CN108047635A - 一种pe-abs合金及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种PE‑ABS合金及其制备方法，合金由如下组分组成：PE树脂35‑40重量份；ABS树脂55‑60重量份；增容剂3‑5重量份；增韧剂4‑6重量份；润滑剂2‑3重量份；抗氧化剂2‑3重量份；填充剂5‑8重量份；快干剂2‑3重量份；增塑剂3‑4重量份。本发明具有成本低、强度高以及耐磨性能好的优点。

Description

一种PE-ABS合金及其制备方法
技术领域
本发明涉及有机高分子技术领域，具体涉及一种PE-ABS合金及其制备方法。
背景技术
高分子是由一种或几种结构单元多次(103～105)重复连接起来的化合物。它们的组成元素不多，主要是碳、氢、氧、氮等，但是相对分子质量很大，一般在10 000以上，可高达几百万。因此才叫做高分子化合物。
高分子化合物的基本结构特征，使它们具有跟低分子化合物不同的许多宝贵性能。例如机械强度大、弹性高、可塑性强、硬度大、耐磨、耐热、耐腐蚀、耐溶剂、电绝缘性强、气密性好等，使高分子材料具有非常广泛的用途。通常使用的高分子材料，常是由高分子化合物加入各种添加剂所形成，其基本性能取决于所含高分子化合物的性质，各种不同添加剂的作用在于更好地发挥、保持、改进高分子化合物的性能，满足不同的要求，用在更多的方面。
聚乙烯产品通常掺加大量各种添加剂以抗氧化等环境因素破坏。聚乙烯还可以和一些人造橡胶产品混合在一起增加抗冲击能力。聚乙烯在中国应用相当广泛，薄膜是其最大的用户，约消耗低密度聚乙烯77％，高密度聚乙烯的18％，另外，注塑制品、电线电缆、中空制品等都在其消费结构中占有较大的比例。
ABS树脂是指丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物是一种强度高、韧性好、易于加工成型的热塑型高分子材料。ABS树脂外观微黄不透明，相对密度1.04。它具有良好尺寸稳定性，突出的耐冲击性、耐热性、介电性、耐磨性，表面光泽性好，易涂装和着色等优点。丙烯腈使ABS具有较好的化学稳定性和表面硬度，丁二烯使ABS具有橡胶体的韧性和抗冲击性能，苯乙烯使ABS具有良好的加工流动性、着色性和可电镀性。
在现有技术中传统的塑胶料的耐酸碱盐、稳定性、环保性能以及强度等性能，一般选择生产复合材料，但是现有技术中生产的复合材料的强度和耐磨性能差。
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PE-ABS合金及其制备方法，解决了强度不高和耐磨性能差的问题。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种PE-ABS合金，由如下组分组成：
在树脂合金中添加增容剂和增韧剂，能有效提升两种树脂的相容性和韧性，合金均匀度和韧性均增强；添加抗氧化剂能有效预防合金光老化，延长使用时间；添加润滑剂可使其在加工过程中成型率增加；添加的其他物质均不可少，上述配方制备得到的合金的塑性、韧性、强度以及抗紫外效果好，能达到综合性能优良的效果。
进一步优选地，由如下组分组成：
进一步地，所述增容剂为苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯、乙烯-缩水甘油酯、乙烯-丙烯酯正丁酯-缩水甘油酯和/或马来酸酐接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中的至少一种。
进一步地，所述增韧剂为聚烯烃。本发明中选用的聚烯烃为聚1-丁烯。
