CN105237939A

CN105237939A - 汽车内饰件用复合abs塑料及其制备方法

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Publication number: CN105237939A
Application number: CN201510796883.6A
Authority: CN
Inventors: 陈斌; 张荣福; 印玲; 赵亚红; 陆一鸣
Original assignee: Shanghai Hans Mould Shape Co Ltd
Current assignee: Shanghai Hans Mould Shape Co Ltd
Priority date: 2015-11-18
Filing date: 2015-11-18
Publication date: 2016-01-13

Abstract

本发明公开了一种汽车内饰件用复合ABS塑料的制备方法，包括以下步骤：(1)将二氧化硅与偶联剂混合均匀，得到改性二氧化硅；(2)将ABS树脂、改性二氧化硅、活性炭、抗菌剂、抗老化剂、抗静电剂、耐划伤剂和复合光稳定剂混合均匀后送入螺杆挤出机熔融混炼；(3)挤出造粒，即得所述汽车内饰件用复合ABS塑料。本产品的抗老化性、耐划伤性、抗静电性、耐光照老化性和抗菌性能较优异，气味低，同时具有优异的力学性能，并且制备工艺简单，产品成本低。本发明的汽车内饰件用复合ABS塑料，可以用注塑工艺轻易加工成各种形状的零件，特别适合于注塑为各种汽车内饰件。

Description

汽车内饰件用复合ABS塑料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种塑料材料，尤其涉及一种汽车内饰件用复合ABS塑料及其制备方法。

背景技术

ABS塑料是目前产量最大，应用最广泛的聚合物，它将PB，PAN，PS的各种性能有机地统一起来，兼具韧、硬、刚相均衡的优良力学性能。ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，A代表丙烯腈，B代表丁二烯，S代表苯乙烯。

ABS树脂的最大应用领域是汽车、电子电器和建材。汽车领域的使用包括汽车仪表板、车身外板、内装饰板、方向盘、隔音板、门锁、保险杠、通风管等很多部件。在电器方面则广泛应用于电冰箱、电视机、洗衣机、空调器、计算机、复印机等电子电器中。建材方面，ABS管材、ABS卫生洁具、ABS装饰板广泛应用于建材工业。此外ABS还广泛的应用于包装、家具、体育和娱乐用品、机械和仪表工业中。

纳米材料通常指其内部结构中至少有一相的一维尺寸达到纳米级的材料，纳米材料内部的超微颗粒既可以是晶态，也可以是非晶态，由于微粒尺寸属纳米量级，因而其界面原子所占比例极大(约占50％)这部分界面原子的结构既不同于长程有序的晶体，也不同于长程无序的非晶体。正是纳米材料的这种特殊结构使材料自身具有量子尺寸效应、宏观量子隧道效应、小尺寸和界面效应。纳米材料逐渐成为世界各国研究开发的重点，它作为一种新材料在宇航、电子、冶金、化学、生物和医学等领域展示了广泛的应用前景，因而纳米材料被誉为“通往21世纪的新材料”。

纳米粒子粒径在10nm以下时，将迅速增加表面原子的比例。当粒径降到1nm时，表面原子数比例达到约90％以上，原子几乎全部集中到纳米粒子的表面。由于纳米粒子表面原子数增多，表面原子配位数不足和高的表面能，使这些原子易与其它原子相结合而稳定下来，故具有很高的化学活性。由于纳米粒子体积极小，所包含的原子数很少，相应的质量极小，因此纳米材料还具有小尺寸效应(体积效应)、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应、库仑堵塞与量子隧穿效应、介电限域效应等特点，并且存在由纳米结构组合引起的新的效应，如量子耦合效应和协同效应等。

正是因为纳米粒子本身的这些特性，当它存在于高聚物中时，与聚合物分子链段的尺寸处于同一数量级，两者之间不但能达到分子水平的混合，而且易发生物理化学作用，致使聚合物材料具有特殊的性能，并且在光学、电学、机械、生物等领域表现出许多新的特性和新应用。

无机纳米材料改性高分子材料研究是纳米技术的一个很重要的分支，而在该分支中，纳米半导体化合物粒子提高高分子材料性能被认为是最为可能取得突破和取得良好经济、社会效益的方向之一

因此，本发明致力于提供一种ABS树脂具有优异的抗老化、抗静电、耐划伤和耐光照老化性能，并同时具有优异的力学性能。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足，本发明所要解决的技术问题之一提供一种汽车内饰件用复合ABS塑料的制备方法。

本发明所要解决的技术问题之二提供一种汽车内饰件用复合ABS塑料。

本发明目的是通过如下技术方案实现的：

一种汽车内饰件用复合ABS塑料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将二氧化硅与偶联剂混合均匀，得到改性二氧化硅；

