CN105175925A - 一种超高熔体强度吹塑abs树脂组合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种超高熔体强度吹塑ABS树脂组合物及其制备方法，包含以下重量份的原料组分：ABS高胶粉25-50份，SAN树脂20-45份，SAN接枝改性树脂20-30份，耐热剂5-20份，交联助剂0.1-1.0份，加工助剂0.5-1.5份；其制备方法包括以下步骤：将上述原材料在高速混合机内预混3-10分钟，然后预混料经双螺杆挤出机挤出造粒即得到超高熔体强度的ABS树脂组合物。与现有技术相比，本发明采用反应挤出共混的方法，挤出造粒过程中SAN接枝改性树脂间发生大分子反应，从而制备出具有超高熔体强度、综合性能优异的ABS树脂，该树脂组合物非常适合用于汽车尾翼、扰流板等制件的吹塑成型。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料加工技术领域，具体地说，是一种超高熔体强度吹塑ABS树脂组合物及其制备方法。
背景技术
ABS树脂具有良好的抗冲击性、耐热性、尺寸稳定性以及优异的染色性能，已经在电子电气、家电、汽车等领域得到了广泛的应用。汽车尾翼和扰流板通常采用吹塑成型加工制备，用于该种制件的ABS树脂除了要具有良好的机械性能外，还要求具有高的熔体强度和耐热性能。一般地，通过加入耐热剂的方法来提高ABS的耐热性，这便需要较高的加工温度才能保证耐热剂的良好塑化和分散。与此相矛盾的是，加工温度升高流动性提高而熔体强度降低，这便容易造成吹塑制品壁厚不均、表面产生缺陷。
专利US4430478、US5605963、US5696204公开了将乳液聚合工艺生产的聚合物与本体聚合工艺生产的聚合物进行混合来改善材料的冲击性能，然而该方法所得到的材料熔体强度较低，吹塑成型性差。专利CN200710171581.5、CN200580040787.3采用乳液聚合的ABS和本体聚合的ABS原料相混合，但无法改善聚合物的熔融指数，不利于吹塑成型。也有文献报道通过增加橡胶含量的方法来提高熔体强度，但过高的橡胶含量必然导致材料刚性差、耐热低。
上述这些技术方案存在的不足大大的限制了ABS树脂在吹塑制品领域的广泛应用。关于一种工艺过程简单、物理机械性能优异、低成本的超高熔体强度ABS树脂组合物及其制备方法，目前还未见报道。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种超高熔体强度吹塑ABS树脂组合物及其制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种超高熔体强度吹塑ABS树脂组合物，其特征在于，该组合物的原料包括以下重量份的组分：
所述的ABS高胶粉的重均相对分子质量为100,000-500,000g/mol，丁二烯橡胶含量为40％-60％，橡胶的数均粒径为0.2-1.0um。
所述的SAN树脂的重均相对分子质量为150,000-400,000g/mol，熔体流动速率为1-10g/10min。
所述的SAN接枝改性树脂为SAN接枝马来酸酐共聚物树脂或SAN接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物树脂。该类SAN接枝改性树脂中的酸酐或环氧基团可与交联助剂中的异氰酸根基团反应，得到可增加体系熔体强度的支化或交联SAN树脂。
所述的耐热剂为N-苯基马来酰亚胺的共聚物。此类耐热剂的分子链中有高位阻基团，其玻璃化温度可达185℃左右，具有优异的耐热效果，且与苯乙烯类树脂具有很好的相容性。
所述的交联助剂为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯、多亚甲基多异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯、赖氨酸三异氰酸酯。此类交联助剂中的异氰酸根基团易与SAN接枝改性树脂中的酸酐或环氧基团发生反应，增加SAN树脂的熔体强度。
所述的加工助剂包括抗氧剂、润滑剂和脱模剂。
所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂或亚磷酸酯类抗氧剂，所述的润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯或乙撑双硬脂酸酰胺，所述的脱模剂为硅酮类脱模剂。
一种超高熔体强度吹塑ABS树脂组合物的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)按以下组分和含量备料：ABS高胶粉25-50份，SAN树脂20-45份，SAN接枝改性树脂20-30份，耐热剂5-20份，交联助剂0.1-1.0份，加工助剂0.5-1.5份；
(2)将步骤(1)中备好的材料在高速混合器中预混，混合器的转速为550r/min；
(3)将步骤(2)中得到的预混料通过双螺杆挤出机，在180-250℃挤出温度和200-500转/分钟的螺杆转速条件下进行熔融挤出，冷却造粒，得到超高熔体强度的吹塑用ABS树脂组合物。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、与现有技术相比，本发明采用反应共混的技术手段。其中多官能度的异氰酸酯类交联助剂主要起到“桥接”SAN接枝改性树脂的作用，即SAN接枝改性树脂中的酸酐或环氧基团和多官能度的异氰酸酯类交联助剂在挤出造粒过程中发生反应，生成长链支化或交联的SAN树脂，从而显著地提高了体系的熔体强度，制备出表面无缺陷且具有高强度、高韧性、高尺寸稳定性的超高熔体强度ABS树脂组合物；
2、本发明的制备方法工艺过程简单、成本低，加工过程中熔体强度高且稳定，十分适合工业化生产。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
下面各实施例中采用的原料为：
所述的ABS高胶粉的重均相对分子质量为100,000-500,000g/mol，丁二烯橡胶含量为40％-60％，橡胶的数均粒径为0.2-1.0um。
所述的SAN树脂的重均相对分子质量为150,000-400,000g/mol，熔体流动速率为1-10g/10min。