烯烃的聚合物由乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、4-甲基-1-戊烯等α-烯烃以及某些环烯烃单独聚合或共聚合而得到的一类热塑性树脂的总称。由于原料丰富，价格低廉，容易加工成型，综合性能优良，因此是一类产量最大，应用十分广泛的高分子材料。其中以聚乙烯、聚丙烯最为重要。主要品种有聚乙烯以及以乙烯为基础的一些共聚物，如乙烯-醋酸乙烯共聚物，乙烯-丙烯酸或丙烯酸酯的共聚物，还有聚丙烯和一些丙烯共聚物、聚1-丁烯、聚4-甲基-1-戊烯、环烯烃聚合物。1-丁烯的聚合物。熔融温度为134.7℃,密度约0.91克/厘米3。性质与聚乙烯、聚丙烯相似。可用齐格勒-纳塔催化剂将1-丁烯在汽油中聚合而成。20世纪60年代开始工业生产，近年来开发了气相聚合的生产方法。其制品的耐蠕变性和耐应力开裂性优异。用它制作的管道,可在-25～100℃使用而不开裂。其晶型有两种:初成型的制品,结晶为螺旋4/1型,质较软且易变形；在常温下放置后,结晶逐渐变为螺旋3/1型，性能有所改善。聚1-丁烯可用挤出、吹塑和注射等工艺加工成型。主要用途为制作管材。还用于制作板材、容器、透明薄膜、垫圈和单丝等。
进一步地，所述润滑剂为硬脂酸镁、硬脂酸钙和/或聚硅氧烷中的至少一种。
硬脂酸镁为白色轻松无砂性的细粉；微有特臭；与皮肤接触有滑腻感。本品在水、乙醇或乙醚中不溶，主要用作润滑剂、抗粘剂、助流剂。特别适宜油类、浸膏类药物的制粒，制成的颗粒具有很好的流动性和可压性。在直接压片中用作助流剂。还可作为助滤剂、澄清剂和滴泡剂，以及液体制剂的助悬剂、增稠剂。
硬脂酸钙是白色粉末，不溶于水，冷的乙醇和乙醚，溶于热苯、苯和松节油等有机溶剂，微溶于热的乙醇和乙醚。加热至400℃时缓缓分解，可燃，遇强酸分解为硬脂酸和相应的钙盐，有吸湿性。
聚硅氧烷为硅油，硅油CAS号为63138-62-9，是一种不同聚合度链状结构的聚有机硅氧烷。它是由二甲基二氯硅烷加水水解制得初缩聚环体，环体经裂解、精馏制得低环体，然后把环体、封头剂、催化剂放在一起调聚就可得到各种不同聚合度的混合物，经减压蒸馏除去低沸物就可制得硅油。常用作高级润滑油、防震油、绝缘油、消泡剂、脱模剂、擦光剂和真空扩散泵油等。在各种硅油中，以甲基硅油应用得最广泛，是硅油中最重要的品种，其次是甲基苯基硅油。此外，还有乙基硅油、甲基苯基硅油、含腈硅油等。各种官能性硅油及改性硅油主要用于特殊目的。
进一步地，所述抗氧化剂为2－羟基－4－正辛氧基二苯甲酮、尼泊金乙酯钠、D-异抗坏血酸钠和/或抗坏血酸棕榈酸酯中的至少一种。
抗氧化剂的成本较低，毒性小，在熔融温度下部分解不变形，能较好的分布在塑料中，避免出现区域性抗氧化或区域性老化。
进一步地，所述填充剂为滑石粉和/或膨润土中的至少一种。
滑石粉为白色或类白色、微细、无砂性的粉末，手摸有油腻感。无臭，无味。本品在水、稀矿酸或稀氢氧化碱溶液中均不溶解。可作药用。滑石具有润滑性、抗黏、助流、耐火性、抗酸性、绝缘性、熔点高、化学性不活泼、遮盖力良好、柔软、光泽好、吸附力强等优良的物理、化学特性，由于滑石的结晶构造是呈层状的，所以具有易分裂成鳞片的趋向和特殊的滑润性，如果Fe2O3的含量很高则会减低它的绝缘性。滑石质软，其莫氏硬度系数为1～1.5，有滑感，{001}解理极完全，极易裂开成薄片，自然安息角小(35°～40°)，极不稳固，围岩为硅化和滑石化的菱镁矿、菱镁岩、贫矿或白云质大理岩，除少数中等稳固，一般均不稳固，节理、裂隙发育，矿石及围岩的物理力学性质对开采工艺的影响是很大的。
膨润土是以蒙脱石为主要矿物成分的非金属矿产，蒙脱石结构是由两个硅氧四面体夹一层铝氧八面体组成的2:1型晶体结构，由于蒙脱石晶胞形成的层状结构存在某些阳离子，如Cu、Mg、Na、K等，且这些阳离子与蒙脱石晶胞的作用很不稳定，易被其它阳离子交换，故具有较好的离子交换性。国外已在工农业生产24个领域100多个部门中应用，有300多个产品,因而人们称之为"万能土"。膨润土也叫斑脱岩，皂土或膨土岩。我国开发使用膨润土的历史悠久，原来只是做为一种洗涤剂。真正被广泛使用却只有百来年历史。美国最早发现是在怀俄明州的古地层中，呈黄绿色的粘土，加水后能膨胀成糊状，后来人们就把凡是有这种性质的粘土，统称为膨润土。其实膨润土的主要矿物成分是蒙脱石，含量在85-90％，膨润土的一些性质也都是由蒙脱石所决定的。蒙脱石可呈各种颜色如黄绿、黄白、灰、白色等等。可以成致密块状，也可为松散的土状，用手指搓磨时有滑感，小块体加水后体积胀大数倍至20-30倍，在水中呈悬浮状，水少时呈糊状。蒙脱石的性质和它的化学成分和内部结构有关。
