母料对力学性能的负面影响。
现有技术中需要一种即能方便快捷的使ABS树脂脱去多余的水分，又不会对其造成负面影响的ABS树脂干燥方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高效的去除原材料中水分的干燥剂的制备方法。通过简单的配混的方式取代原有的烘干方式，简化生产工序，提高生产效率。除此之外，本品通过增韧剂和抗氧剂的加入以及各组分的协同作用达到了优良的效果。本品的添加应用除了具有优良的除湿效果外，还可以改善制品的拉伸韧性，加工流动性及耐老化性能。
一种丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂多元体纳米级功能性干燥剂的制备方法，其特征是制备该干燥剂的具体物料组分按重量百分比分别为：纳米级碳酸钙65%～85%、ABS丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物5%～20%、氧化钙3%～8%、铝钛复合型偶联剂1.5%～3%、脂肪酸多元醇酯类抗静电剂0.3%～0.6%、SBS苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物增韧剂2%～3%、硬脂酸锌润滑剂0.5%～0.8%、四溴双酚A阻燃剂0.1%～0.3%、二苯乙烯基苯类荧光增白剂1,4-二(邻氰基苯乙烯基)苯0.05%～0.08%、含硫受阻酚类抗氧剂4，4′-硫代双-（6-叔丁基-3-甲基苯酚）0.02%～0.05%、DOP邻苯二甲酸二辛脂增塑剂1%～2%；
包括以下步骤：
步骤一、按重量称取65%～85%的纳米级碳酸钙，将其投入到混合机中，启动低速运转,以每分钟300转～500转的速度进行混合；
步骤二、按重量称取0.3%～0.6%的脂肪酸多元醇酯类抗静电剂，将其投入到混合机中，低速运转,以每分钟300转～500转的速度进行混合,混合2分钟～3分钟，对碳酸钙进行抗静电处理；
步骤三、按重量称取1.5%～3%的铝钛复合型偶联剂，将其投入到经过抗静电处理过的碳酸钙中，低速运转,以每分钟300转～500转的速度进行混合，混合5分钟～10分钟，进行第一次碳酸钙的包覆处理；
步骤四、按重量称取5%～20%的ABS丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，将其同制备该干燥剂物料组分中其余助剂共同投入到经过一次包覆处理的碳酸钙中，高速运转,以每分钟800转～1000转的速度进行混合，混合3分钟～5分钟，进行第二次碳酸钙的包覆工作；
步骤五、将上述步骤四混合好的物料输送到双螺杆挤出机中挤出，并切割成均匀颗粒，挤出温度在200℃～230℃之间。
所述的纳米级碳酸钙是由石灰石、方解石、白云石矿物原料煅烧而成。所述的抗氧剂由多酚类主抗氧剂和亚磷酸酯类辅助抗氧剂复配而成。
有益效果：本品是专门为解决ABS树脂吸水性问题的一种高效干燥剂。在配方中少量添加本品，可以迅速、有效地吸收配方中各种原材料中的水分，消除水分引起的制品中水纹、气泡、气丝等瑕疵缺陷。省去了复杂的烘干工序，即降低了能耗又提高了生产效率，降低成本；另外由于本品主要成分为比重小的纳米材料，因此在一定比例范围内添加本品不会使制品增重，同时又可以提高加工材料的加工流动性，赋予制品高强度、高韧性以及优良的耐老化性能。是一种ABS树脂加工行业中不可或缺的多元体纳米级高效功能性干燥剂。
应用本发明的具体实验效果如下：
方案是将含水率为4.5‰的ABS树脂直接投入到注塑机中，制作成标准样件；另外将ABS—多元体纳米级高效功能性干燥剂按照3.5%的比例添加到含水率为4.5‰的ABS树脂中，搅拌均匀后，投入到注塑机中，制成标准样件。
实验结论：含水率为4.5‰的纯ABS树脂样件表面可以看到很多气丝以及水汽的凝结点，添加了3.5%ABS—多元体纳米级高效功能性干燥剂的样件表面气丝消失，光泽度高；样件的重量方面，添加前与添加后样件重量无变化，说明添加了3.5%ABS—多元体纳米级高效功能性干燥剂的样件与纯ABS树脂样件比较未增重。
添加本品前后对比技术指标如下：
实验结论：将本品按照4%的比例添加到ABS纯树脂中，样件表面没有分散不开的节点，说明ABS—多元体纳米级高效功能性干燥剂在ABS树脂中分散良好，且样件的颜色变化不大；样件的重量没有变化，说明添加本品后并未使样件增重；力学性能的变化：拉伸韧性提高53%，冲击韧性提高4%，流动性提高25%。
具体实施方式
实例一、制备该干燥剂的具体物料组分按重量百分比分别为：
纳米级碳酸钙66% ABS 19% 氧化钙 8%
铝钛复合型偶联剂1.6%
脂肪酸多元醇酯类抗静电剂0.4%
SBS（苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物）增韧剂2%
硬脂酸锌润滑剂0.65%
四溴双酚A阻燃剂0.25%
增白剂1,4-二(邻氰基苯乙烯基)苯0.06%
抗氧剂4，4′-硫代双-（6-叔丁基-3-甲基苯酚）0.04%
DOP（邻苯二甲酸二辛脂）增塑剂2%
实施例二、制备该干燥剂的具体物料组分按重量百分比分别为：
纳米级碳酸钙 75% ABS 14% 氧化钙 4%
铝钛复合型偶联剂1.8%
脂肪酸多元醇酯类抗静电剂0.5%
SBS（苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物）增韧剂2.3%
硬脂酸锌润滑剂0.6%
四溴双酚A阻燃剂0.2%
增白剂1,4-二(邻氰基苯乙烯基)苯0.07%
抗氧剂4，4′-硫代双-（6-叔丁基-3-甲基苯酚）0.03
DOP（邻苯二甲酸二辛脂）增塑剂1.5
实施例三、制备该干燥剂的具体物料组分按重量百分比分别为：
纳米级碳酸钙 84% ABS 6% 氧化钙 3%
铝钛复合型偶联剂2.2%
