CN104672747A - 一种耐热abs材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐热ABS材料，由包含以下重量份的组分制成：ABS树脂100份，PSF树脂10～40份，相容剂2～8份，润滑剂0.2～1.0份，抗氧剂0.3～1.0份。制备方法如下：将100份ABS树脂、10～40份PSF树脂、2～8份相容剂、0.2～1.0份润滑剂和0.3～1.0份抗氧剂混合均匀，所得的混合物料加入螺杆挤出机挤出造粒，拉条切粒制得耐热ABS材料。本发明提供的耐热ABS材料具有突出的耐热性，热变形温度高，力学性能优异，易于成型加工和着色。

Description

一种耐热ABS材料及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，涉及一种耐热ABS材料及其制备方法。
背景技术
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）因其优良的力学性能，尺寸稳定性，易于加工、着色、后加工方便等特点而被广泛应用于汽车、家电、建筑等社会生活各领域，是目前产量最大，应用最广泛的聚合物之一。
但ABS有一个显著的缺点是耐热性不足，热变形温度只有约85℃，无法在对耐热性要求较高的场合使用，限制了其应用范围。人们在如何提高ABS耐热性等方面做了大量的研究，专门开发了各种级别的耐热级ABS材料，目前比较常见的做法如：添加马来酰亚胺等高耐热助剂、其他耐热性更好的聚碳酸酯（PC）、聚酰胺、聚酯等，其中应用最为广泛的是PC/ABS合金。
双酚A型聚砜（PSF）是一种特种工程塑料，具有力学性能优异，刚性大，耐磨、高强度，尤其是耐高温性能突出，纯树脂热变形温度可达175℃，长期使用温度可达160℃，明显优于PC等工程塑料，用其替代PC等与ABS制备的合金无疑会具有更高的耐热性，同时提高材料的抗蠕变性，目前PSF/ABS合金未见文献报道。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种耐热ABS材料，具有突出的耐热性，优异的物理机械性能。
本发明的另一个目的是提供一种上述耐热ABS材料的制备方法。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
本发明提供了一种耐热ABS材料，由包含以下重量份的组分制成：
所述ABS树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，其中丁二烯含量为5～20%。
所述PSF树脂为双酚A型聚砜，熔融指数为3～12g/10min。
所述相容剂选自马来酸酐接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS-g-MAH）、苯乙烯-顺丁烯二酸酐共聚物（SMA）或甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物（MBS）中的一种或一种以上。
所述润滑剂选自季戊四醇硬脂酸酯（PETS）、环形对苯二甲酸丁二醇酯、PE蜡或硅酮粉中的一种或一种以上。
所述抗氧剂选自四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸酯]季戊四醇酯（抗氧剂1010）、β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯（抗氧剂1076）、双（2，4-二酷基）季戊四醇二亚磷酸酯（抗氧剂S-9228）或季戊四醇类十二硫代丙酯（抗氧剂412S）中的一种或一种以上。
本发明还提供了一种上述耐热ABS材料的制备方法，包括以下步骤：
将100份ABS树脂、10～40份PSF树脂、2～8份相容剂、0.2～1.0份润滑剂和0.3～1.0份抗氧剂混合均匀，所得的混合物料加入螺杆挤出机挤出造粒，拉条切粒制得耐热ABS材料。
所述混合均匀是在高混机中进行，高混机转速为500～700rpm，混合温度为40～80℃，混合时间为3～10min。
所述螺杆挤出机为双螺杆挤出机，各区的温度为210～295℃。
本发明同现有技术相比，具有以下优点和有益效果：
本发明提供的耐热ABS材料具有突出的耐热性，热变形温度高，力学性能优异，易于成型加工和着色。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的说明。
以下所用的ABS树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，其中丁二烯含量为5～20%。
以下所用的PSF树脂为双酚A型聚砜，熔融指数为3～12g/10min。
实施例1
将100份ABS树脂、10份PSF树脂（熔融指数为3g/10min）、5份相容剂MBS、0.2份润滑剂环形对苯二甲酸丁二醇酯和0.5份抗氧剂（抗氧剂1076/抗氧剂412S=2/3），加入到高混机高速混匀，控制高混机速度为500rmp，混合温度为80℃，混合3min混合均匀；
将混合物料加入双螺杆挤出机挤出造粒，控制各区温度（自喂料口至挤出机模头）分别为210℃，225℃，240℃，255℃，270℃，挤出机拉条切粒即可得到PC/ABS合金材料。
将上述产品在鼓风烘箱中于85℃干燥5小时后用注塑机注塑成型，注塑温度为245℃。挤出好的样条在50%相对湿度，23℃放置24小时后进行性能测试，测试结果见表1。
实施例2
将100份ABS树脂、18份PSF树脂（熔融指数为8g/10min）、2份相容剂SMA、0.5份润滑剂PE蜡和0.3份抗氧剂（抗氧剂1010/抗氧剂S-9228=1/2），加入到高混机高速混匀，控制高混机速度为700rmp，混合温度为40℃，混合6min混合均匀；
