CN106633604A - 一种解决异响的低收缩abs复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种解决异响的低收缩ABS复合材料及其制备方法，属于高分子材料技术领域，低收缩ABS复合材料由ABS树脂50‑80份、矿粉2‑10份、增强剂5‑25份、增韧剂1‑10份、相容剂1‑10份、抗氧剂0.1‑0.6份、润滑剂0.1‑0.6份组成。本发明方法制得的解决异响的低收缩ABS复合材料线性膨胀系数可以在36*10‑6C‑1以下，异响次数降低90%以上，缺口冲击强度大于13KJ/m2、弯曲模量大于3800MPa，成型收缩率小于0.5%，具有高强度、高冲击、高韧性、低收缩的优点，远远达到空调地盘、出风框等具有承重的功能件和装饰件使用标准；本发明所用材料皆为环保材料，100%可回收使用，完全绿色环保。

Description

一种解决异响的低收缩ABS复合材料及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，具体是一种解决异响的低收缩ABS复合材料及其制备方法。
背景技术
噪音污染已经成为当代世界性问题，正在危害着人们的身心健康，尤其是室内家电产品在给人们生活带来舒适的同时，产生的噪音却困扰着人们的睡眠和健康，日益成为人们所关注的问题。目前家电多采用粘贴海绵的方式缓解噪音，但是这种方式人工成本高、污染大，降噪效果微小，利用声学进行降噪成为一种新型的高效、节约环保的途径。
目前市场上的降噪方式主要是通过发泡，形成网孔结果吸音或者通过对橡胶进行共混改性等从传播路径上降低噪音。这些方式只能缓解噪音的传播，但不能从根本上消灭噪音。
本发明通过降低ABS的线性膨胀系数、提高材料阻尼系的方式从根本上将声能转化为热能、减少因机械振动产生的声辐射，降低共振振幅、共振次数，从而达到减少噪音源，从根本上减少噪音的产生和传播，是一种非常有效的解决噪音的方式。
专利号：201310039415.5，名称为“一种吸声降噪材料”的发明主要是通过主要是将农业副产品加入聚氨酯发泡体系中，制备了聚氨酯复合泡沫塑料，提高聚氨酯材料的中低频吸声性能的方式降噪。
专利号：201410255870.3，名称为“一种阻尼减震降噪材料及其制备方法和应用”的发明主要是以氯化丁基橡胶为载体，加入低密度聚乙烯，利用冲压成片材的加工方式进行生产。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种抗异响、低收缩、低翘曲的ABS复合材料及其制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种解决异响的低收缩ABS复合材料，其组成原料各组分的重量份数为：
进一步，所述ABS树脂树脂为乳液法ABS和本体法ABS复配的。
进一步，所述矿粉为沉淀型硫酸、玻璃微珠、硅灰石、硅藻土、云母粉、滑石粉、玻璃片、合成二氧化硅中的一种或者几种；
进一步，所述矿粉的制备方法为：
1)首先对矿物A进行三维研磨，形状必须为片状，磁选，将研磨后的片状矿物添加到离心机中进行提纯；
2)制备多孔型矿物：将矿物B与甲基纤维素粉末混合后，再与去离子水混合成为浆料，经超声振动脱气，在烘箱中50-90℃烘干，然后以0.5℃/min的速度升温至250℃，再以3℃/min速度升温到1250℃，保温3h,随炉冷到室温，获得孔隙率60-90％，孔径100-250pm，互通性良好的多孔矿物B；
3)将2)中制备的多孔矿物B插层到1)处理后的矿物A晶格中，形成高堆积密度同时具有多孔状结构的矿物C；
所述矿物A、矿物B均选自沉淀型硫酸、玻璃微珠、硅灰石、硅藻土、云母粉、滑石粉、玻璃片、合成二氧化硅中的一种。
进一步，所述增强剂为长度在0.5-2mm的玻璃纤维、芳香族聚酰胺纤维、碳纤维中的一种。
进一步，所述增韧剂为烷基丙烯酸和马来酸酐双功能单体的苯乙烯的三元共聚物、乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯接枝马来酸酐嵌段共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯无规三元共聚物中的一种或者两种。
进一步，所述相容剂为苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的一种或几种的混合物。
进一步，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂或者、复合型抗氧剂、绿色抗氧剂中的至少一种；
