CN103756240B - 一种耐应力发白abs复合材料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于ABS材料技术领域，公开了一种耐应力发白ABS复合材料及其制备方法和应用。该复合材料包含以下按质量百分数计的组分：ABS树脂45～99%；改性剂0.5～50%；抗氧剂0.3～1%；加工助剂0.1～5%。本发明通过添加改性剂，利用其形成的“海岛结构”，有助于复合材料引发微裂纹，吸收冲击能量，制备得到既保留ABS树脂本身良好的力学性能且具有优异耐应力发白效果的ABS复合材料。本发明的耐应力发白ABS复合材料由于无需添加固定颜色的助剂，因此可制备各种颜色要求的制品，广泛适用于各领域。
Description
技术领域
本发明属于ABS材料技术领域，特别涉及一种耐应力发白ABS复合材料及其制备方法和应用。
背景技术
ABS塑料是一种性能优良的工程塑料，它是聚丙烯腈（A）、丁二烯（B）和苯乙烯（S）的三元共聚物，是20世纪40年代开发的热塑性工程塑料。ABS结构中引入丙烯腈保留了其刚性和耐热性，引入的丁二烯提高了其柔韧性和抗冲击性，引入的苯乙烯优化了其光泽和加工流动性。由于它优良的电性能、化学稳定性和抗冲击性能，被广泛应用于家用电器、办公设备、仪器仪表、交通运输、建筑材料、日用器具及包装材料等领域。在ABS生产使用过程中，大都使用注塑、挤出和模压等各种加工成型方法。
虽然ABS以其卓越的性能成为目前使用最广泛的高分子材料之一，但在成型和使用过程中，ABS容易受到拉伸、弯曲、冲击等外力的影响，如在一些特殊结构的脱模过程中受到拉伸、弯曲外力的影响，而出现应力发白现象，严重时还会影响产品的性能和质量。
现有应力发白方面的专利都只局限于PP材料等容易出现应力发白的材料，对ABS等在特殊情况下出现应力发白的材料未有涉及。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种耐应力发白ABS复合材料。
本发明另一目的在于提供一种上述耐应力发白ABS复合材料的制备方法。
本发明再一目的在于提供上述耐应力发白ABS复合材料在电器元件、家电、汽车工业、包装材料和仪器仪表中的应用。
本发明的目的通过下述方案实现：
一种耐应力发白ABS复合材料，包含以下按质量百分数计的组分：
所述的ABS树脂为本体法ABS和乳液法ABS中的至少一种。
优选地，所述的ABS树脂指ABS121H。
所述的改性剂为苯乙烯类增韧剂、ABS高胶粉类和氯化聚乙烯类增韧剂中的至少一种。
通过添加改性剂可赋予材料具有耐应力发白效果，其原因在于：苯乙烯类增韧剂、ABS高胶粉类和氯化聚乙烯类增韧剂中的至少一种作为改性剂，改性剂分散于ABS树脂中，形成“海岛结构”，“海岛结构”的形成，有助于复合材料吸收冲击能量。所以，当外力作用于复合材料时，复合材料能很好地引发微裂纹，吸收能量。
所述的抗氧剂为受阻酚类和亚磷酸酯类的至少一种。
优选地，所述的抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168中的至少一种。
所述的加工助剂为硬脂酸胺类润滑剂、白矿油和硅油中的至少一种；所述的硬脂酸胺类润滑剂指乙烯基双硬脂酰胺（EBS）。
优选地，所述的加工助剂为乙烯基双硬脂酰胺。
本发明所述耐应力发白ABS复合材料还可包含耐候剂、润滑剂、耐热剂等其他助剂。
本发明还提供了一种上述耐应力发白ABS复合材料的制备方法，包含以下具体步骤：
将ABS树脂、改性剂、抗氧剂和加工助剂按配比加入高速混合机中混合均匀，经喂料器喂入挤出机中，混炼、熔融挤出、拉条、冷却、切粒，得到耐应力发白ABS复合材料。
所述的挤出机优选双螺杆挤出机。
所述熔融的温度为140～250℃。
上述耐应力发白ABS复合材料在电器元件、家电、汽车工业、包装材料和仪器仪表中的应用。
本发明的机理为：
