CN103540077A

CN103540077A - 玻璃纤维增强abs树脂及其制备方法

Info

Publication number: CN103540077A
Application number: CN201210245982.1A
Authority: CN
Inventors: 朱欣睿; 浦蔚蔚; 李俊伟; 杨刚; 刘凡; 朱明毅
Original assignee: Suzhou Hanyang Precision Electronics Co Ltd
Current assignee: Suzhou Mitac Precision Technology Co Ltd; Suzhou Hanyang Precision Electronics Co Ltd
Priority date: 2012-07-16
Filing date: 2012-07-16
Publication date: 2014-01-29

Abstract

一种玻璃纤维增强ABS树脂及其制备方法，按重量百分数计算，该树脂包括如下组分：ABS20～80%；扁平玻璃纤维10～70%；无机填料0～50%；阻燃剂2～10%；加工助剂0.1～2%。该制备方法包括以下步骤：（a）将ABS树脂于80～110℃的温度下在带有除湿干燥机烘箱中干燥3～5小时；（b）称取无机填料、阻燃剂及加工助剂并加入到高速混合机中高速预混；（c）将上述步骤（a）中ABS树脂、步骤（b）中混合物及称取的扁平玻璃纤维依次加入到双螺杆挤出机上熔融挤出造粒。

Description

玻璃纤维增强ABS树脂及其制备方法

【技术领域】

本发明涉及一种ABS树脂，具体涉及一种玻璃纤维增强ABS树脂及其制备方法。

【背景技术】

近年来，汽车、家电、电子行业对产品降低成本、轻量化等需求变高，研发者开始研究将部分金属材料部件用树脂予以取代，如ABS树脂，ABS树脂（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）是一种重要的工程塑料合金，广泛应用于汽车、家电、电子等行业中，这种材料本身具有易燃、强度不高的缺陷。

然而，用于上述行业的树脂材料，需要求成型时的尺寸精度、尺寸稳定性、机械强度、刚性及阻燃性等特性；同时应用在笔记本电脑外壳中心的产品中，具有厚度小于3毫米的薄壁产品的成型品越来越常见，当用树脂取代后存在成型品薄壁部的弹性模量下降及冲击强度过低等问题。

目前技术均为添加填料或普通玻璃纤维增强ABS树脂达到上述要求，但是成型品为大面积超薄件时容易出现翘曲，且其增强后的力学性能不理想。

【发明内容】

鉴于上述问题，本发明的目的是开发一种玻璃纤维增强ABS树脂，该玻璃纤维增强ABS树脂能解决普通玻璃纤维增强ABS树脂的成型翘曲问题，同时能够提高树脂的力学性能。

为了达到上述目的，本发明的玻璃纤维增强ABS树脂，按重量百分数计算，其包括如下组分：

特别地，所述ABS中丁二烯重量为ABS重量的10%～40%。

特别地，所述扁平玻璃纤维的扁平率为0.1～0.5，较佳为0.2～0.4。

特别地，所述扁平玻璃纤维的截面的短径为0.5～25um，截面的长径为1.0～250um。

特别地，所述阻燃剂为磷系阻燃剂。

特别地，所述加工助剂为润滑剂、静电防止剂、抗氧剂、偶联剂、紫外线吸收剂、脱模剂中的一种、两种或两种以上的混合物。

特别地，所述加工助剂为抗氧剂和偶联剂的混合物。

另外，本发明还提供一种玻璃纤维增强ABS树脂的制备方法，用于制备上述玻璃纤维增强ABS树脂，该方法包括以下步骤：

（a）将ABS树脂于80～110℃的温度下在带有除湿干燥机烘箱中干燥3～5小时；

（b）称取无机填料、阻燃剂及加工助剂并加入到高速混合机中高速预混；

（c）将上述步骤（a）中ABS树脂、步骤（b）中混合物及称取的扁平玻璃纤维依次加入到双螺杆挤出机上熔融挤出造粒，双螺杆挤出机的各区间温度分别为：一区间200～230℃，二区间200～240℃，三区间200～240℃，四区间200～240℃，五区间200～250℃，六区间200～250℃，七区间200～260℃，八区间200～260℃，九区间200～270℃，机头温度为230～270℃。

相较于现有技术，本发明的玻璃纤维增强ABS树脂及其制备方法，通过使用扁平玻璃纤维增强ABS树脂，能进一步提高ABS树脂的物理性能，且解决了成型翘曲问题，使其更加广泛应用于汽车、家电、电子等行业。

