CN109486088A - 一种用于汽车保险杠的abs/pet/pc复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的一种用于汽车保险杠的ABS/PET/PC复合材料及其制备方法，其特征在于，其组分按质量百分数配比为：ABS 45~85份、PET 10~60份、PC 3~7份、相容剂2~6份、增韧剂5~12份，所得的ABS/PET/PC复合材料，加入硼‑硅溶胶作为黏结剂以增强ABS/PET/PC复合材料；相容性高，刚性强、韧性高、且原料易得。

Description

一种用于汽车保险杠的ABS/PET/PC复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及纳米复合材料技术领域，具体涉及一种用于汽车保险杠的ABS/PET/PC复合材料及其制备方法。
背景技术
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）因其优良的力学性能，尺寸稳定性，具有较高的熔体强度，挤出性能良好的优点。但ABS塑料也存在热变形、温度较低、耐化学性尤其是耐油性、耐候性较差等缺点，限制了其应用。聚对苯二甲酸乙二酯（PET）具有无毒、耐气候性、抗化学药品稳定性好、机械强度高等优点以及突出的耐油耐溶剂性，但由于黏度低熔体强度不高，难以挤出成型。聚碳酸酯(PC)具有优良综合性能的热塑性工程塑料，具有良好的综台性能，机械强度高、 耐冲击韧性好、尺寸稳定、耐热较好、电绝缘性好。
汽车保险杠是一种易损件，目前市场上常用ABS与PET和PP共聚物合成材料作为保险杠，但此种合金材料相较于金属材料来说刚性不够，复原弹性不佳，而汽车外饰采用金属材料会增加重量加大能耗，因此目前市场上对于具有高硬度、阻燃性能的塑料合金需求日益俱增。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种用于汽车保险杠的ABS/PET/PC复合材料及其制备方法，刚性强、韧性高、原料易得。
本发明解决的技术方案是，提供一种用于汽车保险杠的ABS/PET/PC复合材料，其特征在于，其组分按质量百分数配比为：ABS 45~85份、PET 10~60份、PC 3~7份、相容剂2~6份、增韧剂5~12份。
优选地，还包括用于增强刚性的黏结剂5~10份。
优选地，所述黏结剂为硼-硅溶胶。
优选地，所述ABS的烯腈含量为12%~18%、丁二烯为24%~32%。
优选地，所述PET粘度为0.85~1.2dl/g。
优选地，所述相容剂为马来酸酐接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯，丙烯腈-苯乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯的一种或两种。
优选地，所述增韧剂为MBS、高胶粉、硅系增韧剂中的一种或几种。
值得注意的是，本发明中采用马来酸酐接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯，丙烯腈-苯乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯的一种或两种，相较于普通复合材料采用MAH-g-SEBS作为相容剂来说，在能起到相容作用的同时，大幅提高了冲击强度和断裂伸缩率。
以硼-硅溶胶作为黏结剂以增强ABS/PET/PC复合材料的刚性原理如下：高温处理后，硼-硅溶胶为黏结剂的刚性骨架搭性骨架在ABS/PET/PC搭接点处有大块硅溶胶形成的黏结体，制备的刚性骨架纤维之间形成较好的粘连，粘结区域较多，黏结剂将ABS/PET/PC牢固的黏结在一起，提高了纤维骨架的支撑强度，同时，气凝胶填充在刚性骨架的孔隙中分担了部分载荷，增强了韧性；另外刚性骨架中填充硼-硅溶胶后，其微米孔结构全部变成气凝胶的纳米孔结构，室温和高温热导率降低，隔热性能提高明显。
与现有技术相比，本发明所得的ABS/PET/PC复合材料，加入硼-硅溶胶作为黏结剂以增强ABS/PET/PC复合材料；相容性高，刚性强、韧性高、且原料易得。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例1
按质量份数称取ABS 65份、PET 10份、PC 5份、马来酸酐接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯3份、硅系增韧剂10份，硼-硅溶胶5份，于 60 ℃ 干燥 3 h；将上述组分用高速混合机在300rpm下混合15min，再装入双螺杆挤出机中挤出、造粒、晾干；其中，螺杆转速为350 rpm，双螺杆挤出机挤出温度为150℃，造粒温度为200-220℃，晾干温度为 210-220℃。双螺杆挤出机挤出温度为150℃，低于融化温度几十度，避免过早熔化影响减压吃料，造粒温度为200-220℃，此处需要及时将物料熔化，方便混合，实际热量要大于传输热量的，同时物料在此阶段混合，保证物料在此段结束时85%以上融化，否则排气口冒料，晾干温度为 210-220℃，料已融化，不需要过多加热，本身的剪切磨擦热足够。
得到抗张强度为60Mpa，断裂伸长率为120%，弯曲强度95Mpa，弯曲模量2300Mpa，冲击强度为780J/m，压缩强度（10%形变）为4.06Mpa的合金材料，说明该合金材料有较高的刚性和韧性。
实施例2
按比例称取ABS 55份、PET 20份、PC 5份、马来酸酐接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯3份、硅系增韧剂5份，硼-硅溶胶5份，于 60 ℃ 干燥 3 h；将上述组分用高速混合机在300rpm下混合15min，再装入双螺杆挤出机中挤出、造粒、晾干；其中，螺杆转速为350 rpm，双螺杆挤出机挤出温度为150℃，造粒温度为200-220℃，晾干温度为 210-220℃。双螺杆挤出机挤出温度为150℃，低于融化温度几十度，避免过早熔化影响减压吃料，造粒温度为200-220℃，此处需要及时将物料熔化，方便混合，实际热量要大于传输热量的，同时物料在此阶段混合，保证物料在此段结束时85%以上融化，否则排气口冒料，晾干温度为 210-220℃，料已融化，不需要过多加热，本身的剪切磨擦热足够。
得到抗张强度为70Mpa，断裂伸长率为220%，弯曲强度105Mpa，弯曲模量2150Mpa，冲击强度为750J/m，压缩强度（10%形变）为3.86Mpa的合金材料，说明该合金材料有较高的刚性和韧性。
实施例3
除开添加硼-硅溶胶，其他组分及步骤如实施例2，制得用于汽车保险杠的ABS/PET/PC复合材料。
该复合材料的抗张强度为50Mpa，断裂伸长率为210%，弯曲强度95Mpa，弯曲模量2050Mpa，冲击强度为650J/m，压缩强度（10%形变）为0.86Mpa的合金材料，说明该合金材料较添加了硼-硅溶胶相比，刚性和韧性较低。
实施例4
将添加硼-硅溶胶含量改为1份，其他组分及步骤如实施例2，制得用于汽车保险杠的ABS/PET/PC复合材料。
该复合材料的抗张强度为55Mpa，断裂伸长率为210%，弯曲强度105Mpa，弯曲模量2050Mpa，冲击强度为650J/m，压缩强度（10%形变）为1.86Mpa的合金材料，说明该合金材料较添加了5份硼-硅溶胶相比，刚性和韧性较低。
实施例5
将添加硼-硅溶胶含量改为3份，其他组分及步骤如实施例2，制得用于汽车保险杠的ABS/PET/PC复合材料。
该复合材料的抗张强度为65Mpa，断裂伸长率为210%，弯曲强度105Mpa，弯曲模量2150Mpa，冲击强度为700J/m，压缩强度（10%形变）为2.66Mpa的合金材料，说明该合金材料较添加了1份硼-硅溶胶相比，刚性和韧性较高。
以上未涉及之处，均适用于现有技术。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (7)