进一步地，所述快干剂为氧化镁。
氧化镁是镁的氧化物，一种离子化合物。常温下为一种白色固体。氧化镁以方镁石形式存在于自然界中，是冶镁的原料。随着产业化升级及高新技术功能材料市场的需求和发展，研发生产出一系列高新精细氧化镁产品，主要用于高级润滑油、高级鞣革提碱级、食品级、医药、硅钢级、高级电磁级、高纯氧化镁等近十个品种组成。
进一步地，所述增塑剂为硬脂酸。
快干剂的氧化镁，能使得塑料快速成型，且具有一定的阻燃；增塑剂的成本低，增速效果好；添加剂的成本低，利用率高。
一种PE-ABS合金的制备方法，所述制备方法为将PE树脂35-40重量份、ABS树脂55-60重量份、增容剂3-5重量份、增韧剂4-6重量份、润滑剂2-3重量份、抗氧化剂2-3重量份、填充剂5-8重量份、快干剂2-3重量份和增塑剂3-4重量份混合均匀后加入双螺杆挤出机，挤出机一区、二区、三区、四区、五区和六区的温度依次为195-205℃、205-215℃、210-215℃、205-210℃、190-195℃、185-190℃，挤塑时间为3-4min，主机转速为320-360rpm，压力为16-18MPa，挤出冷却、干燥切粒，得到PE-ABS合金材料。
工艺简单，使用安全，加工成本低以及适合工业化大规模生产。
本发明的有益效果是：
1.在树脂合金中添加增容剂和增韧剂，能有效提升两种树脂的相容性和韧性，合金均匀度和韧性均增强；添加抗氧化剂能有效预防合金光老化，延长使用时间；添加润滑剂可使其在加工过程中成型率增加；添加的其他物质均不可少，上述配方制备得到的合金的塑性、韧性、强度以及抗紫外效果好，能达到综合性能优良的效果，延长使用时间，增加耐磨性能；
2.抗氧化剂的成本较低，毒性小，在熔融温度下部分解不变形，能较好的分布在塑料中，避免出现区域性抗氧化或区域性老化；
3.快干剂的氧化镁，能使得塑料快速成型，且具有一定的阻燃；增塑剂的成本低，增速效果好；添加剂的成本低，利用率高；
4.工艺简单，使用安全，加工成本低以及适合工业化大规模生产。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
一种PE-ABS合金，由如下组分组成：
具体地，由如下组分组成：
具体地，所述增容剂为苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯、乙烯-缩水甘油酯、乙烯-丙烯酯正丁酯-缩水甘油酯和/或马来酸酐接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中的至少一种。
具体地，所述增韧剂为聚烯烃。
具体地，所述润滑剂为硬脂酸镁、硬脂酸钙和/或聚硅氧烷中的至少一种。
具体地，所述抗氧化剂为2－羟基－4－正辛氧基二苯甲酮、尼泊金乙酯钠、D-异抗坏血酸钠和/或抗坏血酸棕榈酸酯中的至少一种。
具体地，所述填充剂为滑石粉和/或膨润土中的至少一种。
具体地，所述快干剂为氧化镁。
具体地，所述增塑剂为硬脂酸。
实施例1-实施例6的具体配方参数如表1所示，其中实施例1-实施例4为本发明中限定的技术参数，实施例5中不添加抗氧化剂和快干剂，实施例6中不添加增容剂和增塑剂。
表1
一种PE-ABS合金的制备方法，所述制备方法为将PE树脂、ABS树脂、增容剂、增韧剂、润滑剂、抗氧化剂、填充剂、快干剂和增塑剂混合均匀后加入双螺杆挤出机，挤出机一区、二区、三区、四区、五区和六区的温度依次为195-205℃、205-215℃、210-215℃、205-210℃、190-195℃、185-190℃，挤塑时间为3-4min，主机转速为320-360rpm，压力为16-18MPa，挤出冷却、干燥切粒，得到PE-ABS合金材料。
