CN108164913A - 一种abs/硅橡胶动态硫化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于高分子材料加工改性领域，具体涉及到ABS/硅橡胶动态硫化方法。主要包括以下步骤：(1)常温下，先将甲基乙烯基硅橡胶生胶和气相白炭黑在两联辊塑炼机上混合，然后向其中加入硫化剂和促进剂等助剂，薄通多次至混炼均匀后，下料得到改性的硅橡胶母料；(2)将步骤(1)中得到的硅橡胶母料和ABS树脂加入高速混合机中，转速调至800r/min，混合5min，至均匀后取出备用，将混合均匀的ABS树脂和硅橡胶母料移至双螺杆挤出机中动态硫化并挤出进行造粒，得到通过动态硫化技术制备的ABS/硅橡胶共混材料具有韧性好，强度和模量高，高温下永久变形小等一系列优良特性，并且生产工艺简单易操作，可以生产成本，可以直接注塑成型，适合批量生产。

Description

一种ABS/硅橡胶动态硫化方法
技术领域
本发明属于高分子材料加工改性领域，具体涉及到ABS/硅橡胶动态硫化制备方法。
背景技术
作为重要的通用合成树脂树脂，三元共聚物ABS不同组分赋予材料不同的性能，所以ABS具有耐冲击，耐化学品，易加工，表面光泽性好等优异的综合性能，在电子、电器、汽车等方面有广泛应用。但是加入填料改性的ABS树脂的性能通常急剧下降如韧性、强度等。硅橡胶本身具有耐高低温，耐老化等性能，加入ABS中还可以提高树脂的韧性、阻燃性等。希望可以通过ABS/硅橡胶的动态硫化技术得到强度高，韧性好，耐热性好，高温下永久变形小的材料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种ABS/硅橡胶动态硫化方法，通过动态硫化技术使共混体系中的硅橡胶得到充分交联，交联的橡胶相在高剪切作用下被破碎成细小的颗粒，均匀分散在ABS树脂中，硅橡胶的交联反应形成的C-C键的键能比一般橡胶交联反应形成的键能要高，交联结构也更加稳定，共混体系的性能获得提高，最终得到强度高，韧性好，耐热性好，高温下永久变形小的新型材料。
本发明的目的可通过以下方案实现：
一种ABS/硅橡胶动态硫化方法，其特征在于，包括以下两个步骤：
(1)常温下，先将甲基乙烯基硅橡胶生胶和气相白炭黑在两联辊塑炼机上混合，然后向其中加入硫化剂和促进剂等助剂，薄通多次至混炼均匀后，下料、粉碎，得到改性的硅橡胶母料；
(2)将步骤(1)中得到的硅橡胶母料和ABS树脂加入高速混合机中，转速调至100～500r/min，混合5min，至均匀后取出备用，将混合均匀的ABS树脂和硅橡胶母料移至双螺杆挤出机中动态硫化并挤出进行造粒，再通过注塑机注塑成型，得到通过动态硫化技术制备的ABS/硅橡胶共混制品。
而且，所述步骤(1)中甲基乙烯基硅橡胶生胶的乙烯基含量为0.07％-0.24％。
而且，所述改性硅橡胶母料中气相白炭黑粒径为10-50nm，用量为30-60份。
而且，所述硫化剂为二酰基过氧化物、叔烷基过氧酸酯、烷基氢过氧化物、二烷基过氧化物和二烷基过氧缩酮。
而且，所述硫化剂为1,3双叔丁基过氧化二异丙基苯、2,5-二甲苯-2,5-双(叔丁基过氧化)己烷、二叔丁基过氧化物、过氧化二异丙苯和过氧化苯甲酰中的一种或几种。
而且，所述硫化剂的用量为0.8-1.5份。
而且，所述促进剂为含丙烯基氰的分子。
而且，所述促进剂为三丙烯基异氰脲酸酯和三丙烯基氰脲酸酯中的一种或组合。
