CN111662529A - 一种消光abs复合材料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种消光ABS复合材料，其特征在于：包括丙烯腈‑丁二烯‑苯乙烯三元共聚物、聚碳酸酯、TPU以及辅助助剂；所述TPU的质量为丙烯腈‑丁二烯‑苯乙烯三元共聚物和聚碳酸酯质量总和的3‑10%。本发明引入TPU，由于其与ABS相容性不佳，因此加入ABS基材后TPU容易形成较大的颗粒，在注塑时挤压填充到ABS高分子链的空隙中，导致注塑产品表面形成细微凹凸，从而可以起到消光的作用；相比于常规的消光剂，TPU成本更低，且还能提高复合材料的耐磨性和耐老化性能。

Description

一种消光ABS复合材料
技术领域
本发明涉及ABS材料领域，尤其涉及一种消光ABS复合材料。
背景技术
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物（ABS）树脂具有抗冲击强度高、耐热性能良好、耐化学腐蚀较好、表面硬度高、容易成型加工等优点，广泛用于电子电器、汽车零部件、家具、卫浴和工业零件等领域；目前国内的车用内饰材料多为ABS或ABS/PC材。但是车用内饰要求最好使用亚光材料，这样有利于减少驾驶员的视觉疲劳，从而提高驾驶安全性，还可以减少乘客心情烦躁，提高舒适度；而普通ABS或ABS/PC材通常具有较强的光亮度，当遇到太阳或灯光就会反射出较强的光线。因此寻求一种消光的ABS材料是本领域研究的一个重要方面。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提供一种具有消光性能的ABS复合材料。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：提供了一种消光ABS复合材料，其特征在于：包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、聚碳酸酯、TPU以及辅助助剂；所述TPU的质量为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物和聚碳酸酯质量总和的3-10%。
作为一种优选方案，所述辅助助剂包括N-苯基马来酰亚胺、马来酸酐接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、阻燃剂、抑菌剂以及抗氧化剂。
作为一种更优选方案，包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物48-60wt%、聚碳酸酯20-36wt%、TPU3-7wt%、N-苯基马来酰亚胺2-4.5wt%、马来酸酐接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物1-3wt%、增韧剂2-5wt%、阻燃剂1.5-4wt%、抑菌剂1.5-4.5wt%以及抗氧化剂0.5-1.5wt%。
作为一种更优选方案，所述聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物在220℃，10kg负载的条件下的流动速率3-10g/min，其维卡软化点（50℃/hr）为105-110℃；所述聚碳酸酯为双酚A型。
作为一种更优选方案，阻燃剂为氢氧化镁；所述抑菌剂为异噻唑啉酮类；所述抗氧化剂为受阻酚类。
作为一种优选方案，通过以下方法制得：先称取各组成并且混合；之后将混合得到的混合物熔融，挤出；最后将挤出的坯料冷却，得到消光ABS复合材料。
作为一种更优选方案，所述坯料采用10-20℃的循环水冷却。
本发明的有益技术效果在于：提供一种具有消光性能的ABS复合材料。本发明引入TPU，由于其与ABS相容性不佳，因此加入ABS基材后TPU容易形成较大的颗粒，在注塑时挤压填充到ABS高分子链的空隙中，导致注塑产品表面形成细微凹凸，从而可以起到消光的作用；相比于常规的消光剂，TPU成本更低，且还能提高复合材料的耐磨性和耐老化性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
本发明提供了一种消光ABS复合材料，该材料的组成为：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物48wt%、聚碳酸酯36wt%、TPU5wt%、N-苯基马来酰亚胺2wt%、马来酸酐接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物3wt%、增韧剂2wt%、阻燃剂1.5wt%、抑菌剂1.5wt%、抗氧化剂1wt%。
其中：聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物（ABS）在220℃，10kg负载的条件下的流动速率3-10g/min，其维卡软化点（50℃/hr）为105-110℃；聚碳酸酯（PC）选用双酚A型，其具有优良的尺寸稳定性、耐冲击强度、耐热性和耐寒性。