将混合物料加入双螺杆挤出机挤出造粒，控制各区温度（自喂料口至挤出机模头）分别为220℃，235℃，245℃，255℃，270℃，挤出机拉条切粒即可得到PC/ABS合金材料。
将上述产品在鼓风烘箱中于85℃干燥5小时后用注塑机注塑成型，注塑温度为245℃。挤出好的样条在50%相对湿度，23℃放置24小时后进行性能测试，测试结果见表1。
实施例3
将100份ABS树脂、40份PSF树脂（熔融指数为12g/10min）、5份相容剂MBS、0.8份润滑剂环形对苯二甲酸丁二醇酯和0.5份抗氧剂（抗氧剂1076/抗氧剂412S=2/3），加入到高混机高速混匀，控制高混机速度为600rmp，混合温度为60℃，混合10min混合均匀；
将混合物料加入双螺杆挤出机挤出造粒，控制各区温度（自喂料口至挤出机模头）分别为250℃，265℃，270℃，285℃，295℃，挤出机拉条切粒即可得到PC/ABS合金材料。
将上述产品在鼓风烘箱中于85℃干燥5小时后用注塑机注塑成型，注塑温度为245℃。挤出好的样条在50%相对湿度，23℃放置24小时后进行性能测试，测试结果见表1。
实施例4
将100份ABS树脂、32份PSF树脂（熔融指数为9.5g/10min）、8份相容剂ABS-g-MAH、0.7份润滑剂硅酮粉和0.8份抗氧剂（抗氧剂1010/抗氧剂412S=3/5），加入到高混机高速混匀，控制高混机速度为700rmp，混合温度为40℃，混合6min混合均匀；
将混合物料加入双螺杆挤出机挤出造粒，控制各区温度（自喂料口至挤出机模头）分别为235℃，250℃，265℃，275℃，270℃，挤出机拉条切粒即可得到PC/ABS合金材料。
将上述产品在鼓风烘箱中于85℃干燥5小时后用注塑机注塑成型，注塑温度为245℃。挤出好的样条在50%相对湿度，23℃放置24小时后进行性能测试，测试结果见表1。
实施例5
将100份ABS树脂、25份PSF树脂（熔融指数为5g/10min）、6.5份相容剂SMA、1.0份润滑剂PETS和1.0份抗氧剂（抗氧剂1076/抗氧剂S-9228=2/3），加入到高混机高速混匀，控制高混机速度为700rmp，混合温度为40℃，混合6min混合均匀；
将混合物料加入双螺杆挤出机挤出造粒，控制各区温度（自喂料口至挤出机模头）分别为235℃，250℃，265℃，275℃，270℃，挤出机拉条切粒即可得到PC/ABS合金材料。
将上述产品在鼓风烘箱中于85℃干燥5小时后用注塑机注塑成型，注塑温度为245℃。挤出好的样条在50%相对湿度，23℃放置24小时后进行性能测试，测试结果见表1。
表1
测试结果 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
拉伸强度(Mpa) 45.3 47.2 63 56.7 51.2
弯曲强度(Mpa) 68 73 87 76 83
弯曲模量(Mpa) 2108 2350 2856 2584 2637
缺口冲击强度(MJ/m2) 18 21 22 29 26
热变形温度(℃/1.8MPa) 106 116 132 127 122
由上表可知，本发明制备的耐热ABS材料，热变形温度明显提高，而且力学性能也更为优越，与普通耐热ABS材料相比较有着更为优越的耐热性，更好的物理机械性能，使用范围更为宽广。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种耐热ABS材料，其特征在于：由包含以下重量份的组分制成：
2.根据权利要求1所述的耐热ABS材料，其特征在于：所述ABS树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，其中丁二烯含量为5～20%。
3.根据权利要求1所述的耐热ABS材料，其特征在于：所述PSF树脂为双酚A型聚砜，熔融指数为3～12g/10min。
4.根据权利要求1所述的耐热ABS材料，其特征在于：所述相容剂选自马来酸酐接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、苯乙烯-顺丁烯二酸酐共聚物或甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物中的一种或一种以上。
5.根据权利要求1所述的耐热ABS材料，其特征在于：所述润滑剂选自季戊四醇硬脂酸酯、环形对苯二甲酸丁二醇酯、PE蜡或硅酮粉中的一种或一种以上。
6.根据权利要求1所述的耐热ABS材料，其特征在于：所述抗氧剂选自四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸酯]季戊四醇酯、β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯、双（2，4-二酷基）季戊四醇二亚磷酸酯或季戊四醇类十二硫代丙酯中的一种或一种以上。
7.一种权利要求1至6任一所述的耐热ABS材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
将100份ABS树脂、10～40份PSF树脂、2～8份相容剂、0.2～1.0份润滑剂和0.3～1.0份抗氧剂混合均匀，所得的混合物料加入螺杆挤出机挤出造粒，拉条切粒制得耐热ABS材料。
8.根据权利要求7所述的耐热ABS材料的制备方法，其特征在于：所述混合均匀是在高混机中进行，高混机转速为500～700rpm，混合温度为40～80℃，混合时间为3～10min。
9.根据权利要求7所述的耐热ABS材料的制备方法，其特征在于：所述螺杆挤出机为双螺杆挤出机，各区的温度为210～295℃。
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