所述受阻酚类抗氧剂选自2,2-亚甲基-双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、N,N-[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]六甲撑二胺、4,4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、3,9-双[1,1-二甲基-2-[(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酰氧基]乙基]-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷中的一种；
所述复合型抗氧剂为N，N’-双[3-(3’,5’-二叔丁基-4’-羟基苯基)丙酰己二胺；
所述绿色抗氧剂为a-维生素E或者对甲苯酚与双环戊二烯丁基化合反应生成物。
进一步，所述润滑剂选自所述润滑剂选自接枝乙撑双硬脂酰胺、N,N-已撑双硬脂酰胺、褐煤蜡、甘油单酯酸值、酰胺蜡、邻苯二甲酸二辛脂、丁基硬脂酸酯中的一种或多种的混合物。
本发明的另一个目的在于提供一种解决异响的低收缩ABS复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按配比称取原料，将增强剂研磨粉碎至长度为0.5-2mm；
(2)制备矿粉：首先对矿物A进行三维研磨，形状必须为片状，磁选，将研磨后的片状矿物添加到离心机中进行提纯；将矿物B与甲基纤维素粉末混合后，再与去离子水混合成为浆料，经超声振动脱气，在烘箱中50-90℃烘干，然后以0.5℃/min的速度升温至250℃，再以3℃/min速度升温到1250℃，保温3h,随炉冷到室温，获得孔隙率60-90％，孔径100-250pm，互通性良好的多孔矿物B；将多孔矿物B插层到处理后的矿物A晶格中，形成高堆积密度同时具有多孔状结构的矿物C；
所述矿物A、矿物B均选自沉淀型硫酸、玻璃微珠、硅灰石、硅藻土、云母粉、滑石粉、玻璃片、合成二氧化硅中的一种；
(3)将(1)增强剂和(2)矿粉与ABS树脂、相容剂、增韧剂、抗氧剂、润滑剂一起加入高混机中高速混合2-4min；
(4)将混合均匀后的各组分投入双螺杆挤出机中，熔融后进行挤出、冷却、风干、切粒即得解决异响的低收缩ABS复合材料。
本发明的有益效果：
1、高阻尼系数、低线性膨胀系数：本发明抗异响、低收缩ABS复合材料使用ABS树脂为基材，加入相容剂、增韧剂、增强剂、润滑剂和抗氧剂，使得改性后的ABS复合材料线性膨胀系数可以在36*10-6C-1以下，异响次数可以降低90％以上；
2、高强度、高韧性：本发明抗异响、低收缩ABS复合材料缺口冲击强度大于13KJ/m2、弯曲模量大于3800MPa，远远可以达到空调地盘、出风框等具有承重的功能件和装饰件使用；
3、环保性：常见的异响解决方案是贴海绵或者是发泡，材料无法回收使用并且降价困难，本发明所用材料皆为环保材料，100％可回收使用，完全绿色环保。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细描述。
本发明除矿粉以外，其他原料均为市售。
ABS树脂树脂为乳液法ABS和本体法ABS复配的。
矿粉的制备方法为：
1)首先对矿物A进行三维研磨，形状必须为片状，磁选，将研磨后的片状矿物添加到离心机中进行提纯；
2)制备多孔型矿物：将矿物B与甲基纤维素粉末混合后，再与去离子水混合成为浆料，经超声振动脱气，在烘箱中50-90℃烘干，然后以0.5℃/min的速度升温至250℃，再以3℃/min速度升温到1250℃，保温3h,随炉冷到室温，获得孔隙率60-90％，孔径100-250pm，互通性良好的多孔矿物B；
3)将2)中制备的多孔矿物B插层到1)处理后的矿物A晶格中，形成高堆积密度同时具有多孔状结构的矿物C；
矿物A、矿物B均选自沉淀型硫酸、玻璃微珠、硅灰石、硅藻土、云母粉、滑石粉、玻璃片、合成二氧化硅中的一种。
增强剂为长度在0.5-2mm的玻璃纤维、芳香族聚酰胺纤维、碳纤维中的一种。
增韧剂为烷基丙烯酸和马来酸酐双功能单体的苯乙烯的三元共聚物、乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯接枝马来酸酐嵌段共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯无规三元共聚物中的一种或者两种。
相容剂为苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、烯-丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的一种或几种的混合物。
抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、复合型抗氧剂、绿色抗氧剂中的至少一种；受阻酚类抗氧剂选自2,2-亚甲基-双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、N,N-[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]六甲撑二胺、4,4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、3,9-双[1,1-二甲基-2-[(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酰氧基]乙基]-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷中的一种；复合型抗氧剂为N，N’-双[3-(3’,5’-二叔丁基-4’-羟基苯基)丙酰己二胺；绿色抗氧剂为a-维生素E或者对甲苯酚与双环戊二烯丁基化合反应生成物。
润滑剂选自接枝乙撑双硬脂酰胺、N,N-已撑双硬脂酰胺、褐煤蜡、甘油单酯酸值、酰胺蜡、邻苯二甲酸二辛脂、丁基硬脂酸酯中的一种或多种的混合物。
实施例1
一种解决异响低收缩的改性ABS复合材料，其各组分原料的重量份数为：
具体制备方法包括以下步骤：
(1)按配方比例分别称取各种原料，将增强剂处理研磨成长度为0.5-2mm；
(2)制备矿粉：首先对矿物A进行三维研磨，形状必须为片状，磁选，将研磨后的片状矿物添加到离心机中进行提纯；将矿物B与甲基纤维素粉末混合后，再与去离子水混合成为浆料，经超声振动脱气，在烘箱中50-90℃烘干，然后以0.5℃/min的速度升温至250℃，再以3℃/min速度升温到1250℃，保温3h,随炉冷到室温，获得孔隙率60-90％，孔径100-250pm，互通性良好的多孔矿物B；将多孔矿物B插层到处理后的矿物A晶格中，形成高堆积密度同时具有多孔状结构的矿物C；
矿物A、矿物B均选自沉淀型硫酸、玻璃微珠、硅灰石、硅藻土、云母粉、滑石粉、玻璃片、合成二氧化硅中的一种；
(3)将(1)增强剂和(2)矿粉与ABS树脂、相容剂、增韧剂、抗氧剂、润滑剂一起加入高混机中高速混合2-4min；
(4)将混合均匀后的各组分投入双螺杆挤出机中，熔融后进行挤出、冷却、风干、切粒即得解决异响的低收缩ABS复合材料。
实施例2
一种解决异响低收缩的改性ABS复合材料，其各组分原料的重量份数为：
具体制备方法同实施例1。
实施例3
一种解决异响低收缩的改性ABS复合材料，其各组分原料的重量份数为：
具体制备方法同实施例1。
对比例1
与实施例1不同的是，不加矿粉，其组成原料各组分的重量份数为：
具体制备方法包括以下步骤：
(1)按配比称取原料，将增强剂研磨粉碎至长度为0.5-2mm；
(2)将(1)增强剂和ABS树脂、相容剂、增韧剂、抗氧剂、润滑剂一起加入高混机中高速混合2-4min；
(3)将混合均匀后的各组分投入双螺杆挤出机中，熔融后进行挤出、冷却、风干、切粒即得解决异响的低收缩ABS复合材料。
对比例2
与实施例1不同的是，不加增强剂，其组成原料各组分的重量份数为：
具体制备方法包括以下步骤：
(1)按配比称取原料；
(2)制备矿粉：矿粉的制备方法同实施例1；
(3)将(2)矿粉与ABS树脂、相容剂、增韧剂、抗氧剂、润滑剂一起加入高混机中高速混合2-4min；
(4)将混合均匀后的各组分投入双螺杆挤出机中，熔融后进行挤出、冷却、风干、切粒即得解决异响的低收缩ABS复合材料。
对比例3
与实施例1不同的是，不加增强剂和矿粉，其组成原料各组分的重量份数为：
具体制备方法包括以下步骤：
(1)按配方比例分别称取各种原料；
(2)称取的ABS树脂、相容剂、增韧剂、抗氧剂、润滑剂加入高混机中高速混合2-4min；
(3)将混好的各组分投入平行双螺杆挤出机中熔融，加入到挤出机中，熔融后进行挤出、冷却、风干、切粒即得。
实施例和对比例制得的解决异响的低收缩ABS复合材料主要物性指标为：
添加紫外光吸收剂、光稳定剂、抗静电剂、着色剂等功能助剂到该配方体系，使复合材料具有相应特性亦受本发明保护。
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实施案例做出各种修改，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案例，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)

1.一种解决异响的低收缩ABS复合材料，其特征在于，其组成原料各组分的重量份数为：
ABS树脂 50-80份
矿粉 2-10份
增强剂 5-25份
