CN108164912A - 一种低磨耗耐刮擦abs材料及其制备方法 - Google Patents

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崔永岩
杨瀚
张丹
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Abstract

本发明涉及一种低磨耗耐刮擦ABS材料及其制备方法。通过与PMMA进行共混处理，并且通过添加无机填料及爽滑剂等提高其耐磨损耐刮擦性能，来解决ABS在磨耗方面效果不佳的问题。其组成重量份包括ABS树脂70～90份；聚甲基丙烯酸甲酯10～30份；马来酸酐接枝苯乙烯1～5份；润滑剂0.2～2份；抗氧剂0.2～2份；爽滑剂0.5～10份；硅酮母粒0.5～5份；无机填料2～20份。所制备的ABS除了具有较高的铅笔硬度外，在磨耗方面比一般ABS低，而且力学性能和加工流动性也没有明显的降低。

Description

一种低磨耗耐刮擦ABS材料及其制备方法
技术领域
本发明属于塑料加工技术领域，涉及ABS，尤其是一种低磨耗耐刮擦ABS材料及其制备方法。
背景技术
目前国内对于耐刮擦材料的研究，主要集中在汽车用聚丙烯材料方面，对于ABS的耐刮擦性关注较少。ABS因具有优异的表面光泽、加工流动性能、物理机械性能和耐药品性能，而广泛应用于电子电器、仪器仪表、汽车等领域。目前常用的提高ABS表面耐刮擦的方法包括表面电镀法和表面涂装加硬法。这些方法不仅工序复杂、污染大和加工成本高，而且还受到产品尺寸和外观形状的影响大等不足。因此研究制备本身具有低磨耗、耐刮擦性能的ABS材料，有显著的应用价值和社会效益。目前耐刮擦ABS材料仅仅着力于提高ABS的表面硬度，鲜有降低材料磨耗方面的改善。本项目以降低ABS磨耗提高其耐刮擦性为目的，将其他聚合物、无机填料及滑爽剂等与ABS进行共混复合，选用合适的相容剂，制备出具有低磨耗、耐刮擦、加工流动性能和力学性能优异的ABS材料。
发明内容
本发明提供一种低磨耗耐刮擦ABS材料及制备方法，以降低ABS材料磨耗提高其耐刮擦性能为目的。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种低磨耗耐刮擦ABS材料，由以下重量份的组分制成：
ABS树脂70～90份
聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)20～30份
马来酸酐接枝苯乙烯1～5份
润滑剂0.2～2份
抗氧剂0.2～2份
爽滑剂0.5～10份
硅酮母粒1～5份
无机填料2～20份
所述润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸镁中的一种或几种的混合物。
所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂264中的一种或几种的混合物。
所述爽滑剂选自芥酸酰胺、有机硅微球、二硫化钼中的一种或几种的混合物。
所述无机填料选自硫酸钡、纳米二氧化硅、轻质碳酸钙、石英粉、玻璃纤维中的一种或几种的混合物。
一种低磨耗耐刮擦ABS材料的制备方法，包括以下步骤：首先将所述ABS树脂70～80份、聚甲基丙烯酸甲酯20～30份、马来酸酐接枝苯乙烯1～5份、润滑剂0.2～2份、抗氧剂0.2～2份、爽滑剂0.5～10份、硅酮母粒1～5份、无机填料10～20份在高速混合机加热至40℃，转速调至800r/min，混合5min；然后将混合均匀的料从高速混合机中取出，移至双螺杆挤出机熔融得到挤出料；接下来将挤出料移至单螺杆挤出机进行造粒，最后得到高硬度耐刮擦耐磨损ABS材料；
所述双螺杆挤出机温度为一区180℃、二区180℃、三区180℃、四区170℃、五区170℃、六区170℃，单螺杆挤出机温度为一区180℃、二区180℃、三区170℃、机头170℃。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：
(1)本配方通过ABS与聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和无机填料共混提高聚合物的表面硬度，PMMA的添加也会使ABS表面和摩擦副表面之间的摩擦形式部分转化为PMMA与摩擦副表面的摩擦，从而减小ABS表面的摩擦阻力；选择二硫化钼作为主爽滑剂，芥酸酰胺为副爽滑剂复配使用；二硫化钼具有层状结构，可在摩擦力的剪切作用下在层片间发生相对滑移，并在摩擦副表面生成转移膜从而降低材料的磨耗，芥酸酰胺会迁移到聚合物表面排列成一种近似单分子层从而降低摩擦系数。
(2)本配方中添加合适组分的马来酸酐接枝苯乙烯，通过官能团的相互作用，有效改善了ABS与PMMA、无机填料之间的界面粘接，使其能有效分散在ABS基体中，使共混体系由非均相态向均相态过渡，提高共混物界面的结合强度和材料表面的抗剪切强度，在降低磨耗提高耐刮擦性能的同时保持良好的力学性能，但苯乙烯接枝马来酸酐与ABS具有类似的苯乙烯分子链结构，在摩擦副表面形成的界面层具有类似的形态，合适的添加组分才能起到最大的增益效果。
(3)本发明制备的低磨耗耐刮擦ABS复合材料，其制备方法简单，所需组分少，生产成本较低，易于工业化生产。
具体实施方式
以下结合实例对本发明进行进一步说明。
实施例1～5、对比组1～3配方
各实施例和对比组性能测试结果
从实施例1～5及对比组1～3可以看出，本发明制备的ABS材料，铅笔硬度基本在3H以上，最高达到4H，在降低磨耗方面也效果显著，力学性能和加工流动性好。而且所需组分少，成本较低，工艺简单，适合工业化生产。