【具体实施方式】

为对本发明的目的、功能及技术手段有进一步的了解，现结合具体实施例对本发明详细说明如下。

实施例及对比例中所使用的原材料如下：

ABS为LG公司生产，牌号为AF3121T；

扁平玻璃纤维为Nittobo公司生产，牌号为810S；

无机填料为玻璃纤维除外的无机填料，该无机填料为精华公司生产，牌号为SK-6800B；

圆形玻璃纤维为巨石公司生产，牌号为526；

偶联剂采用KH560；

抗氧剂采用B215。

实施例1

本发明的玻璃纤维增强ABS树脂，按重量百分数计算，其包括如下组分：

将ABS树脂于80～110℃的温度下在带有除湿干燥机烘箱中干燥3～5小时；称取无机填料、阻燃剂及加工助剂并加入到高速混合机中高速预混；然后将上述ABS树脂、高速预混得到的混合物及称取的扁平玻璃纤维依次加入到在双螺杆挤出机上熔融挤出造粒，双螺杆挤出机的各区间温度分别为：一区间200～230℃，二区间200～240℃，三区间200～240℃，四区间200～240℃，五区间200～250℃，六区间200～250℃，七区间200～260℃，八区间200～260℃，九区间200～270℃，机头温度为230～270℃。

对比例1

对比例1与实施例1的不同之处在于：对比例1将实施例1中扁平玻璃纤维换为等重量百分数的圆形玻璃纤维；其余组分及重量百分数均相同，然后用同样的制备方法制备。

实施例2

对比例2

对比例2与实施例2的不同之处在于：对比例2将实施例2中扁平玻璃纤维换为等重量百分数的圆形玻璃纤维；其余组分及重量百分数均相同，然后用同样的制备方法制备。

实施例3

对比例3

对比例3与实施例3的不同之处在于：对比例3将实施例3中扁平玻璃纤维换为等重量百分数的圆形玻璃纤维；其余组分及重量百分数均相同，然后用同样的制备方法制备。

以上各实施例及对比例熔融挤出造粒后，然后在注塑机上注塑成型ASTM标准测试样条，按ASTM标准测试所得材料的机械性能，其中按照ASTM D638测试拉伸强度，按照ASTM D790测试弯曲强度及弯曲模量，按照ASTM D256测试冲击强度，并目测成型品翘曲程度，测试结果如表1所示：

表1：实施例与对比例的测试结果

测试项目	实施例1	对比例1	实施例2	对比例2	实施例3	对比例3
							拉伸强度Mpa	97	79	114	92	127	105
弯曲强度Mpa	120	103	139	117	150	129
							弯曲模量Mpa	7400	5000	8400	6500	9100	7300
冲击强度KJ/m²	21	16	20	15	20	14
							成型品翘曲程度	轻微	一般	轻微	严重	轻微	严重

另外，实施例中按照UL-94标准测试树脂的阻燃性能，均达到了UL94-V0等级。

通过表1得出，实施例中采用扁平率为0.2～0.4，截面短径为0.5～25um，截面的长径为1.0～250um的扁平玻璃纤维与对比例中采用圆形玻璃纤维相比较：

（1）得到的树脂的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量及冲击强度均提高了10%～30%；

（2）同时很大程度上降低了成型品翘曲程度；

（3）另外如果扁平玻璃纤维截面太细，玻璃纤维的纺线有时会比较困难得到，相反如果其截面太粗，由于与树脂的接触面积减少作为增强材料的增强效果会减小，因此，发明人经过悉心研究扁平率为0.2～0.4，截面短径为0.5～25um，截面的长径为1.0～250um时增强效果最好；

（4）本发明得到的玻璃纤维增强ABS树脂用于成型品中，得到的成型品的薄壁部（成型品最薄的部分）的厚度为0.3～2.5mm，较佳的为0.8～1.0mm。

综上所述，使用扁平玻璃纤维增强ABS树脂，能进一步提高ABS树脂的物理性能，解决了成型翘曲问题，使其更加广泛应用于汽车、家电、电子等行业。

Claims

1.一种玻璃纤维增强ABS树脂，其特征在于，按重量百分数计算，其包括如下组分：

2.根据权利要求1所述的玻璃纤维增强ABS树脂，其特征在于，所述ABS中丁二烯重量为ABS重量的10%～40%。

3.根据权利要求1所述的玻璃纤维增强ABS树脂，其特征在于，所述扁平玻璃纤维的扁平率为0.1～0.5。

4.根据权利要求3所述的玻璃纤维增强ABS树脂，其特征在于，所述扁平玻璃纤维的扁平率为0.2～0.4。

5.根据权利要求1、3或4所述的玻璃纤维增强ABS树脂，其特征在于，上述扁平玻璃纤维的截面的短径为0.5～25um，截面的长径为1.0～250um。

6.根据权利要求1所述的玻璃纤维增强ABS树脂，其特征在于，所述阻燃剂为磷系阻燃剂。

7.根据权利要求1所述的玻璃纤维增强ABS树脂，其特征在于，所述加工助剂为润滑剂、静电防止剂、抗氧剂、偶联剂、紫外线吸收剂、脱模剂中的一种、两种或两种以上的混合物。

8.根据权利要求7所述的玻璃纤维增强ABS树脂，其特征在于，所述加工助剂为抗氧剂和偶联剂的混合物。

9.一种玻璃纤维增强ABS树脂的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：