本发明的耐应力发白ABS复合材料通过选用苯乙烯类增韧剂、ABS高胶粉类和氯化聚乙烯类增韧剂中的至少一种作为改性剂，将改性剂分散于ABS树脂中，形成“海岛结构”，有助于复合材料吸收冲击能量，改善复合材料的耐应力发白效果。
本发明相对于现有技术，具有如下的优点及有益效果：
（1）本发明的复合材料通过选用苯乙烯类增韧剂、ABS高胶粉类和氯化聚乙烯类增韧剂中的至少一种作为改性剂，制备得到具有优异耐应力发白效果的ABS复合材料；
（2）本发明的耐应力发白ABS复合材料在保留ABS树脂本身良好的力学性能的同时改善了制品表面的应力发白；
（3）本发明的耐应力发白ABS复合材料由于无需添加固定颜色的助剂，因此可制备各种颜色要求的制品，广泛适用于各领域。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1：一种耐应力发白ABS复合材料的制备
把90wt%的ABS121H、9wt%的改性剂，改性剂为苯乙烯类增韧剂与ABS高胶粉类以1:1的质量比组成的混合物，其中，苯乙烯类增韧剂选自LG化学，具体型号为SBS LG501S(LG-BOTIAN)，ABS高胶粉类选自韩国锦湖，具体型号为HR181、0.3wt%的抗氧剂1010、0.2wt%的抗氧剂168和0.5wt%的加工助剂（EBS）加入高速混合机中混合均匀，经喂料器喂入挤出机中，混炼、熔融挤出、拉条、冷却、切粒，得到耐应力发白ABS复合材料。
挤出机熔融挤出的加工条件如下：一区温度150～200℃，二区温度190～240℃，三区温度190～240℃，四区温度190～240℃，五区温度190～250℃，六区温度190～260℃，七区温度190～250℃，八区温度200～240℃，九区温度200～240℃，主机转速250～360转/分钟。
实施例2：一种耐应力发白ABS复合材料的制备
把80wt%的ABS121H、19wt%的改性剂，改性剂为苯乙烯类增韧剂与氯化聚乙烯类增韧剂以2:1的质量比组成的混合物，其中，苯乙烯类增韧剂选自LG化学，具体型号为SBSLG501S(LG-BOTIAN)，氯化聚乙烯选自山东亚星，具体型号为CPE7130、0.2wt%的抗氧剂1010、0.2wt%的抗氧剂168和0.6wt%的加工助剂（EBS）加入高速混合机中混合均匀，经喂料器喂入挤出机中，混炼、熔融挤出、拉条、冷却、切粒，得到耐应力发白ABS复合材料。
挤出机熔融挤出的加工条件如下：一区温度150～200℃，二区温度190～240℃，三区温度190～240℃，四区温度190～240℃，五区温度190～250℃，六区温度190～260℃，七区温度190～250℃，八区温度200～240℃，九区温度200～240℃，主机转速250～360转/分钟。
实施例3：一种耐应力发白ABS复合材料的制备
把75wt%的ABS121H、24wt%的改性剂，改性剂为苯乙烯类增韧剂，ABS高胶粉，氯化聚乙烯类增韧剂以1:1:1的质量比组成的混合物，其中，苯乙烯类增韧剂选自中石化，具体型号为QIM－03，ABS高胶粉类选自韩国锦湖，具体型号为HR181,氯化聚乙烯选自山东亚星，具体型号为CPE5236、0.2wt%的抗氧剂1010、0.3wt%的抗氧剂168和0.5wt%的加工助剂（白矿油）加入高速混合机中混合均匀，经喂料器喂入挤出机中，混炼、熔融挤出、拉条、冷却、切粒，得到耐应力发白ABS复合材料。
挤出机熔融挤出的加工条件如下：一区温度150～200℃，二区温度190～240℃，三区温度190～240℃，四区温度190～240℃，五区温度190～250℃，六区温度190～260℃，七区温度190～250℃，八区温度200～240℃，九区温度200～240℃，主机转速250～360转/分钟。
实施例4：一种耐应力发白ABS复合材料的制备