而且，所述促进剂为三丙烯基异氰脲酸酯，所述用量为0.4-0.8份。
而且，所述步骤(2)中ABS树脂混炼前需要干燥处理，80℃烘箱中干燥5-10h。
而且，所述步骤(2)中改性甲基乙烯基硅橡胶的用量为5-30份。
而且，所述步骤(2)中所述双螺杆挤出机温度为一区160℃、二区170℃、三区175℃、四区180℃、五区180℃、六区180℃。
而且，所述步骤(2)中所述注塑机温度为160℃-190℃。
本发明的优点和有益效果：
(1)本发明的一种ABS/硅橡胶动态硫化方法，可以通过挤出机、注塑机进行批量生产，过程容易控制，生产工艺简单。
(2)本发明的一种ABS/硅橡胶动态硫化方法，通过同时使用高温分解硫化剂和低温分解硫化剂，(高温分解硫化剂包括：1,3双叔丁基过氧化二异丙基苯、2,5-二甲苯-2,5-双(叔丁基过氧化)己烷、二叔丁基过氧化物、过氧化二异丙苯，低温分解硫化剂为过氧化苯甲酰)，可以保证共混体系在双螺杆各个工作区间都可以分裂自由基有效地引发交联反应。
(3)本发明的一种ABS/硅橡胶动态硫化方法，得到通过动态硫化技术制备的ABS/硅橡胶共混材料具有韧性好，强度和模量高，高温下永久变形小等一系列优良特性。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作详细的说明
实施例1
一种ABS/硅橡胶动态硫化方法包括以下步骤：
(1)常温下，先将甲基乙烯基硅橡胶生胶100份和气相白炭黑50份在两联辊塑炼机上混合，然后向其中加入硫化剂2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化己烷0.5份、过氧化苯甲酰0.5份、促进剂三丙烯基异氰脲酸酯0.5份，薄通多次至混炼均匀后，下料、粉碎，得到改性的硅橡胶母料；
(2)将步骤(1)中得到的改性的硅橡胶母料10份和100份ABS树脂加入高速混合机中，转速调至300r/min，混合5min，至均匀后取出备用，将混合均匀的ABS树脂和硅橡胶母料移至双螺杆挤出机中动态硫化并挤出进行造粒，再通过注塑机注塑成型，得到通过动态硫化技术制备的ABS/硅橡胶共混制品。
实施例2
一种ABS/硅橡胶动态硫化方法包括以下步骤：
(1)常温下，先将甲基乙烯基硅橡胶生胶100份和气相白炭黑50份在两联辊塑炼机上混合，然后向其中加入硫化剂2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化己烷1份、过氧化苯甲酰0.5份和促进剂三丙烯基异氰脲酸酯0.5份，薄通多次至混炼均匀后，下料、粉碎，得到改性的硅橡胶母料；
(2)将步骤(1)中得到的硅橡胶母料10份和ABS树脂100份加入高速混合机中，转速调至300r/min，混合5min，至均匀后取出备用，将混合均匀的ABS树脂和硅橡胶母料移至双螺杆挤出机中动态硫化并挤出进行造粒，再通过注塑机注塑成型，得到通过动态硫化技术制备的ABS/硅橡胶共混制品。
实施例3
一种ABS/硅橡胶动态硫化方法包括以下步骤：
(1)常温下，先将甲基乙烯基硅橡胶生胶100份和气相白炭黑50份在两联辊塑炼机上混合，然后向其中加入硫化剂2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化己烷1份、过氧化苯甲酰0.5份和促进剂三丙烯基异氰脲酸酯0.5份，薄通多次至混炼均匀后，下料、粉碎，得到改性的硅橡胶母料；