(2)将ABS树脂、改性二氧化硅、活性炭、抗菌剂、抗老化剂、抗静电剂、耐划伤剂和复合光稳定剂混合均匀后送入螺杆挤出机熔融混炼；

(3)挤出造粒，即得所述汽车内饰件用复合ABS塑料。

优选地，所述步骤(1)中偶联剂与二氧化硅的质量比1:100-5:100，所述偶联剂由40-60wt％双(乙酰乙酸乙酯)钛酸二异丙酯和40-60wt％乙酰乙酸乙酯二异丙基铝酸酯组成。

优选地，所述步骤(2)中改性二氧化硅与ABS树脂的质量比5:100-15:100，活性炭与ABS树脂的质量比1:100-5:100，抗静电剂与ABS树脂的质量比0.3:100-0.7:100，所述的抗静电剂由40-60wt％肉豆蔻酸二乙醇酰胺和40-60wt％亚油酸二乙醇酰胺组成，抗菌剂与ABS树脂的质量比0.3:100-0.7:100，所述的抗菌剂由40-60wt％甲基异噻唑啉酮和40-60wt％异噻唑啉酮组成。

优选地，所述步骤(2)中抗老化剂与ABS树脂的质量比0.3:100-0.7:100，所述的抗老化剂由40-60wt％硫代二乙撑双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]和40-60wt％己二醇双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]组成。

优选地，所述步骤(2)中耐划伤剂与ABS树脂的质量比0.3:100-0.7:100，所述的耐划伤剂由40-60wt％三硬脂酸甘油酯和40-60wt％2-羟基-1,2,3-丙三羧酸三(十八烷基酯)组成。

优选地，所述步骤(2)中复合光稳定剂与ABS树脂的质量比0.3:100-0.7:100，所述的复合光稳定剂由下述重量份的原料组成：20-40份2,2'-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮、20-40份2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、20-40份2,2'-二羟基-4,4'-二甲氧基二苯甲酮。

优选地，所述步骤(1)为在高速混合机中，温度为70-90℃，转速为300-500转/分钟，搅拌10-30min混合均匀，得到改性二氧化硅。

优选地，所述步骤(2)为在高速混合机中，室温下控制转速在300-500转/分钟，搅拌10-30min混合均匀，取出后转入螺杆挤出机中，机头温度为170-200℃，熔融段的加工温度为160-190℃。

优选地，所述步骤(3)螺杆转速为250-350rpm。

显然，在本发明中为提高产品的其他性能，还可以适应性地添加其他助剂，如阻燃剂、着色剂和抗静电剂等。

着色剂可以为群青蓝、酞菁蓝、炭黑、钛白等，着色剂的加入量为0.2-2重量份。可以在各组分混匀后直接加入着色剂，然后转入螺杆挤出机中，挤出造粒，获得着色后的汽车内饰件用复合ABS塑料。使用各种着色剂获得的汽车内饰件用复合ABS塑料，均具有较好的耐划伤效果。

本产品的抗老化性、耐划伤性、抗静电性和耐光照老化性较优异，同时具有优异的力学性能，并且制备工艺简单，产品成本低。

本发明的汽车内饰件用复合ABS塑料，可以用注塑工艺轻易加工成各种形状的零件，可用于制成汽车用车内和车外部外壳，方向盘、导油管及把手和按钮等小部件，车外部包括前散热器护栅和灯罩等。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述。

实施例中均加入了群青蓝作为着色剂的目的是，以便使用色度计测得刮伤前后表面颜色偏差△E，考察耐划伤性能。

ABS树脂，采用中国石油吉林石化公司生产的牌号为0215A的ABS树脂。

二氧化硅，采用广州吉必盛科技实业有限公司生产的型号为HB-132，目数为7-40纳米的二氧化硅。

活性炭，采用上海星月能源科技有限公司提供的320目，类别为原生碳的活性炭。

实施例1

汽车内饰件用复合ABS塑料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将10kg二氧化硅与0.3kg偶联剂加入到高速混合机中，温度为80℃，转速为400转/分钟，搅拌20min混合均匀，得到改性二氧化硅。

(2)将100kgABS树脂、10kg改性二氧化硅、3kg活性炭、0.4kg抗菌剂、0.4kg抗老化剂、0.4kg复合光稳定剂、0.4kg耐划伤剂、0.4kg抗静电剂、0.4kg群青蓝加入到高速混合机中，室温下控制转速在400转/分钟，搅拌20min混合均匀，取出后转入螺杆挤出机中，机头温度为180℃，，熔融段的加工温度为170℃。

(3)螺杆转速为300rpm挤出造粒，即得所述汽车内饰件用复合ABS塑料。

所述偶联剂由50wt％双(乙酰乙酸乙酯)钛酸二异丙酯和50wt％乙酰乙酸乙酯二异丙基铝酸酯组成。

所述的抗老化剂由50wt％硫代二乙撑双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]和50wt％己二醇双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]组成。

