CN109456566A - 一种高缺口冲击强度abs材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高缺口冲击强度ABS材料,涉及高分子材料技术领域,所述ABS材料包括以下的原料:双酚A型聚碳酸酯、改性剂、丙烯腈、丁二烯、苯乙烯、高密度聚乙烯、苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯三元嵌段共聚物、硅氧烷偶联剂、双十八烷基醇季戊四醇二亚磷酸酯、润滑剂。本发明还公开了所述高缺口冲击强度ABS材料的制备方法。为了解决目前的ABS材料多通过提高丙烯腈与苯乙烯含量来提高表面光泽而导致缺口冲击强度下降的问题,本发明通过改性剂、双酚A型聚碳酸酯、高密度聚乙烯和苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯三元嵌段共聚物进行两次改性,保证高表面光泽的同时有效提高了缺口冲击强度,具有广阔的市场前景。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域,具体是一种高缺口冲击强度ABS材料及其制备方法。
背景技术
随着科技的不断发展,ABS塑料作为一种由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三种单体的三元共聚物,被广泛认可为是一种可自由设计的工程材料,由于其良好的耐化学腐蚀、耐热性能以及优异的加工成型特性,在机械、电气、化工等领域得到了广泛的应用。
但是,目前的ABS材料多具有较低的光泽,对于需要高光泽的ABS材料的情况,为了提高其表面光泽,通常是通过提高树脂组分中丙烯腈与苯乙烯的含量来实现,虽然提高了表面光泽,却导致缺口冲击强度的下降,影响了ABS材料的使用性能。因此,设计一种具有高光泽和高缺口冲击强度ABS材料,成为亟需解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高缺口冲击强度ABS材料及其制备方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种高缺口冲击强度ABS材料,包括以下按照重量份的原料:双酚A型聚碳酸酯5-7份、改性剂0.6-1.2份、丙烯腈15-22份、丁二烯15-20份、苯乙烯50-60份、高密度聚乙烯2-4份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物1-2份、硅氧烷偶联剂0.1-0.3份、双十八烷基醇季戊四醇二亚磷酸酯0.1-0.3份、润滑剂0.2-0.4份;其中,所述改性剂为邻苯二甲酸二丁酯、偏苯三酸三辛酯和甲基丙烯酸甲酯按照重量比为5:2:1的比例混合而成;通过双酚A型聚碳酸酯、改性剂、高密度聚乙烯和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物的相互配合,在保证高表面光泽的基础上,有效提高了制备的ABS材料的缺口冲击强度。
作为本发明进一步的方案:包括以下按照重量份的原料:双酚A型聚碳酸酯6份、改性剂1份、丙烯腈19份、丁二烯18份、苯乙烯56份、高密度聚乙烯3份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物1.2份、硅氧烷偶联剂0.2份、双十八烷基醇季戊四醇二亚磷酸酯0.2份、润滑剂0.3份。
作为本发明再进一步的方案:所述的润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸酞胺、次乙基双硬脂酞胺和固体石蜡按照重量比为5:2:1:2的比例混合而成。
作为本发明再进一步的方案:所述的硅氧烷偶联剂为KH-560;所述高密度聚乙烯的分子量为60000-100000。
所述高缺口冲击强度ABS材料的制备方法,步骤如下:
1)按照重量份称取双酚A型聚碳酸酯、改性剂、丙烯腈、丁二烯和苯乙烯,混合后加入到双螺杆挤出机中进行混合均匀,然后加入高密度聚乙烯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物和硅氧烷偶联剂进行再次混合均匀;通过双酚A型聚碳酸酯与改性剂进行一次改性,同时通过高密度聚乙烯和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物进行二次改性,有效提高了制备的ABS材料的缺口冲击强度;