脂肪酸多元醇酯类抗静电剂0.6%
SBS（苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物）增韧剂2.5%
硬脂酸锌润滑剂0.5%
四溴双酚A阻燃剂0.1%
增白剂1,4-二(邻氰基苯乙烯基)苯0.08%
抗氧剂4，4′-硫代双-（6-叔丁基-3-甲基苯酚）0.02%
DOP（邻苯二甲酸二辛脂）增塑剂1
具体实施步骤：
步骤一、按重量称取65%～85%的纳米级碳酸钙，将其投入到混合机中，启动低速运转,以每分钟300转～500转的速度进行混合；
步骤二、按重量称取0.3%～0.6%的脂肪酸多元醇酯类抗静电剂，将其投入到混合机中，低速运转,以每分钟300转～500转的速度进行混合,混合2分钟～3分钟，对碳酸钙进行抗静电处理；
步骤三、按重量称取1.5%～3%的铝钛复合型偶联剂，将其投入到经过抗静电处理过的碳酸钙中，低速运转,以每分钟300转～500转的速度进行混合，混合5分钟～10分钟，进行第一次碳酸钙的包覆处理；
步骤四、按重量称取5%～20%的ABS丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，将其同制备该干燥剂物料组分中其余助剂共同投入到经过一次包覆处理的碳酸钙中，高速运转,以每分钟800转～1000转的速度进行混合，混合3分钟～5分钟，进行第二次碳酸钙的包覆工作；
步骤五、将上述步骤四混合好的物料输送到双螺杆挤出机中挤出，并切割成均匀颗粒，挤出温度在200℃～230℃之间。
应用效果的实验方案：将含水率为4.5‰的ABS树脂直接投入到注塑机中，制作成标准样件；另外将ABS—多元体纳米级高效功能性干燥剂按照3.5%的比例添加到含水率为4.5‰的ABS树脂中，搅拌均匀后，投入到注塑机中，制成标准样件。
实验结论：含水率为4.5‰的纯ABS树脂样件表面可以看到很多气丝以及水汽的凝结点，添加了3.5%ABS—多元体纳米级高效功能性干燥剂的样件表面气丝消失，光泽度高；样件的重量方面，添加前与添加后样件重量无变化，说明添加了3.5%ABS—多元体纳米级高效功能性干燥剂的样件与纯ABS树脂样件比较未增重。
添加本品前后对比技术指标如下：
实验结论：将本品按照4%的比例添加到ABS纯树脂中，样件表面没有分散不开的节点，说明ABS—多元体纳米级高效功能性干燥剂在ABS树脂中分散良好，且样件的颜色变化不大；样件的重量没有变化，说明添加本品后并未使样件增重；力学性能的变化：拉伸韧性提高53%，冲击韧性提高4%，流动性提高25%。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的结构作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单的修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。
Claims (3)
1.一种丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂多元体系纳米级功能性干燥剂的制备方法，其特征是制备该干燥剂的具体物料组分按重量百分比分别为：纳米级碳酸钙65%～85%、ABS丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物5%～20%、氧化钙3%～8%、铝钛复合型偶联剂1.5%～3%、脂肪酸多元醇酯类抗静电剂0.3%～0.6%、SBS苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物增韧剂 2%～3%、硬脂酸锌润滑剂0.5%～0.8%、四溴双酚A阻燃剂0.1%～0.3%、二苯乙烯基苯类荧光增白剂1,4-二(邻氰基苯乙烯基)苯0.05%～0.08%、含硫受阻酚类抗氧剂4，4′-硫代双-（6-叔丁基-3-甲基苯酚）0.02%～0.05%、DOP邻苯二甲酸二辛酯增塑剂1%～2%；
包括以下步骤：
步骤一、按重量百分比称取65%～85%的纳米级碳酸钙，将其投入到混合机中，启动低速运转,以每分钟300转～500转的速度进行混合；
步骤二、按重量百分比称取0.3%～0.6%的脂肪酸多元醇酯类抗静电剂，将其投入到混合机中，低速运转,以每分钟300转～500转的速度进行混合,混合2分钟～3分钟，对碳酸钙进行抗静电处理；
步骤三、按重量百分比称取1.5%～3%的铝钛复合型偶联剂，将其投入到经过抗静电处理过的碳酸钙中，低速运转,以每分钟300转～500转的速度进行混合，混合5分钟～10分钟，进行第一次碳酸钙的包覆处理；
步骤四、按重量百分比称取5%～20%的ABS丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，将其同制备该干燥剂物料组分中其余助剂共同投入到经过一次包覆处理的碳酸钙中，高速运转,以每分钟800转～1000转的速度进行混合，混合3分钟～5分钟，进行第二次碳酸钙的包覆工作；
步骤五、将上述步骤四混合好的物料输送到双螺杆挤出机中挤出，并切割成均匀颗粒，挤出温度在200℃～230℃之间。
2.根据权利要求1所述的一种丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂多元体系纳米级功能性干燥剂的制备方法，其特征是：所述的纳米级碳酸钙是由石灰石、方解石、白云石矿物原料煅烧而成。
3.根据权利要求1所述的一种丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂多元体系纳米级功能性干燥剂的制备方法，其特征是：所述的抗氧剂由多酚类主抗氧剂和亚磷酸酯类辅助抗氧剂复配而成。
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