CN106084446A - 一种增强pp/abs合金材料及其制备方法 - Google Patents

一种增强pp/abs合金材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种增强PP/ABS合金材料及其制备方法，该材料包括以下质量百分比的组分：44.6%-50.9% PP、15%-30% ABS、2%-4% MBS、2%-3% POE-g-MAH、0.4%-1% 抗氧化剂、0.3%-0.5% 硬脂酸钙、0.3%-0.5% 硅烷偶联剂、15%-30% 无碱玻纤。

Description

一种增强PP/ABS合金材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及塑胶合金技术领域，尤其涉及一种增强PP/ABS合金材料及其制备方法。
背景技术
PP（聚丙烯）是一种性能优异的通用塑料，具有韧性好，强度适中，比重轻等特点，广泛应用于包装、电子电器、机械制造等领域。但是PP材料也存在着收缩率大，刚性及耐热难以达到严苛使用环境的缺陷。而ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）为一种优良的高分子合金，具有高强度、韧性可调、低收缩的优点。利用PP与ABS的优点改性而成的PP/ABS合金能兼具二者的优点，产品具有较好的刚性与柔韧性及较低的收缩率，但PP与ABS自身的维卡点均不高，难以应用在对耐热要求高的场合，且材料在常温及高温下的刚性也难以满足使用要求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种物理机械性能强、耐热性高、材料收缩率低的增强PP/ABS合金材料及其制备方法。
为了实现以上目的，本发明采用的技术方案是：
一种增强PP/ABS合金材料，该材料包括以下质量百分比的组分：44.6%-50.9% PP 、15%-30% ABS、2%-4% MBS、2%-3% POE-g-MAH、0.4%-1% 抗氧化剂、0.3%-0.5% 硅烷偶联剂、15%-30% 无碱玻纤。
优选地，所述抗氧化剂包括四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯。
进一步，还包括硬脂酸钙0.3%-0.5%。
一种增强PP/ABS合金材料的制备方法，该制备方法包括以下步骤：S1.将PP和ABS分别干燥，PP干燥的温度为80-100℃，时间为3-5小时，ABS干燥的温度为85-105℃，时间为3-5小时；S2.称取PP、ABS、MBS、POE-g-MAH、抗氧剂、硅烷偶联剂、硬脂酸钙、无碱玻纤，将称取的所有原料除玻纤外在高速混合机中混合10-20 min；S3.将混合均匀的原料加入到双螺杆挤出机的料斗中，无碱玻纤经玻纤口进入，经双螺杆挤出机熔融共混挤出、水冷、风干、切粒，最后包袋成PP/ABS/GF合金成品。
进一步，在步骤 S3中还向双螺杆挤出机的料斗内加入硬脂酸钙。
优选地，步骤S3中双螺杆挤出机的螺杆转速为300-400r/min。
本发明的有益效果是：本发明通过添加POE-g-MAH及MBS等相容剂解决PP与ABS的相容及增韧，添加硅烷偶联剂进一步提升PP/ABS与玻纤的相容，辅以抗氧及硬脂酸钙等，在双螺杆挤出机中一步法共混挤出造粒，然后通过水冷切粒，包装成品。本发明通过玻纤增强解决PP/ABS强度不足问题，提升了其耐热温度及降低了材料的收缩率。并通过选择合适的相容体系，解决PP与ABS难以相容问题及与玻纤的表面接合力，以全面提高材料的性能。
具体实施方式
现结合各实施例对本发明所要求保护的技术方案作进一步详细说明。
实施例一
本实施例中各组分的质量百分比如下：
PP 50.9%
ABS 22.0%
MBS 3.0%
POE-g-MAH 3.0%
四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯 0.2%
三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯 0.2%
硬脂酸钙 0.4%
硅烷偶联剂 0.3%
无碱玻纤 20.0%
其制备方法包括以下步骤：
S1.将PP和ABS分别干燥，PP干燥的温度为80-100℃，时间为3-5小时，ABS干燥的温度为85-105℃，时间为3-5小时；
S2.称取PP、ABS、MBS、POE-g-MAH、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、硅烷偶联剂、硬脂酸钙、无碱玻纤，将称取的所有原料除玻纤外在高速混合机中混合10-20 min；
S3.将混合均匀的原料加入到双螺杆挤出机的料斗中，其中双螺杆挤出机的螺杆转速为300-400r/min，无碱玻纤经玻纤口进入，经双螺杆挤出机熔融共混挤出、水冷、风干、切粒，最后包袋成PP/ABS/GF合金成品。
本实施例的产品性能如下：
密度/g.cm-2 1.06
拉伸强度/MPa 45.2
断裂伸长率/% 12
弯曲强度/MPa 61
弯曲模量/MPa 3360
缺口冲击强度/Kj.m-2 6
维卡软化点/℃ 106
收缩率 0.4-0.6
实施例二
本实施例中各组分的质量百分比如下：
PP 47.6%
ABS 30.0%
MBS 4.0%
POE-g-MAH 2.0%
四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯 0.2%
三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯 0.3%
硬脂酸钙 0.5%
硅烷偶联剂 0.4%
无碱玻纤 15.0%
其制备方法包括以下步骤：
S1.将PP和ABS分别干燥，PP干燥的温度为80-100℃，时间为3-5小时，ABS干燥的温度为85-105℃，时间为3-5小时；
S2.称取PP、ABS、MBS、POE-g-MAH、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、硅烷偶联剂、硬脂酸钙、无碱玻纤，将称取的所有原料除玻纤外在高速混合机中混合10-20 min；