1.一种用于汽车保险杠的ABS/PET/PC复合材料，其特征在于，其组分按质量份数配比为：ABS 45~85份、PET 10~60份、PC 3~7份、相容剂2~6份、增韧剂5~12份。
2.根据权利要求1所述的一种用于汽车保险杠的ABS/PET/PC复合材料，其特征在于，还包括用于增强刚性的黏结剂5~10份。
3.根据权利要求2所述的一种用于汽车保险杠的ABS/PET/PC复合材料，其特征在于，所述黏结剂为硼-硅溶胶。
4.根据权利要求1所述的一种用于汽车保险杠的ABS/PET/PC复合材料，其特征在于，所述ABS的烯腈含量为12%~18%、丁二烯为24%~32%。
5.根据权利要求1所述的一种用于汽车保险杠的ABS/PET/PC复合材料，其特征在于，所述PET粘度为0.85~1.2dl/g。
6.根据权利要求1所述的一种用于汽车保险杠的ABS/PET/PC复合材料，其特征在于，所述相容剂为马来酸酐接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯，丙烯腈-苯乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯的一种或两种。
7.根据权利要求1所述的一种用于汽车保险杠的ABS/PET/PC复合材料，其特征在于，所述增韧剂为MBS、高胶粉、硅系增韧剂中的一种或几种。
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