所述的复合光稳定剂由下述重量份的原料组成：30份2,2'-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮、30份2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、30份2,2'-二羟基-4,4'-二甲氧基二苯甲酮。

所述的耐划伤剂由50wt％三硬脂酸甘油酯和50wt％2-羟基-1,2,3-丙三羧酸三(十八烷基酯)组成。

所述的抗静电剂由50wt％肉豆蔻酸二乙醇酰胺和50wt％亚油酸二乙醇酰胺组成。

所述的抗菌剂由50wt％甲基异噻唑啉酮和50wt％异噻唑啉酮组成。

实施例2

按实施例1的方法和原料配比制备汽车内饰件用复合ABS塑料，区别仅仅在于：所述偶联剂为双(乙酰乙酸乙酯)钛酸二异丙酯，得到实施例2的汽车内饰件用复合ABS塑料。

实施例3

按实施例1的方法和原料配比制备汽车内饰件用复合ABS塑料，区别仅仅在于：所述偶联剂为乙酰乙酸乙酯二异丙基铝酸酯，得到实施例3的汽车内饰件用复合ABS塑料。

实施例4

按实施例1的方法和原料配比制备汽车内饰件用复合ABS塑料，区别仅仅在于：所述的抗老化剂为硫代二乙撑双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]，得到实施例4的汽车内饰件用复合ABS塑料。

实施例5

按实施例1的方法和原料配比制备汽车内饰件用复合ABS塑料，区别仅仅在于：所述的抗老化剂为己二醇双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]，，得到实施例5的汽车内饰件用复合ABS塑料。

实施例6

按实施例1的方法和原料配比制备汽车内饰件用复合ABS塑料，区别仅仅在于：所述的复合光稳定剂由下述重量份的原料组成：45份2,2'-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮、45份2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮。得到实施例6的汽车内饰件用复合ABS塑料。

实施例7

按实施例1的方法和原料配比制备汽车内饰件用复合ABS塑料，区别仅仅在于：所述的复合光稳定剂由下述重量份的原料组成：45份2,2'-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮、45份2,2'-二羟基-4,4'-二甲氧基二苯甲酮。得到实施例7的汽车内饰件用复合ABS塑料。

实施例8

按实施例1的方法和原料配比制备汽车内饰件用复合ABS塑料，区别仅仅在于：所述的复合光稳定剂由下述重量份的原料组成：45份2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、45份2,2'-二羟基-4,4'-二甲氧基二苯甲酮。得到实施例8的汽车内饰件用复合ABS塑料。

实施例9

按实施例1的方法和原料配比制备汽车内饰件用复合ABS塑料，区别仅仅在于：所述的耐划伤剂为三硬脂酸甘油酯，得到实施例9的汽车内饰件用复合ABS塑料。

实施例10

按实施例1的方法和原料配比制备汽车内饰件用复合ABS塑料，区别仅仅在于：所述的耐划伤剂为2-羟基-1,2,3-丙三羧酸三(十八烷基酯)，得到实施例10的汽车内饰件用复合ABS塑料。

实施例11

按实施例1的方法和原料配比制备汽车内饰件用复合ABS塑料，区别仅仅在于：所述的抗静电剂为肉豆蔻酸二乙醇酰胺，得到实施例11的汽车内饰件用复合ABS塑料。

实施例12

按实施例1的方法和原料配比制备汽车内饰件用复合ABS塑料，区别仅仅在于：所述的抗静电剂为亚油酸二乙醇酰胺，得到实施例12的汽车内饰件用复合ABS塑料。

测试例1

对实施例1-3制得的汽车内饰件用复合ABS塑料的常规性能进行测试。具体测试结果见表1：

表1：汽车内饰件用复合ABS塑料常规性能测试数据表

比较实施例1与实施例2-3，实施例1(双(乙酰乙酸乙酯)钛酸二异丙酯和乙酰乙酸乙酯二异丙基铝酸酯复配)汽车内饰件用复合ABS塑料的常规性能明显优于实施例2-3(双(乙酰乙酸乙酯)钛酸二异丙酯和乙酰乙酸乙酯二异丙基铝酸酯中单一原料)。

测试例2

根据热氧老化实验标准GB/T7141-2008，对实施例1和实施例4-5的汽车内饰件用复合ABS塑料进行人工加速老化实验(90℃，500h)。具体测试结果见表2：

表2：汽车内饰件用复合ABS塑料抗老化性能测试表(90℃，500h)

样品	拉伸强度保持率，％	冲击强度保持率，％
			实施例1	86.5	86.1
实施例4	81.2	81.7
			实施例5	81.7	82.0

比较实施例1与实施例4-5，实施例1(硫代二乙撑双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]和己二醇双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]复配)拉伸强度保持率和冲击强度保持率明显高于实施例4-5(硫代二乙撑双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]和己二醇双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]中单一原料)。