2)然后按照重量份称取双十八烷基醇季戊四醇二亚磷酸酯和润滑剂加入至双螺杆挤出机中进行混合均匀,控制双螺杆挤出机的转速为400-600r/min,然后挤出料条经过水槽冷却后切粒,即得。
作为本发明再进一步的方案:步骤1)中,所述双螺杆挤出机的螺杆直径为35mm、长径比为36。
作为本发明再进一步的方案:步骤1)中,所述双螺杆挤出机各段控制温度如下:料斗部温度为120-140℃,料筒前部温度为170-190℃,模头温度为200-210℃,模具温度为210-230℃,机头温度为220℃。
所述的高缺口冲击强度ABS材料在制备家用电器产品中的应用。
上述原料均为市售产品。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明制备的ABS材料具有良好的缺口冲击强度,本发明通过以双酚A型聚碳酸酯、改性剂、丙烯腈、丁二烯、苯乙烯、高密度聚乙烯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物、硅氧烷偶联剂、双十八烷基醇季戊四醇二亚磷酸酯、润滑剂等为原料进行配伍,通过双酚A型聚碳酸酯、改性剂、高密度聚乙烯和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物相互配合,起到了协同增效的作用,在保证高表面光泽的基础上,有效提高了制备的ABS材料的缺口冲击强度,解决了目前的ABS材料多通过提高丙烯腈与苯乙烯含量来提高表面光泽而导致缺口冲击强度下降的问题;通过由邻苯二甲酸二丁酯、偏苯三酸三辛酯和甲基丙烯酸甲酯混合而成的改性剂与双酚A型聚碳酸酯进行一次改性,同时通过高密度聚乙烯和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物进行二次改性,有效提高了制备的ABS材料的缺口冲击强度,可以用于制备家用电器产品,具有广阔的市场前景。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种高缺口冲击强度ABS材料,包括以下按照重量份的原料:双酚A型聚碳酸酯5份、改性剂0.6份、丙烯腈15份、丁二烯15份、苯乙烯50份、高密度聚乙烯2份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物1份、硅氧烷偶联剂0.1份、双十八烷基醇季戊四醇二亚磷酸酯0.1份、润滑剂0.2份;
其中,所述改性剂为邻苯二甲酸二丁酯、偏苯三酸三辛酯和甲基丙烯酸甲酯按照重量比为5:2:1的比例混合而成;所述的润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸酞胺、次乙基双硬脂酞胺和固体石蜡按照重量比为5:2:1:2的比例混合而成;所述的硅氧烷偶联剂为KH-560;所述高密度聚乙烯的分子量为60000;通过双酚A型聚碳酸酯、改性剂、高密度聚乙烯和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物的相互配合,在保证高表面光泽的基础上,有效提高了制备的ABS材料的缺口冲击强度;上述原料均为市售产品。
本实施例中,所述高缺口冲击强度ABS材料的制备方法,步骤如下:
1)按照重量份称取双酚A型聚碳酸酯、改性剂、丙烯腈、丁二烯和苯乙烯,混合后加入到双螺杆挤出机中进行混合均匀,然后加入高密度聚乙烯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物和硅氧烷偶联剂进行再次混合均匀;通过双酚A型聚碳酸酯与改性剂进行一次改性,同时通过高密度聚乙烯和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物进行二次改性,有效提高了制备的ABS材料的缺口冲击强度;
2)然后按照重量份称取双十八烷基醇季戊四醇二亚磷酸酯和润滑剂加入至双螺杆挤出机中进行混合均匀,控制双螺杆挤出机的转速为400r/min,然后挤出料条经过水槽冷却后切粒,即得;
其中,所述双螺杆挤出机的螺杆直径为35mm、长径比为36;所述双螺杆挤出机各段控制温度如下:料斗部温度为120℃,料筒前部温度为170℃,模头温度为200℃,模具温度为210℃,机头温度为220℃。
本实施例中,所述的高缺口冲击强度ABS材料在制备家用电器产品中的应用。
实施例2