所述的SAN接枝改性树脂为SAN接枝马来酸酐共聚物树脂或SAN接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物树脂。
所述的耐热剂为N-苯基马来酰亚胺的共聚物。
所述的交联助剂为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯、多亚甲基多异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯、赖氨酸三异氰酸酯。
所述的加工助剂包括抗氧剂、润滑剂和脱模剂。
所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂或亚磷酸酯类抗氧剂，所述的润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯或乙撑双硬脂酸酰胺，所述的脱模剂为硅酮类脱模剂。
实施例1原料组成
实施例2原料组成
实施例3原料组成
实施例4原料组成
实施例5原料组成
实施例6原料组成
实施例7原料组成
实施例8原料组成
对比例1
对比例2
制备方法：
(1)按实施例1-8和对比例1、2的原料组分和用量备料；
(2)将步骤(1)中备好的材料在高速混合器中预混，混合器的转速为550r/min；
(3)将步骤(2)中得到的预混料通过双螺杆挤出机，在180-250℃挤出温度和200-500转/分钟的螺杆转速条件下进行熔融挤出，冷却造粒，得到超高熔体强度的吹塑用ABS树脂组合物。
性能评价方式及其实施标准
机械性能测试：
对实施例1-8和对比例1、2所制得的超高熔体强度ABS树脂组合物进行机械性能测试，并观察吹塑制品表面，用☆表示表面的光洁程度，越多越好，结果如表1所示：
IZOD缺口冲击强度：按照ASTMD256标准进行测试，样条厚度为3.2mm；
维卡软化点：按照ASTMD1525标准进行测试，测试条件为5Kg，50℃/h；
弯曲模量：按照ASTMD790标准进行测试，测试速度为3mm/min；
熔融指数：按照ASTMD1238标准进行测试，测试条件为220℃*10Kg。
表1机械性能测试及吹塑制品表面结果
实施例9
一种超高熔体强度吹塑ABS树脂组合物的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)按以下组分和含量备料：ABS高胶粉30份，SAN树脂25份，SAN接枝改性树脂30份，耐热剂5份，交联助剂1.0份，加工助剂1.5份；
(2)将步骤(1)中备好的材料在高速混合器中预混，混合器的转速为550r/min；
(3)将步骤(2)中得到的预混料通过双螺杆挤出机，在180-250℃挤出温度和200-500转/分钟的螺杆转速条件下进行熔融挤出，冷却造粒，得到超高熔体强度的吹塑用ABS树脂组合物。
实施例10
一种超高熔体强度吹塑ABS树脂组合物的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)按以下组分和含量备料：ABS高胶粉45份，SAN树脂30份，SAN接枝改性树脂30份，耐热剂20份，交联助剂0.1份，加工助剂0.5份；
(2)将步骤(1)中备好的材料在高速混合器中预混，混合器的转速为550r/min；
(3)将步骤(2)中得到的预混料通过双螺杆挤出机，在180-250℃挤出温度和200-500转/分钟的螺杆转速条件下进行熔融挤出，冷却造粒，得到超高熔体强度的吹塑用ABS树脂组合物。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种超高熔体强度吹塑ABS树脂组合物，其特征在于，该组合物的原料包括以下重量份的组分：
2.根据权利要求1所述的超高熔体强度吹塑ABS树脂组合物，其特征在于，所述的ABS高胶粉的重均相对分子质量为100,000-500,000g/mol，丁二烯橡胶含量为40％-60％，橡胶的数均粒径为0.2-1.0um。
3.根据权利要求1所述的超高熔体强度吹塑ABS树脂组合物，其特征在于，所述的SAN树脂的重均相对分子质量为150,000-400,000g/mol，熔体流动速率为1-10g/10min。
4.根据权利要求1所述的超高熔体强度吹塑ABS树脂组合物，其特征在于，所述的SAN接枝改性树脂为SAN接枝马来酸酐共聚物树脂或SAN接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物树脂。
5.根据权利要求1所述的超高熔体强度吹塑ABS树脂组合物，其特征在于，所述的耐热剂为N-苯基马来酰亚胺的共聚物。
6.根据权利要求1所述的超高熔体强度吹塑ABS树脂组合物，其特征在于，所述的交联助剂为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯、多亚甲基多异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯、赖氨酸三异氰酸酯。
7.根据权利要求1所述的超高熔体强度吹塑ABS树脂组合物，其特征在于，所述的加工助剂包括抗氧剂、润滑剂和脱模剂。
8.根据权利要求7所述的超高熔体强度吹塑ABS树脂组合物，其特征在于，所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂或亚磷酸酯类抗氧剂，所述的润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯或乙撑双硬脂酸酰胺，所述的脱模剂为硅酮类脱模剂。
9.一种如权利要求1所述的超高熔体强度吹塑ABS树脂组合物的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)按以下组分和含量备料：ABS高胶粉25-50份，SAN树脂20-45份，SAN接枝改性树脂20-30份，耐热剂5-20份，交联助剂0.1-1.0份，加工助剂0.5-1.5份；
(2)将步骤(1)中备好的材料在高速混合器中预混；
(3)将步骤(2)中得到的预混料通过双螺杆挤出机，在180-250℃挤出温度和200-500转/分钟的螺杆转速条件下进行熔融挤出，冷却造粒，得到超高熔体强度的吹塑用ABS树脂组合物。
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