(2)将步骤(1)中得到的硅橡胶母料30份和ABS树脂100份加入高速混合机中，转速调至800r/min，混合5min，至均匀后取出备用，将混合均匀的ABS树脂和硅橡胶母料移至双螺杆挤出机中动态硫化并挤出进行造粒，再通过注塑机注塑成型，得到通过动态硫化技术制备的ABS/硅橡胶共混制品。
实施例4
一种ABS/硅橡胶动态硫化方法包括以下步骤：
(1)常温下，先将甲基乙烯基硅橡胶生胶100份和气相白炭黑30份在两联辊塑炼机上混合，然后向其中加入硫化剂2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化己烷1份、过氧化苯甲酰0.5份和促进剂三丙烯基异氰脲酸酯0.5份，薄通多次至混炼均匀后，下料、粉碎，得到改性的硅橡胶母料；
(2)将步骤(1)中得到的硅橡胶母料10份和ABS树脂100份加入高速混合机中，转速调至800r/min，混合5min，至均匀后取出备用，将混合均匀的ABS树脂和硅橡胶母料移至双螺杆挤出机中动态硫化并挤出进行造粒，再通过注塑机注塑成型，得到通过动态硫化技术制备的ABS/硅橡胶共混制品。
对比例1
一种ABS/硅橡胶共混方法包括以下步骤：
(1)常温下，先将甲基乙烯基硅橡胶生胶100份和气相白炭黑50份在两联辊塑炼机上混合，薄通多次至混炼均匀后，下料得到改性的硅橡胶母料；
(2)将步骤(1)中得到的硅橡胶母料10份和ABS树脂100份加入高速混合机中，转速调至800r/min，混合5min，至均匀后取出备用，将混合均匀的ABS树脂和硅橡胶母料移至双螺杆挤出机中动态硫化并挤出进行造粒，再通过注塑机注塑成型，得到通过动态硫化技术制备的ABS/硅橡胶共混制品。
对比例2
一种ABS/硅橡胶共混方法包括以下步骤：
(1)常温下，先将甲基乙烯基硅橡胶生胶100份和气相白炭黑50份在两联辊塑炼机上混合，然后向其中加入硫化剂2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化己烷1.0份、过氧化苯甲酰0.5份，薄通多次至混炼均匀后，下料、粉碎，得到改性的硅橡胶母料；
(2)将步骤(1)中得到的硅橡胶母料10份和ABS树脂100份加入高速混合机中，转速调至800r/min，混合5min，至均匀后取出备用，将混合均匀的ABS树脂和硅橡胶母料移至双螺杆挤出机中动态硫化并挤出进行造粒，再通过注塑机注塑成型，得到通过动态硫化技术制备的ABS/硅橡胶共混制品。
对比例3
一种ABS/硅橡胶共混方法包括以下步骤：
(1)常温下，先将甲基乙烯基硅橡胶生胶100份和气相白炭黑20份在两联辊塑炼机上混合，然后向其中加入硫化剂2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化己烷1.0份、过氧化苯甲酰0.5份和促进剂三丙烯基异氰脲酸酯0.5份，薄通多次至混炼均匀后，下料、粉碎，得到改性的硅橡胶母料；
(2)将步骤(1)中得到的硅橡胶母料10份和ABS树脂100份加入高速混合机中，转速调至800r/min，混合5min，至均匀后取出备用，将混合均匀的ABS树脂和硅橡胶母料移至双螺杆挤出机中动态硫化并挤出进行造粒，得到通过动态硫化技术制备的ABS/硅橡胶共混制品。
测试例：
对实施例1～4和对比例1～3制备的ABS/硅橡胶共混物进行各种性能测试，性能测试结果如表1所示。
表1实施例1～4和对比例1～3制备的ABS/硅橡胶共混物的性能测试数据。
由表可知：