一种高缺口冲击强度ABS材料,包括以下按照重量份的原料:双酚A型聚碳酸酯7份、改性剂1.2份、丙烯腈22份、丁二烯20份、苯乙烯60份、高密度聚乙烯4份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物2份、硅氧烷偶联剂0.3份、双十八烷基醇季戊四醇二亚磷酸酯0.3份、润滑剂0.4份;
其中,所述改性剂为邻苯二甲酸二丁酯、偏苯三酸三辛酯和甲基丙烯酸甲酯按照重量比为5:2:1的比例混合而成;所述的润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸酞胺、次乙基双硬脂酞胺和固体石蜡按照重量比为5:2:1:2的比例混合而成;所述的硅氧烷偶联剂为KH-560;所述高密度聚乙烯的分子量为100000;通过双酚A型聚碳酸酯、改性剂、高密度聚乙烯和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物的相互配合,在保证高表面光泽的基础上,有效提高了制备的ABS材料的缺口冲击强度;上述原料均为市售产品。
本实施例中,所述高缺口冲击强度ABS材料的制备方法,步骤如下:
1)按照重量份称取双酚A型聚碳酸酯、改性剂、丙烯腈、丁二烯和苯乙烯,混合后加入到双螺杆挤出机中进行混合均匀,然后加入高密度聚乙烯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物和硅氧烷偶联剂进行再次混合均匀;通过双酚A型聚碳酸酯与改性剂进行一次改性,同时通过高密度聚乙烯和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物进行二次改性,有效提高了制备的ABS材料的缺口冲击强度;
2)然后按照重量份称取双十八烷基醇季戊四醇二亚磷酸酯和润滑剂加入至双螺杆挤出机中进行混合均匀,控制双螺杆挤出机的转速为600r/min,然后挤出料条经过水槽冷却后切粒,即得;
其中,所述双螺杆挤出机的螺杆直径为35mm、长径比为36;所述双螺杆挤出机各段控制温度如下:料斗部温度为140℃,料筒前部温度为190℃,模头温度为210℃,模具温度为230℃,机头温度为220℃。
本实施例中,所述的高缺口冲击强度ABS材料在制备家用电器产品中的应用。
实施例3
一种高缺口冲击强度ABS材料,包括以下按照重量份的原料:双酚A型聚碳酸酯6份、改性剂0.9份、丙烯腈18.5份、丁二烯17.5份、苯乙烯55份、高密度聚乙烯3份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物1.5份、硅氧烷偶联剂0.2份、双十八烷基醇季戊四醇二亚磷酸酯0.2份、润滑剂0.3份;
其中,所述改性剂为邻苯二甲酸二丁酯、偏苯三酸三辛酯和甲基丙烯酸甲酯按照重量比为5:2:1的比例混合而成;所述的润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸酞胺、次乙基双硬脂酞胺和固体石蜡按照重量比为5:2:1:2的比例混合而成;所述的硅氧烷偶联剂为KH-560;所述高密度聚乙烯的分子量为80000;通过双酚A型聚碳酸酯、改性剂、高密度聚乙烯和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物的相互配合,在保证高表面光泽的基础上,有效提高了制备的ABS材料的缺口冲击强度;上述原料均为市售产品。
本实施例中,所述高缺口冲击强度ABS材料的制备方法,步骤如下:
1)按照重量份称取双酚A型聚碳酸酯、改性剂、丙烯腈、丁二烯和苯乙烯,混合后加入到双螺杆挤出机中进行混合均匀,然后加入高密度聚乙烯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物和硅氧烷偶联剂进行再次混合均匀;通过双酚A型聚碳酸酯与改性剂进行一次改性,同时通过高密度聚乙烯和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物进行二次改性,有效提高了制备的ABS材料的缺口冲击强度;
2)然后按照重量份称取双十八烷基醇季戊四醇二亚磷酸酯和润滑剂加入至双螺杆挤出机中进行混合均匀,控制双螺杆挤出机的转速为500r/min,然后挤出料条经过水槽冷却后切粒,即得;
其中,所述双螺杆挤出机的螺杆直径为35mm、长径比为36;所述双螺杆挤出机各段控制温度如下:料斗部温度为130℃,料筒前部温度为180℃,模头温度为205℃,模具温度为220℃,机头温度为220℃。
本实施例中,所述的高缺口冲击强度ABS材料在制备家用电器产品中的应用。
实施例4