测试例3

分别将实施例1和实施例6-8的汽车内饰件用复合ABS塑料放入硫化机中压制成厚度为1mm的片，再经过冷压成型，切制成2cm×5cm的样品条。

按GB/T16422.2—1999塑料实验室光源曝露试验方法，置于氙灯曝晒光老化试验箱中照射，然后按GB2409—80塑料黄色指数试验方法，测其黄色指数，得到其变黄指数△YI如下表1所示。

表1：耐光照老化性能测试表

变黄指数△YI是表征光氧老化性能的一个重要指标，△YI越小，表示耐光照老化性能越好。

比较实施例1与实施例6-8，实施例1(2,2'-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2,2'-二羟基-4,4'-二甲氧基二苯甲酮复配)变黄指数△YI明显低于实施例6-8(2,2'-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2,2'-二羟基-4,4'-二甲氧基二苯甲酮任意二者复配)。

测试例4

对实施例1和实施例9-10汽车内饰件用复合ABS塑料的耐划伤性能进行测试。

耐划伤性能的测试方法为使用划伤测试仪评价划伤程度。用一把机械驱动的刮刀在ABS塑料表明刮出一个线段图形。每个刮刀在一个方向上只刮一次。然后利用一个色度计测得未刮伤表面相比的颜色偏差△E。

测试条件为：

温度：23±5℃，支撑力：10N，划伤速度：1000mm/min，刮刀直径：1mm。

表1：ABS塑料耐划伤性能测试表

	划伤后的色差△E
		实施例1	0.10
实施例9	0.25
		实施例10	0.22

比较实施例1与实施例9-10，实施例1(三硬脂酸甘油酯和2-羟基-1,2,3-丙三羧酸三(十八烷基酯)复配)划伤后的色差△E明显低于实施例9-10(三硬脂酸甘油酯和2-羟基-1,2,3-丙三羧酸三(十八烷基酯)中单一原料)。

Claims

1.一种汽车内饰件用复合ABS塑料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将二氧化硅与偶联剂混合均匀，得到改性二氧化硅；

(3)挤出造粒，即得所述汽车内饰件用复合ABS塑料。

2.如权利要求1所述汽车内饰件用复合ABS塑料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中偶联剂与二氧化硅的质量比1:100-5:100，所述偶联剂由40-60wt％双(乙酰乙酸乙酯)钛酸二异丙酯和40-60wt％乙酰乙酸乙酯二异丙基铝酸酯组成。

3.如权利要求1所述汽车内饰件用复合ABS塑料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中改性二氧化硅与ABS树脂的质量比5:100-15:100，活性炭与ABS树脂的质量比1:100-5:100，抗静电剂与ABS树脂的质量比0.3:100-0.7:100，所述的抗静电剂由40-60wt％肉豆蔻酸二乙醇酰胺和40-60wt％亚油酸二乙醇酰胺组成；抗菌剂与ABS树脂的质量比0.3:100-0.7:100，所述的抗菌剂由40-60wt％甲基异噻唑啉酮和40-60wt％异噻唑啉酮组成。

4.如权利要求1所述汽车内饰件用复合ABS塑料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中抗老化剂与ABS树脂的质量比0.3:100-0.7:100，所述的抗老化剂由40-60wt％硫代二乙撑双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]和40-60wt％己二醇双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]组成。

5.如权利要求1所述汽车内饰件用复合ABS塑料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中耐划伤剂与ABS树脂的质量比0.3:100-0.7:100，所述的耐划伤剂由40-60wt％三硬脂酸甘油酯和40-60wt％2-羟基-1,2,3-丙三羧酸三(十八烷基酯)组成。

6.如权利要求1所述汽车内饰件用复合ABS塑料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中复合光稳定剂与ABS树脂的质量比0.3:100-0.7:100，所述的复合光稳定剂由下述重量份的原料组成：20-40份2,2'-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮、20-40份2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、20-40份2,2'-二羟基-4,4'-二甲氧基二苯甲酮。

7.如权利要求1所述汽车内饰件用复合ABS塑料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)为在高速混合机中，温度为70-90℃，转速为300-500转/分钟，搅拌10-30min混合均匀，得到改性二氧化硅。

8.如权利要求1所述汽车内饰件用复合ABS塑料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)为在高速混合机中，室温下控制转速在300-500转/分钟，搅拌10-30min混合均匀，取出后转入螺杆挤出机中，机头温度为170-200℃，熔融段的加工温度为160-190℃。

9.如权利要求1所述汽车内饰件用复合ABS塑料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)螺杆转速为250-350rpm。

10.一种汽车内饰件用复合ABS塑料的制备方法，其特征在于，由权利要求1-9中任一项所述的方法制备而成。