TPU为热塑性聚氨酯，由于其与ABS相容性不佳，因此加入ABS基材后TPU容易形成较大的颗粒，在注塑时挤压填充到ABS高分子链的空隙中，导致注塑产品表面形成细微凹凸，从而可以起到消光的作用；相比于常规的消光剂，TPU成本更低，且还能提高复合材料的耐磨性和耐老化性能。
N-苯基马来酰亚胺起到耐热改性剂的作用，可提高ABS复合材料的耐热性；马来酸酐接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物（ABS-g-MAH）起到增容的作用，可以提高ABS和PC的相容性。
增韧剂为乙烯-醋酸乙烯-羟基、乙烯-丙烯酸正丁酯-羟基或乙烯-丙烯酸正丁酯-缩水甘油酯中的一种；阻燃剂为无磷无卤的氢氧化镁，具有良好的阻燃性能，又不易影响环境；抑菌剂为异噻唑啉酮类；抗氧化剂为受阻酚类。
本消光ABS复合材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）称取丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物48kg、聚碳酸酯36kg、TPU5kg、N-苯基马来酰亚胺2kg、马来酸酐接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物3kg、增韧剂2kg、阻燃剂1.5kg、抑菌剂1.5kg、抗氧化剂1kg，混合均匀；
（2）将步骤（2）所得的混合物通入双螺杆挤出机进行熔融挤出；挤出机的各区温度：一区为150℃、二区为160℃、三区为170℃、四区为185℃、五区为200℃；双螺杆转速为300rpm；
（3）挤出坯料采用10-20℃循环水冷却；之后造粒得到消光ABS复合材料。
实施例2
本发明提供了一种消光ABS复合材料，该材料的组成为：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物60wt%、聚碳酸酯20wt%、TPU3wt%、N-苯基马来酰亚胺3wt%、马来酸酐接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物1wt%、增韧剂4wt%、阻燃剂3wt%、抑菌剂4.5wt%、抗氧化剂1.5wt%。
本消光ABS复合材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）称取丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物60kg、聚碳酸酯20kg、TPU3kg、N-苯基马来酰亚胺3kg、马来酸酐接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物1kg、增韧剂4kg、阻燃剂3kg、抑菌剂4.5kg、抗氧化剂1.5kg，混合均匀；
（2）将步骤（2）所得的混合物通入双螺杆挤出机进行熔融挤出；挤出机的各区温度：一区为150℃、二区为160℃、三区为170℃、四区为185℃、五区为200℃；双螺杆转速为300rpm；
（3）挤出坯料采用10-20℃循环水冷却；之后造粒得到消光ABS复合材料。
实施例3
本发明提供了一种消光ABS复合材料，该材料的组成为：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物50wt%、聚碳酸酯25wt%、TPU7wt%、N-苯基马来酰亚胺4.5wt%、马来酸酐接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物3wt%、增韧剂5wt%、阻燃剂4wt%、抑菌剂1wt%、抗氧化剂0.5wt%。
本消光ABS复合材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）称取丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物50kg、聚碳酸酯25kg、TPU7kg、N-苯基马来酰亚胺4.5kg、马来酸酐接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物3kg、增韧剂5kg、阻燃剂4kg、抑菌剂1kg、抗氧化剂0.5kg，混合均匀；
（2）将步骤（2）所得的混合物通入双螺杆挤出机进行熔融挤出；挤出机的各区温度：一区为150℃、二区为160℃、三区为170℃、四区为185℃、五区为200℃；双螺杆转速为300rpm；
（3）挤出坯料采用10-20℃循环水冷却；之后造粒得到消光ABS复合材料。
对比例1
本对比例与实施例1不同之处在于：ABS复合材料组分中不含TPU。