一种高缺口冲击强度ABS材料,包括以下按照重量份的原料:双酚A型聚碳酸酯6份、改性剂1份、丙烯腈19份、丁二烯18份、苯乙烯56份、高密度聚乙烯3份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物1.2份、硅氧烷偶联剂0.2份、双十八烷基醇季戊四醇二亚磷酸酯0.2份、润滑剂0.3份;
其中,所述改性剂为邻苯二甲酸二丁酯、偏苯三酸三辛酯和甲基丙烯酸甲酯按照重量比为5:2:1的比例混合而成;所述的润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸酞胺、次乙基双硬脂酞胺和固体石蜡按照重量比为5:2:1:2的比例混合而成;所述的硅氧烷偶联剂为KH-560;所述高密度聚乙烯的分子量为80000;通过双酚A型聚碳酸酯、改性剂、高密度聚乙烯和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物的相互配合,在保证高表面光泽的基础上,有效提高了制备的ABS材料的缺口冲击强度;上述原料均为市售产品。
本实施例中,所述高缺口冲击强度ABS材料的制备方法,步骤如下:
1)按照重量份称取双酚A型聚碳酸酯、改性剂、丙烯腈、丁二烯和苯乙烯,混合后加入到双螺杆挤出机中进行混合均匀,然后加入高密度聚乙烯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物和硅氧烷偶联剂进行再次混合均匀;通过双酚A型聚碳酸酯与改性剂进行一次改性,同时通过高密度聚乙烯和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物进行二次改性,有效提高了制备的ABS材料的缺口冲击强度;
2)然后按照重量份称取双十八烷基醇季戊四醇二亚磷酸酯和润滑剂加入至双螺杆挤出机中进行混合均匀,控制双螺杆挤出机的转速为500r/min,然后挤出料条经过水槽冷却后切粒,即得;
其中,所述双螺杆挤出机的螺杆直径为35mm、长径比为36;所述双螺杆挤出机各段控制温度如下:料斗部温度为130℃,料筒前部温度为180℃,模头温度为205℃,模具温度为220℃,机头温度为220℃。
本实施例中,所述的高缺口冲击强度ABS材料在制备家用电器产品中的应用。
对比例1
与实施例4相比,不含双酚A型聚碳酸酯和改性剂,其他与实施例4相同。
对比例2
与实施例4相比,不含高密度聚乙烯和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物,其他与实施例4相同。
对比例3
与实施例4相比,不含双酚A型聚碳酸酯、改性剂、高密度聚乙烯和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物,其他与实施例4相同。
对比例4
现有技术中,市售的ABS材料产品。
性能试验
对实施例1-4及对比例1-4的制备的ABS材料进行检测,具体是先在鼓风烘箱中于80℃干燥3小时后用塑料注射成型机注塑成标准样条,注塑温度230℃,注塑好的样条在50%相对湿度、23℃下放置24小时,然后将样条按ASTM D256-2010标准进行缺口冲击强度检测,具体检测结果如表1所示。
从实施例4与对比例1的数据对比中可以看出,本发明通过添加双酚A型聚碳酸酯和改性剂,能够有效提高ABS材料的缺口冲击强度;从实施例4与对比例2的数据对比中可以看出,本发明添加高密度聚乙烯和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物,能够有效提高ABS材料的缺口冲击强度;从实施例4与对比例4的数据对比中可以看出,与市售产品相比,本发明添加双酚A型聚碳酸酯、改性剂、高密度聚乙烯和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物,能够有效提高ABS材料的缺口冲击强度,其提高效果超过10%。
另外,从实施例4与对比例1-4的数据对比中可以看出,本发明通过双酚A型聚碳酸酯、改性剂、高密度聚乙烯和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物相互配合,起到了协同增效的作用,能够有效提高ABS材料的缺口冲击强度。
表1检测结果表
组别 | 缺口冲击强度(J/m) | 弯曲强度(MPa) |
实施例1 | 356 | 65 |
实施例2 | 368 | 64 |
实施例3 | 361 | 63 |
实施例4 | 388 | 62 |
对比例1 | 294 | 58 |