增韧剂 1-10份
相容剂 1-10份
抗氧剂 0.1-0.6份
润滑剂 0.1-0.6份。
2.根据权利要求1所述的解决异响的低收缩ABS复合材料, 其特征在于，所述ABS树脂树脂为乳液法ABS和本体法ABS复配的。
3.根据权利要求1所述的解决异响的低收缩ABS复合材料, 其特征在于，所述矿粉的制备方法为：
1)首先对矿物A进行三维研磨，形状必须为片状，磁选，将研磨后的片状矿物添加到离心机中进行提纯；
2)制备多孔型矿物：将矿物B与甲基纤维素粉末混合后，再与去离子水混合成为浆料，经超声振动脱气，在烘箱中50-90℃烘干，然后以0.5℃/min的速度升温至250℃，再以3℃/min速度升温到1250℃，保温3h,随炉冷到室温，获得孔隙率60-90%，孔径100-250pm，互通性良好的多孔矿物B；
3)将2）中制备的多孔矿物B插层到1）处理后的矿物A晶格中，形成高堆积密度同时具有多孔状结构的矿物C；
所述矿物A、矿物B均选自沉淀型硫酸、玻璃微珠、硅灰石、硅藻土、云母粉、滑石粉、玻璃片、合成二氧化硅中的一种。
4.根据权利要求1所述的解决异响的低收缩ABS复合材料，其特征在于，所述增强剂为长度在0.5-2mm的玻璃纤维、芳香族聚酰胺纤维、碳纤维中的一种。
5.根据权利要求1所述的解决异响的低收缩ABS复合材料，其特征在于，所述增韧剂为烷基丙烯酸和马来酸酐双功能单体的苯乙烯的三元共聚物、乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯接枝马来酸酐嵌段共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯无规三元共聚物中的一种或者两种。
6.根据权利要求1所述的解决异响的低收缩ABS复合材料，其特征在于，所述相容剂为苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的一种或几种的混合物。
7.根据权利要求1所述的解决异响的低收缩ABS复合材料，其特征在于，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂或者、复合型抗氧剂、绿色抗氧剂中的至少一种；
所述受阻酚类抗氧剂选自2,2-亚甲基-双（4-甲基-6-叔丁基苯酚）、N,N-[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]六甲撑二胺、4,4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚）、3,9-双[1,1-二甲基-2-[(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酰氧基]乙基]-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷中的一种；
所述复合型抗氧剂为N，N’-双[3-(3’,5’-二叔丁基-4’-羟基苯基)丙酰己二胺；
所述绿色抗氧剂为a-维生素E或者对甲苯酚与双环戊二烯丁基化合反应生成物。
8.根据权利要求1所述的解决异响的低收缩ABS复合材料，其特征在于，所述润滑剂选自所述润滑剂选自接枝乙撑双硬脂酰胺、N,N-已撑双硬脂酰胺、褐煤蜡、甘油单酯酸值、酰胺蜡、邻苯二甲酸二辛脂、丁基硬脂酸酯中的一种或多种的混合物。
9.一种如权利要求1所述的解决异响的低收缩ABS复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）按配比称取原料，将增强剂研磨粉碎至长度为0.5-2mm；
（2）制备矿粉：首先对矿物A进行三维研磨，形状必须为片状，磁选，将研磨后的片状矿物添加到离心机中进行提纯；将矿物B与甲基纤维素粉末混合后，再与去离子水混合成为浆料，经超声振动脱气，在烘箱中50-90℃烘干，然后以0.5℃/min的速度升温至250℃，再以3℃/min速度升温到1250℃，保温3h,随炉冷到室温，获得孔隙率60-90%，孔径100-250pm，互通性良好的多孔矿物B；将多孔矿物B插层到处理后的矿物A晶格中，形成高堆积密度同时具有多孔状结构的矿物C；
所述矿物A、矿物B均选自沉淀型硫酸、玻璃微珠、硅灰石、硅藻土、云母粉、滑石粉、玻璃片、合成二氧化硅中的一种；
（3）将（1）增强剂和（2）矿粉与ABS树脂、相容剂、增韧剂、抗氧剂、润滑剂一起加入高混机中高速混合2-4min；
（4）将混合均匀后的各组分投入双螺杆挤出机中，熔融后进行挤出、冷却、风干、切粒即得解决异响的低收缩ABS复合材料。
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