实施例1-实施例6的具体制备参数如表2所示，其中实施例1-实施例4为本发明中限定的技术参数，实施例5中不添加抗氧化剂和快干剂，实施例6中不添加增容剂和增塑剂。
实施例 1 2 3 4 5 6
一区温度/℃ 195 200 205 200 200 200
二区温度/℃ 205 210 215 210 210 210
三区温度/℃ 210 215 212 215 215 215
四区温度/℃ 205 210 208 210 210 210
五区温度/℃ 190 195 192 195 195 195
六区温度/℃ 185 190 188 190 190 190
挤塑时间/min 3 3 4 4 4 4
主机转速/rpm 360 350 340 320 320 320
压力/MPa 16 17 18 18 18 18
表2
实施例1-实施例6的具体性能参数如表3所示，其中实施例1-实施例4为本发明中限定的技术参数，实施例5中不添加抗氧化剂和快干剂，实施例6中不添加增容剂和增塑剂。
表3
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种PE-ABS合金，其特征在于，由如下组分组成：
PE树脂 35-40重量份；
ABS树脂 55-60重量份；
增容剂 3-5重量份；
增韧剂 4-6重量份；
润滑剂 2-3重量份；
抗氧化剂 2-3重量份；
填充剂 5-8重量份；
快干剂 2-3重量份；
增塑剂 3-4重量份。
2.根据权利要求1所述的一种PE-ABS合金，其特征在于，由如下组分组成：
PE树脂 38重量份；
ABS树脂 57重量份；
增容剂 4重量份；
增韧剂 5重量份；
润滑剂 3重量份；
抗氧化剂 3重量份；
填充剂 6重量份；
快干剂 2重量份；
增塑剂 4重量份。
3.根据权利要求1或2所述的一种PE-ABS合金，其特征在于，所述增容剂为苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯、乙烯-缩水甘油酯、乙烯-丙烯酯正丁酯-缩水甘油酯和/或马来酸酐接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中的至少一种。
4.根据权利要求1或2所述的一种PE-ABS合金，其特征在于，所述增韧剂为聚烯烃。
5.根据权利要求1或2所述的一种PE-ABS合金，其特征在于，所述润滑剂为硬脂酸镁、硬脂酸钙和/或聚硅氧烷中的至少一种。
6.根据权利要求1或2所述的一种PE-ABS合金，其特征在于，所述抗氧化剂为2－羟基－4－正辛氧基二苯甲酮、尼泊金乙酯钠、D-异抗坏血酸钠和/或抗坏血酸棕榈酸酯中的至少一种。
7.根据权利要求1或2所述的一种PE-ABS合金，其特征在于，所述填充剂为滑石粉和/或膨润土中的至少一种。
8.根据权利要求1或2所述的一种PE-ABS合金，其特征在于，所述快干剂为氧化镁。
9.根据权利要求1或2所述的一种PE-ABS合金，其特征在于，所述增塑剂为硬脂酸。
10.权利要求1-9任一项所述的一种PE-ABS合金的制备方法，其特征在于，所述制备方法为将PE树脂35-40重量份、ABS树脂55-60重量份、增容剂3-5重量份、增韧剂4-6重量份、润滑剂2-3重量份、抗氧化剂2-3重量份、填充剂5-8重量份、快干剂2-3重量份和增塑剂3-4重量份混合均匀后加入双螺杆挤出机，挤出机一区、二区、三区、四区、五区和六区的温度依次为195-205℃、205-215℃、210-215℃、205-210℃、190-195℃、185-190℃，挤塑时间为3-4min，主机转速为320-360rpm，压力为16-18MPa，挤出冷却、干燥切粒，得到PE-ABS合金材料。
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