CN107698959A - 一种低后收缩abs复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低后收缩ABS复合材料及其制备方法，ABS复合材料包括以下组分且各组分以重量份数计为：PC，0‑60份；ABS，40‑90份；相容剂，1‑8份；耐热剂，1‑5份；老化助剂，1份，其中所述相容剂为MBS、SMA、接枝ABS以及AC组成的混合物，本发明通过选用高效的相容剂体系，显著改善了ABS及其PC合金的加工成型性，降低了材料的后收缩，使成型制品不受放置时间长短而变化。

Description

一种低后收缩ABS复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种低后收缩ABS复合材料及其制备方法，属于高分子复合材料技术领域。
背景技术
ABS树脂是一种强度高、韧性好、易于加工成型且性价比高的热塑性高分子材料，适用于制作一般机械零件，减磨耐磨零件，传动零件和电器零件，但因其耐热性和耐候性能差，力学性能差且易燃而限制了其应用。PC是一种高韧性的热塑性树脂，具有透明、耐热、耐腐蚀性、冲击强度高、电绝缘性优异等优良性能。ABS和PC熔融共混得到的ABS/PC共混物具有易加工、低温韧性好、优良的耐冲击性和良好的耐热性，因而作为重要的商业材料被应用于许多加工成型领域，特别是汽车工业。ABS及其合金（如PC/ABS、PA/ABS、PVC/ABS等）等到了广泛的应用，主要用于制作各种装饰件和零部件。如仪表壳体、致冷和采暖系统、工具箱、扶手、散热器栅板等。
ABS及其合金材料在注射情况可以发现会出现收缩，整个制品的收缩率为0.5％-0.7％，而这种收缩由三部分构成，即浇口凝固前的收缩、冷却收缩和脱模后的自由收缩（即后收缩）。a、凝固前收缩指材料制品在浇口凝固前的收缩很大程度上取决于熔体的补偿能力。物料一进入模腔内，由于此时模具温度较低，熔体温度急速下降，而熔体密度和粘度不断提高。熔体的补偿能力取决于保压压力大小，以及在该压力下将熔体继续向膜内传递的整个充模时间；b、冷却收缩指从浇口开始凝固直至脱模的整个阶段为冷却阶段。此阶段再无其它新的熔体进入模腔，ABS及其合金材料制品的件重和密度不再变化。冷却过程中，制品的收缩与模具温度及冷却速率、冷却时间有关，冷却速度快，制品来不及松弛，收缩率可能较小；如果模具温度高，冷却速度慢，分子有充分的松弛时间，收缩率就可能增大；c、脱模后收缩（后收缩）指脱模后的ABS及其合金制品需在室温下静一段时间，这是因为脱模后的制品还有一个自由收缩的过程。
ABS及其合金材料后收缩原理，注塑前，ABS及其合金分子链就如一根根卷曲的弹簧相互缠绕，进入料筒加热熔融后，分子链解缠，散开，并在注塑压力推动下伸展开来，沿着压力方向向前流动直至冷却固化；冷却固化后，分子链在失去注塑压力推动下，又会发生卷曲，这个分子链卷曲的现象反映到注塑件表观上，就是注塑件的收缩。
ABS及其合金分子链在第一次注塑成型冷却过程被冻结，涂装受热状态下发生松弛，并在随后的冷却过程中继续回弹卷曲，反映到零件表观上就是进一步的收缩。
从分子运动的松弛性质可知，同一个力学松弛现象，即可在较高的温度下、较短的时间内观察到，也可以在较低的温度、较短的时间内观察达。
所以ABS及其合金材料存在后收缩，并因后收缩产生的一系列问题（翘曲、变型、收缩等），在很多情况下，限制了材料的正常使用。
因此，开发出低后收缩ABS及其合金材料可以大大拓宽ABS及其合金的使用范围，具有良好的社会效益和经济效益。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种低后收缩ABS复合材料及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种低后收缩ABS复合材料，包括以下组分且各组分以重量份数计为：
PC 0-60份
ABS 40-90份
相容剂 1-8份
耐热剂 1-5份
老化助剂 1份
所述相容剂为MBS、SMA、接枝ABS以及AC组成的混合物。
所述MBS、SMA、接枝ABS以及AC各组分配比以重量份比计为1-5份：1-4份：1-3份；1-5份。
还包括润滑剂，以重量份数计为0.5-1份。
所述润滑剂为P861。
一种低后收缩ABS复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按前述重量配比称取PC、ABS、相容剂、耐热剂、老化助剂以及润滑剂；
(2)将步骤(1)所述的各组分在高速混合器中干混3-5分钟；