对比例2 | 308 | 59 |
对比例3 | 224 | 60 |
对比例4 | 190 | 65 |
本发明有益效果是,本发明制备的ABS材料具有良好的缺口冲击强度,本发明通过以双酚A型聚碳酸酯、改性剂、丙烯腈、丁二烯、苯乙烯、高密度聚乙烯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物、硅氧烷偶联剂、双十八烷基醇季戊四醇二亚磷酸酯、润滑剂等为原料进行配伍,通过双酚A型聚碳酸酯、改性剂、高密度聚乙烯和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物相互配合,起到了协同增效的作用,在保证高表面光泽的基础上,有效提高了制备的ABS材料的缺口冲击强度,解决了目前的ABS材料多通过提高丙烯腈与苯乙烯含量来提高表面光泽而导致缺口冲击强度下降的问题;通过由邻苯二甲酸二丁酯、偏苯三酸三辛酯和甲基丙烯酸甲酯混合而成的改性剂与双酚A型聚碳酸酯进行一次改性,同时通过高密度聚乙烯和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物进行二次改性,有效提高了制备的ABS材料的缺口冲击强度,可以用于制备家用电器产品,具有广阔的市场前景。
上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明,但是本发明并不限于上述实施方式,在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
Claims (9)
1.一种高缺口冲击强度ABS材料,其特征在于,包括以下按照重量份的原料:双酚A型聚碳酸酯5-7份、改性剂0.6-1.2份、丙烯腈15-22份、丁二烯15-20份、苯乙烯50-60份、高密度聚乙烯2-4份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物1-2份、硅氧烷偶联剂0.1-0.3份、双十八烷基醇季戊四醇二亚磷酸酯0.1-0.3份、润滑剂0.2-0.4份;
其中,所述改性剂为邻苯二甲酸二丁酯、偏苯三酸三辛酯和甲基丙烯酸甲酯按照重量比为5:2:1的比例混合而成。
2.根据权利要求1所述的高缺口冲击强度ABS材料,其特征在于,包括以下按照重量份的原料:双酚A型聚碳酸酯6份、改性剂1份、丙烯腈19份、丁二烯18份、苯乙烯56份、高密度聚乙烯3份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物1.2份、硅氧烷偶联剂0.2份、双十八烷基醇季戊四醇二亚磷酸酯0.2份、润滑剂0.3份。
3.根据权利要求1或2所述的高缺口冲击强度ABS材料,其特征在于,所述的润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸酞胺、次乙基双硬脂酞胺和固体石蜡按照重量比为5:2:1:2的比例混合而成。
4.根据权利要求3所述的高缺口冲击强度ABS材料,其特征在于,所述的硅氧烷偶联剂为KH-560。
5.根据权利要求4所述的高缺口冲击强度ABS材料,其特征在于,所述高密度聚乙烯的分子量为60000-100000。
6.一种如权利要求1-5任一所述的高缺口冲击强度ABS材料的制备方法,其特征在于,步骤如下:
1)按照重量份称取双酚A型聚碳酸酯、改性剂、丙烯腈、丁二烯和苯乙烯,混合后加入到双螺杆挤出机中进行混合均匀,然后加入高密度聚乙烯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物和硅氧烷偶联剂进行再次混合均匀;
2)然后按照重量份称取双十八烷基醇季戊四醇二亚磷酸酯和润滑剂加入至双螺杆挤出机中进行混合均匀,控制双螺杆挤出机的转速为400-600r/min,然后挤出料条经过水槽冷却后切粒,即得。
7.根据权利要求6所述的高缺口冲击强度ABS材料的制备方法,其特征在于,步骤1)中,所述双螺杆挤出机的螺杆直径为35mm、长径比为36。
8.根据权利要求7所述的高缺口冲击强度ABS材料的制备方法,其特征在于,步骤1)中,所述双螺杆挤出机各段控制温度如下:料斗部温度为120-140℃,料筒前部温度为170-190℃,模头温度为200-210℃,模具温度为210-230℃,机头温度为220℃。
9.一种如权利要求1-5任一所述的高缺口冲击强度ABS材料在制备家用电器产品中的应用。
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