对比例1中未加入硫化剂和促进剂，实施例1～4中有0.8-1.5份的硫化剂和0.4-0.8份的促进剂，对比例1中ABS/硅橡胶共混体系的各项性能均比实施例1～4中ABS/硅橡胶共混体系的各项性能差。
对比例2中未加入促进剂，实施例1～4中均0.4-0.8份的促进剂，对比例2中ABS/硅橡胶共混体系的各项性能均比实施例1～4中ABS/硅橡胶共混体系的各项性能差。
对比例3中气相白炭黑的加入量为20份，比实施例1～4中气相白炭黑的30-60份要低，对比例3中ABS/硅橡胶共混体系的各项性能均比实施例1～4中ABS/硅橡胶共混体系的各项性能差。
实施例1～4中，实施例2的ABS/硅橡胶共混体系的各项性能最好，实施例1中硫化剂的量减少，ABS/硅橡胶共混体系的断裂伸长率和MFR有所增加，其他性能都降低，实施例3中硅橡胶母料的量增加，ABS/硅橡胶共混体系交联度降低，断裂伸长率和MFR有所增加，其他性能都降低，实施例4中补强用料气相白炭黑减少，ABS/硅橡胶共混体系的断裂伸长率和MFR增加，冲击强度和拉伸强度下降明显。

Claims (10)

1.一种ABS/硅橡胶动态硫化方法，其特征在于：包括以下两个步骤：
(1)常温下，先将甲基乙烯基硅橡胶生胶和气相白炭黑在两联辊塑炼机上混合，然后向其中加入硫化剂和促进剂助剂，薄通多次至混炼均匀后，下料、粉碎，得到改性硅橡胶母料；
(2)将步骤(1)中得到的改性硅橡胶母料和ABS树脂加入高速混合机中，转速调至800r/min，混合5min，至均匀后取出备用，将混合均匀的ABS树脂和硅橡胶母料移至双螺杆挤出机中动态硫化并挤出进行造粒，得到通过动态硫化技术制备的ABS/硅橡胶共混材料。
2.根据权利要求1所述的ABS/硅橡胶动态硫化方法，其特征在于：所述步骤(1)中甲基乙烯基硅橡胶生胶的乙烯基含量为0.07％-0.24％。
3.根据权利要求1所述的ABS/硅橡胶动态硫化方法，其特征在于：所述步骤(1)中改性硅橡胶母料中气相白炭黑粒径为10-50nm，用量为30-60份。
4.根据权利要求1所述的ABS/硅橡胶动态硫化方法，其特征在于：所述步骤(1)中硫化剂为二酰基过氧化物、叔烷基过氧酸酯、烷基氢过氧化物、二烷基过氧化物和二烷基过氧缩酮的一种或几种混合物，硫化剂的用量为0.8-1.5份。
5.根据权利要求4所述的ABS/硅橡胶动态硫化方法，其特征在于，所述的硫化剂为1,3双叔丁基过氧化二异丙基苯、2,5-二甲苯-2,5-双(叔丁基过氧化)己烷、二叔丁基过氧化物、过氧化二异丙苯和过氧化苯甲酰中的一种或几种混合物。
6.根据权利要求1所述的ABS/硅橡胶动态硫化方法，其特征在于，所述步骤(1)中促进剂为含丙烯基氢的分子，用量为0.4-0.8份。
7.根据权利要求6所述的ABS/硅橡胶动态硫化方法，其特征在于，所述促进剂为三丙烯基异氢酸酯或三丙烯基氢酸酯中的一种或组合。
8.根据权利要求1所述的ABS/硅橡胶动态硫化方法，其特征在于，所述步骤(2)中ABS树脂混炼前需要干燥处理，80℃烘箱中干燥5-10h。
9.根据权利要求1所述的ABS/硅橡胶动态硫化方法，其特征在于，所述步骤(2)中改性硅橡胶母料的用量为5-20份。
10.根据权利要求1所述的ABS/硅橡胶动态硫化方法，其特征在于，所述步骤(2)中所述双螺杆挤出机温度为一区160℃、二区170℃、三区175℃、四区180℃、五区180℃、六区180℃。
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