S3.将混合均匀的原料加入到双螺杆挤出机的料斗中，其中双螺杆挤出机的螺杆转速为300-400r/min，无碱玻纤经玻纤口进入，经双螺杆挤出机熔融共混挤出、水冷、风干、切粒，最后包袋成PP/ABS/GF合金成品。
本实施例的产品性能如下：
密度/g.cm-2 1.053
拉伸强度/MPa 42.3
断裂伸长率/% 11
弯曲强度/MPa 60
弯曲模量/MPa 3020
缺口冲击强度/Kj.m-2 5.5
维卡软化点/℃ 102
收缩率 0.5-0.6
实施例三
本实施例中各组分的质量百分比如下：
PP 44.6%
ABS 24.0%
MBS 3.0%
POE-g-MAH 2.0%
四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯 0.3%
三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯 0.3%
硬脂酸钙 0.3%
硅烷偶联剂 0.5%
无碱玻纤 25.0%
其制备方法包括以下步骤：
S1.将PP和ABS分别干燥，PP干燥的温度为80-100℃，时间为3-5小时，ABS干燥的温度为85-105℃，时间为3-5小时；
S2.称取PP、ABS、MBS、POE-g-MAH、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、硅烷偶联剂、硬脂酸钙、无碱玻纤，将称取的所有原料除玻纤外在高速混合机中混合10-20 min；
S3.将混合均匀的原料加入到双螺杆挤出机的料斗中，其中双螺杆挤出机的螺杆转速为300-400r/min，无碱玻纤经玻纤口进入，经双螺杆挤出机熔融共混挤出、水冷、风干、切粒，最后包袋成PP/ABS/GF合金成品。
本实施例的产品性能如下：
密度/g.cm-2 1.08
拉伸强度/MPa 53
断裂伸长率/% 12
弯曲强度/MPa 71
弯曲模量/MPa 3915
缺口冲击强度/Kj.m-2 6.3
维卡软化点/℃ 108
收缩率 0.4-0.6
实施例四
本实施例中各组分的质量百分比如下：
PP 48.1%
ABS 15.0%
MBS 2.0%
POE-g-MAH 3.0%
四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯 0.4%
三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯 0.6%
硬脂酸钙 0.4%
硅烷偶联剂 0.5%
无碱玻纤 30.0%
其制备方法包括以下步骤：
S1.将PP和ABS分别干燥，PP干燥的温度为80-100℃，时间为3-5小时，ABS干燥的温度为85-105℃，时间为3-5小时；
S2.称取PP、ABS、MBS、POE-g-MAH、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、硅烷偶联剂、硬脂酸钙、无碱玻纤，将称取的所有原料除玻纤外在高速混合机中混合10-20 min；
S3.将混合均匀的原料加入到双螺杆挤出机的料斗中，其中双螺杆挤出机的螺杆转速为300-400r/min，无碱玻纤经玻纤口进入，经双螺杆挤出机熔融共混挤出、水冷、风干、切粒，最后包袋成PP/ABS/GF合金成品。
本实施例的产品性能如下：
密度/g.cm-2 1.12
拉伸强度/MPa 56
断裂伸长率/% 12
弯曲强度/MPa 78
弯曲模量/MPa 4300
缺口冲击强度/Kj.m-2 6.5
维卡软化点/℃ 112
收缩率 0.3-0.5
上述四个实施例通过添加POE-g-MAH及MBS等相容剂解决PP与ABS的相容及增韧，添加硅烷偶联剂进一步提升PP/ABS与玻纤的相容，辅以抗氧及硬脂酸钙等，在双螺杆挤出机中一步法共混挤出造粒，然后通过水冷切粒，包装成品。本发明通过玻纤增强解决PP/ABS强度不足问题，提升了其耐热温度及降低了材料的收缩率。并通过选择合适的相容体系，解决PP与ABS难以相容问题及与玻纤的表面接合力，以全面提高材料的性能。
以上所述之实施例仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出更多可能的变动和润饰，或修改为等同变化的等效实施例。故凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明之思路所作的等同等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种增强PP/ABS合金材料，其特征在于：该材料包括以下质量百分比的组分：44.6%-50.9% PP 、15%-30% ABS、2%-4% MBS、2%-3% POE-g-MAH、0.4%-1% 抗氧化剂、0.3%-0.5% 硬脂酸钙、0.3%-0.5% 硅烷偶联剂、15%-30% 无碱玻纤。
2.根据权利要求1所述的一种增强PP/ABS合金材料，其特征在于：所述抗氧化剂包括四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯。
3.一种增强PP/ABS合金材料的制备方法，其特征在于：该制备方法包括以下步骤：S1.将PP和ABS分别干燥，PP干燥的温度为80-100℃，时间为3-5小时，ABS干燥的温度为85-105℃，时间为3-5小时；S2.称取PP、ABS、MBS、POE-g-MAH、抗氧剂、硅烷偶联剂、硬脂酸钙、无碱玻纤，将称取的所有原料除玻纤外在高速混合机中混合10-20 min；S3.将混合均匀的原料加入到双螺杆挤出机的料斗中，无碱玻纤经玻纤口进入，经双螺杆挤出机熔融共混挤出、水冷、风干、切粒，最后包袋成PP/ABS/GF合金成品。
4.根据权利要求3所述的一种增强PP/ABS合金材料的制备方法，其特征在于：步骤S3中双螺杆挤出机的螺杆转速为300-400r/min。
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