Claims (9)

1.一种低磨耗耐刮擦ABS材料，其特征在于：包含以下重量份数的组分：
ABS树脂70～90份；
聚甲基丙烯酸甲酯10～30份；
马来酸酐接枝苯乙烯1～5份；
润滑剂0.2～2份；
抗氧剂0.2～2份；
爽滑剂0.5～10份；
硅酮母粒0.5～5份；
无机填料2～20份。
2.根据权利要求1所述的低磨耗耐刮擦ABS材料，其特征在于：所述的ABS树脂为台湾奇美PA-747S丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。
3.根据权利要求1所述的低磨耗耐刮擦ABS材料，其特征在于：所述的聚甲基丙烯酸甲酯为注塑级。
4.根据权利要求1中所述的低磨耗耐刮擦ABS材料，其特征在于：所述的润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸镁中的一种或几种的混合物。
5.根据权利要求1中所述的低磨耗耐刮擦ABS材料，其特征在于：所述的抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂264中的一种或几种的混合物。
6.根据权利要求1所述的低磨耗耐刮擦ABS材料，其特征在于：所述的爽滑剂为芥酸酰胺、有机硅微球、二硫化钼中的一种或几种的混合物。
7.根据权利要求1所述的低磨耗耐刮擦ABS材料，其特征在于：所述的无机填料为硫酸钡、纳米二氧化硅、轻质碳酸钙、石英粉、水滑石的一种或几种的混合物。
8.根据权利要求1至7任一权利要求所述的低磨耗耐刮擦ABS的制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
步骤一：将所述ABS树脂70～90份、聚甲基丙烯酸甲酯10～30份、马来酸酐接枝苯乙烯1～5份、润滑剂0.2～2份、抗氧剂0.2～2份、爽滑剂0.5～10份、硅酮母粒0.5～5份、无机填料2～20份在高速混合机加热至40℃，转速调至300～1500r/min，混合1～5min；
步骤二：将混合均匀的料从高速混合机中取出，移至双螺杆挤出机熔融挤出造粒，即得到低磨耗耐刮擦ABS材料。
9.根据权利8所述的方法，其特征在于：所述双螺杆挤出机温度为一区150℃、二区160℃、三区160℃、四区170℃、五区180℃、六区180℃。
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