把70wt%的ABS121H、29wt%的改性剂，改性剂为ABS高胶粉，氯化聚乙烯类增韧剂以1:1的质量比组成的混合物，其中，ABS高胶粉类选自韩国锦湖，具体型号为HR181,氯化聚乙烯选自山东亚星，具体型号为CPE5236、0.3wt%的抗氧剂1010、0.3wt%的抗氧剂168和0.4wt%的加工助剂（硅油）加入高速混合机中混合均匀，经喂料器喂入挤出机中，混炼、熔融挤出、拉条、冷却、切粒，得到耐应力发白ABS复合材料。
挤出机熔融挤出的加工条件如下：一区温度150～200℃，二区温度190～240℃，三区温度190～240℃，四区温度190～240℃，五区温度190～250℃，六区温度190～260℃，七区温度190～250℃，八区温度200～240℃，九区温度200～240℃，主机转速250～360转/分钟。
实施例5：对比实施例
把99wt%的ABS121H、0.3wt%的抗氧剂1010、0.3wt%的抗氧剂168和0.4wt%的加工助剂（EBS）加入高速混合机中混合均匀，经喂料器喂入挤出机中，混炼、熔融挤出、拉条、冷却、切粒，得到对比ABS复合材料。
挤出机熔融挤出的加工条件如下：一区温度150～200℃，二区温度190～240℃，三区温度190～240℃，四区温度190～240℃，五区温度190～250℃，六区温度190～260℃，七区温度190～250℃，八区温度200～240℃，九区温度200～240℃，主机转速250～360转/分钟。
实施例6：耐应力发白ABS复合材料的性能测试
对实施例1～6制备得到的ABS复合材料进行性能测试，把ABS复合材料按标准尺寸注塑成测试用的标准样条再进行测试，测试标准：拉伸强度ASTMD638；断裂伸长率ASTMD638；弯曲强度ASTM D790；弯曲模量ASTM D790；悬臂梁缺口冲击强度ASTM D256；耐挥发性目测；测试结果见表1。
由表1可见，本发明制备得到耐应力发白ABS复合材料，该复合材料既改善了制品的表面应力发白，又提高了力学性能。
表1ABS复合材料的性能指标
注：X-较差；O-较好；OO-良好；OOO-优良。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种耐应力发白ABS复合材料，其特征在于由以下按质量百分数计的组分组成：
所述的改性剂为苯乙烯类增韧剂、ABS高胶粉类和氯化聚乙烯类增韧剂中的至少两种。
2.根据权利要求1所述的耐应力发白ABS复合材料，其特征在于：所述的ABS树脂为本体法ABS和乳液法ABS中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的耐应力发白ABS复合材料，其特征在于：所述的抗氧剂为受阻酚类和亚磷酸酯类的至少一种。
4.根据权利要求1所述的耐应力发白ABS复合材料，其特征在于：所述的加工助剂为硬脂酸胺类润滑剂、白矿油和硅油中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的耐应力发白ABS复合材料，其特征在于：所述的ABS树脂指ABS121H；所述的抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168中的至少一种；所述的加工助剂指乙烯基双硬脂酰胺。
6.根据权利要求1所述的耐应力发白ABS复合材料，其特征在于：所述耐应力发白ABS复合材料包含耐候剂、润滑剂和耐热剂中的至少一种。
7.一种根据权利要求1～6任一项所述的耐应力发白ABS复合材料的制备方法，其特征在于包含以下具体步骤：
将ABS树脂、改性剂、抗氧剂和加工助剂按配比加入高速混合机中混合均匀，经喂料器喂入挤出机中，混炼、熔融挤出、拉条、冷却、切粒，得到耐应力发白ABS复合材料。
8.根据权利要求7所述的耐应力发白ABS复合材料的制备方法，其特征在于：所述的挤出机为双螺杆挤出机；所述熔融的温度为140～250℃。
9.根据权利要求1～6任一项所述的耐应力发白ABS复合材料在电器元件、家电、汽车工业、包装材料和仪器仪表中的应用。
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