具体组成为：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物53wt%、聚碳酸酯36wt%、TPU5wt%、N-苯基马来酰亚胺2wt%、马来酸酐接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物3wt%、增韧剂2wt%、阻燃剂1.5wt%、抑菌剂1.5wt%、抗氧化剂1wt%。
性能测试：
将实施例1-3以及对比例1所提供的ABS复合材料在注射成型机上进行注射成型制样，并进行性能测试。
拉伸强度测试：参考标准：ISO527-2；测试条件：夹距50mm，速度50mm/min。
弯曲强度测试：参考标准：ISO178；测试条件：跨距64mm，速度14mm/min。
弯曲模量测试：参考标准：ISO178；测试条件：跨距64mm，速度2mm/min。
无缺口冲击强度测试：参考标准：ISO179；测试条件：跨距62mm。
缺口冲击强度测试：参考标准：ISO179；测试条件：跨距62mm，缺口深度1/3D。
光泽度检测：参考标准：GB/T 8807-1988；测试条件：60°角，K31皮纹（1.5mm）。
检测结果如下：
实施例1：
拉伸强度：58Mpa、弯曲强度：72Mpa、弯曲模量：2000Mpa、无缺口冲击强度：60KJ·m-2、缺口冲击强度：10KJ·m-2、光泽度：3.8%、外观：部件表面无气痕、流痕和熔接痕。
实施例2：
拉伸强度：59Mpa、弯曲强度：71Mpa、弯曲模量：2000Mpa、无缺口冲击强度：58KJ·m-2、缺口冲击强度：9KJ•m-2、光泽度：4.2%、外观：部件表面无气痕、流痕和熔接痕。
实施例3：
拉伸强度：55Mpa、弯曲强度：68Mpa、弯曲模量：1800Mpa、无缺口冲击强度：62KJ·m-2、缺口冲击强度：11KJ•m-2、光泽度：3.5%、外观：部件表面无气痕、流痕和熔接痕。
对比例1：
拉伸强度：60Mpa、弯曲强度：72Mpa、弯曲模量：2100Mpa、无缺口冲击强度：57KJ·m-2、缺口冲击强度：9KJ·m-2、光泽度：8.2%、外观：部件表面无气痕、流痕和熔接痕。
根据检测结果可以发现：对比例1提供的材料所注塑成的样品的光泽度要高于实施例1-3提供的材料所注塑成的样品；即实施例1-3提供的材料的消光效果更好；这是由于TPU与ABS相容性不佳，因此加入ABS基材后TPU容易形成较大的颗粒，在注塑时挤压填充到ABS高分子链的空隙中，导致注塑产品表面形成细微凹凸，从而可以起到消光的作用。
以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。

Claims (7)

1.一种消光ABS复合材料，其特征在于：包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、聚碳酸酯、TPU以及辅助助剂；所述TPU的质量为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物和聚碳酸酯质量总和的3-10%。
2.根据权利要求1所述的消光ABS复合材料，其特征在于：所述辅助助剂包括N-苯基马来酰亚胺、马来酸酐接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、阻燃剂、抑菌剂以及抗氧化剂。
3.根据权利要求2所述的消光ABS复合材料，其特征在于：包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物48-60wt%、聚碳酸酯20-36wt%、TPU3-7wt%、N-苯基马来酰亚胺2-4.5wt%、马来酸酐接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物1-3wt%、增韧剂2-5wt%、阻燃剂1.5-4wt%、抑菌剂1.5-4.5wt%以及抗氧化剂0.5-1.5wt%。
4.根据权利要求3所述的消光ABS复合材料，其特征在于：所述聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物在220℃，10kg负载的条件下的流动速率3-10g/min，其维卡软化点（50℃/hr）为105-110℃；所述聚碳酸酯为双酚A型。
5.根据权利要求4所述的消光ABS复合材料，其特征在于：阻燃剂为氢氧化镁；所述抑菌剂为异噻唑啉酮类；所述抗氧化剂为受阻酚类。
6.根据权利要求1-5任一所述的消光ABS复合材料，其特征在于：通过以下方法制得：先称取各组成并且混合；之后将混合得到的混合物熔融，挤出；最后将挤出的坯料冷却，得到消光ABS复合材料。
7.根据权利要求6所述的消光ABS复合材料，其特征在于：所述坯料采用10-20℃的循环水冷却。
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