(3)将步骤(2)混合后的物料置于双螺杆挤出机，经熔融挤出，造粒，烘干即可，其工艺控制条件为：一区180～190℃，二区200～ 210℃，三区200～210℃，四区210～215℃，五区210～215℃，六区210～215℃， 七区215～225℃，八区215～225℃，九区215～225℃，十区215～225℃；停留时间为1-2min，压力为12-18MPa。
本发明所达到的有益效果：选择高流动的PC、ABS以及多种相容剂复合体系，可以显著改善材料的加工成型性，使得分子链排布更加紧密，降低了材料的后收缩，成型制品不受放置时间长短而变化；
复合相容剂体系的引入发挥了材料之间的协同作用，对于材料的综合力学性能有很大的改善，无缺口冲击强度、缺口冲击强度、拉伸强度、断裂伸长率及弯曲强度都得到了进一步出乎意料的优化，本发明制备的ABS及其ABS/PC合金的复合材料的缺口冲击强度≥40kJ/m2，弯曲强度≥65MPa，维卡软化温度≥120℃，后收缩为0.12~0.18%；
本发明的制备方法工艺简单、成本低具有显著的社会效益和经济效益。
具体实施方式
下面对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1~7
按照表1中对应的组分以及重量份数称取原料；将上述各组分在高速混合器中干混3-5分钟；将混合后的物料置于双螺杆挤出机，经熔融挤出，造粒，得到低气味聚丙烯材料的粒料，其工艺控制条件为：一区180～190℃，二区200～ 210℃，三区200～210℃，四区210～215℃，五区210～215℃，六区210～215℃， 七区215～225℃，八区215～225℃，九区215～225℃，十区215～225℃；停留时间为1-2min，压力为12-18MPa。
表1
组分 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6 实施例7
PC 600 600 600 600 600 600 0
ABS275 400 400 400 400 400 400 900
MBS 2620 20 5 5 5 3 12 12
SMA1018M 5 20 5 5 3 16 16
接枝ABS 5 5 20 5 3 20 20
AC1125 5 5 5 20 3 20 20
耐热剂 10 10 10 10 10 20 20
老化助剂 10 10 10 10 10 10 10
润滑剂P861 5 5 5 5 5 10 10
烘前收缩率（%） 0.8 0.75 0.8 0.78 0.75 0.93 0.8
烘后24h收缩率（%） 0.92 0.91 0.98 0.91 0.92 1.03 0.9
烘后48h收缩率（%） 0.93 0.92 0.98 0.91 0.93 1.05 0.95
烘后96h收缩率（%） 0.92 0.92 0.97 0.9 0.93 1.05 0.95
后收缩 0.13 0.17 0.18 0.13 0.18 0.12 0.15
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来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种低后收缩ABS复合材料，其特征是，包括以下组分且各组分以重量份数计为：
PC 0-60份
ABS 40-90份
相容剂 1-8份
耐热剂 1-5份
老化助剂 1份。
2.根据权利要求1所述的一种低后收缩ABS复合材料，其特征是，所述相容剂为MBS、SMA、接枝ABS以及AC组成的混合物。
3.根据权利要求2所述的一种低后收缩ABS复合材料，其特征是，所述MBS、SMA、接枝ABS以及AC各组分配比以重量份比计为1-5份：1-4份：1-3份；1-5份。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种低后收缩ABS复合材料，其特征是，还包括润滑剂，以重量份数计为0.5-1份。
5.根据权利要求4所述的一种低后收缩ABS复合材料，其特征是，所述润滑剂为P861。
6.根据权利要求5所述的一种低后收缩ABS复合材料的制备方法，其特征是，包括以下步骤：
(1)按前述重量配比称取PC、ABS、相容剂、耐热剂、老化助剂以及润滑剂；
(2)将步骤(1)所述的各组分在高速混合器中干混3-5分钟；
(3)将步骤(2)混合后的物料置于双螺杆挤出机，经熔融挤出，造粒，烘干即可，其工艺控制条件为：一区180～190℃，二区200～ 210℃，三区200～210℃，四区210～215℃，五区210～215℃，六区210～215℃， 七区215～225℃，八区215～225℃，九区215～225℃，十区215～225℃；停留时间为1-2min，压力为12-18MPa。
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