CN104845022A - 一种abs/剑麻纤维复合材料及其制备方法 - Google Patents

一种abs/剑麻纤维复合材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种ABS/剑麻纤维复合材料，其特征是由下述重量份的原料制得：ABS树脂40-80，剑麻纤维5-15，钠基膨润土3-5，亚麻籽油1-2，三羟甲基丙烷油酸酯0.2-0.5，马来酸酐4-6，过氧化二苯甲酰0.02-0.04，苯乙烯6-8，铝酸酯偶联剂0.05-0.1，抗氧剂1010 0.2-0.5。本发明的ABS复合材料兼具高强度和良好的韧性，拉伸性能好，且耐高温性和耐候性好，性能稳定，成本低廉，安全环保。

Description

一种ABS/剑麻纤维复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及复合材料领域，具体涉及一种ABS/剑麻纤维复合材料及其制备方法。
背景技术
ABS是丙烯腈（Acrylonitrile）、1，3-丁二烯（Butadiene）、苯乙烯（Styrene）三种单体的接枝共聚物。ABS与其他材料的结合性好，容易加工，加工尺寸稳定性好，易于表面印刷、涂层和镀层处理，能通过着色而制成具有高度光泽的制品。ABS强度较高，化学稳定性好，综合性能较好，已经应用于汽车、电子电器、建材包装、机械仪表工业中。同时，ABS材料也有热变形温度较低、耐候性较差等缺点，限制了其更广泛的应用。通过必要的改性、以及选择合适的加工工艺条件，相应改变材料的性能，可以制得满足实际要求的ABS复合材料。
发明内容
本发明的目的是提供一种ABS/剑麻纤维复合材料，强度高、拉伸性能好、耐磨性能强、耐候性好，性质稳定。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种ABS/剑麻纤维复合材料，其是由下述重量份的原料制得：
ABS树脂40-80，剑麻纤维5-15，钠基膨润土3-5，亚麻籽油1-2，三羟甲基丙烷油酸酯0.2-0.5，马来酸酐4-6，过氧化二苯甲酰0.02-0.04，苯乙烯6-8，铝酸酯偶联剂0.05-0.1，抗氧剂1010 0.2-0.5。
一种ABS/剑麻纤维复合材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将钠基膨润土于800-900℃条件下煅烧1-2h，冷却后加入剑麻纤维100-120℃处理1-2h，研磨至300-400目，得混合粉体；
（2）将（1）中的混合粉体与马来酸酐混合后先于60-80℃条件下研磨3-5h，再与苯乙烯和适量二甲苯混合并共同加入反应釜，先80-90℃条件下保温搅拌处理2-4h，再加入过氧化二苯甲酰同样条件下搅拌6-10h，冷却并过滤、洗涤，真空干燥完全后得活性粉体；
（3）将（2）中的活性粉体于100-110℃条件下与铝酸酯偶联剂、亚麻籽油和三羟甲基丙烷油酸酯搅拌混合1-2h，得改性填料；
（4）将ABS树脂与（3）中的改性填料和其余原料在预混机中混合5-10min，得混合物料；
（5）将（4）中的混合物料加入双螺杆挤出机中熔融挤出造粒，即得ABS复合材料，其中双螺杆挤出机挤出温度为210-230℃。
本发明的优点是：
将剑麻纤维、钠基膨润土复配作为填料，通过马来酸酐和苯乙烯的接枝共聚对其进行表面复合改性，有效提升其韧性，改善了材料的断裂性能和拉伸性能，并结合铝酸酯偶联剂等的进一步改性，提高了填料的强度和与基体树脂的亲和性和结合力，使其均匀分散于基体中，对材料的耐候性和机械强度起到改善作用，再通过其余成分的复配，使制得的复合材料兼具高强度和良好的韧性、抗腐蚀性能和耐候性，耐高温性能好，并且耐磨损，表面光泽度高，性能稳定，同时达到降低成本、节能环保的要求。
具体实施方式
本发明非限定实施例如下：
一种ABS/剑麻纤维复合材料，由下列重量(kg)的组分原料制备而成：
ABS树脂60，剑麻纤维10，钠基膨润土4，亚麻籽油1.5，三羟甲基丙烷油酸酯0.3，马来酸酐5，过氧化二苯甲酰0.03，苯乙烯7，铝酸酯偶联剂0.08，抗氧剂1010 0.3。
ABS/剑麻纤维复合材料的制备方法包括以下步骤：
（1）将钠基膨润土于900℃条件下煅烧1h，冷却后加入剑麻纤维120℃处理1h，研磨至400目，得混合粉体；
（2）将（1）中的混合粉体与马来酸酐混合后先于60℃条件下研磨4h，再与苯乙烯和适量二甲苯混合并共同加入反应釜，先80℃条件下保温搅拌处理3h，再加入过氧化二苯甲酰同样条件下搅拌8h，冷却并过滤、洗涤，真空干燥完全后得活性粉体；
（3）将（2）中的活性粉体于100℃条件下与铝酸酯偶联剂、亚麻籽油和三羟甲基丙烷油酸酯搅拌混合2h，得改性填料；
（4）将ABS树脂与（3）中的改性填料和其余原料在预混机中混合5min，得混合物料；
（5）将（4）中的混合物料加入双螺杆挤出机中熔融挤出造粒，即得ABS复合材料，其中双螺杆挤出机挤出温度为210-230℃。
对上述得到的ABS复合材料进行性能测试，测试结果如下：
拉伸强度（MPa）：74；
弯曲强度（MPa）：95；
冲击强度（KJ/m2）：8.2。

Claims (2)

1.一种ABS/剑麻纤维复合材料，其特征在于，其是由下述重量份的原料制得：
ABS树脂40-80，剑麻纤维5-15，钠基膨润土3-5，亚麻籽油1-2，三羟甲基丙烷油酸酯0.2-0.5，马来酸酐4-6，过氧化二苯甲酰0.02-0.04，苯乙烯6-8，铝酸酯偶联剂0.05-0.1，抗氧剂1010 0.2-0.5。
2.根据权利要求1所述的一种ABS/剑麻纤维复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将钠基膨润土于800-900℃条件下煅烧1-2h，冷却后加入剑麻纤维100-120℃处理1-2h，研磨至300-400目，得混合粉体；
（2）将（1）中的混合粉体与马来酸酐混合后先于60-80℃条件下研磨3-5h，再与苯乙烯和适量二甲苯混合并共同加入反应釜，先80-90℃条件下保温搅拌处理2-4h，再加入过氧化二苯甲酰同样条件下搅拌6-10h，冷却并过滤、洗涤，真空干燥完全后得活性粉体；
（3）将（2）中的活性粉体于100-110℃条件下与铝酸酯偶联剂、亚麻籽油和三羟甲基丙烷油酸酯搅拌混合1-2h，得改性填料；
（4）将ABS树脂与（3）中的改性填料和其余原料在预混机中混合5-10min，得混合物料；
（5）将（4）中的混合物料加入双螺杆挤出机中熔融挤出造粒，即得ABS复合材料，其中双螺杆挤出机挤出温度为210-230℃。
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