CN112029260A - 一种麻纤维增强pc/abs复合材料、其制备方法及应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及家电吹塑级材料技术领域，具体涉及一种麻纤维增强PC/ABS复合材料、其制备方法及应用。该麻纤维增强PC/ABS复合材料包括如下重量份的原料：聚碳酸酯40‑50份、ABS树脂15‑25份、改性麻纤维5‑13份、相容剂1‑5份、阻燃剂10‑15份、交联剂0.5‑2份、抗氧剂0.1‑0.5份和润滑剂0.1‑1份。采用改性麻纤维克服麻纤维的耐温性差的问题，避免加工过程中碳化，再结合相容剂、阻燃剂、交联剂、抗氧剂和润滑剂加入到PC/ABS体系中，提高麻纤维增强PC/ABS复合材料的力学性能并达到吹塑级要求。

Description

一种麻纤维增强PC/ABS复合材料、其制备方法及应用
技术领域
本发明涉及家电吹塑级材料技术领域，具体涉及一种麻纤维增强PC/ABS复合材料、其制备方法及应用。
背景技术
吹塑，也称中空吹塑，一种发展迅速的塑料加工方法。
目前玻纤增强PC/ABS复合材料在市场上较为常见，但多为注塑级产品，虽然玻璃纤维是一种性能优异的无机材料，但采用该玻纤增强PC/ABS复合材料进行吹塑容易造成吹塑产品表面粗糙、起泡、破裂等缺陷，造成严重的产品质量问题。
而若采用麻纤维替代玻璃纤维制备增强PC/ABS复合材料改善吹塑产品表面粗糙、起泡、破裂等缺陷，由于PC/ABS的加工温度偏高而麻纤维耐温性不高，麻纤维在加工过程中发生碳化而导致增强PC/ABS复合材料的力学性能降低，因此极少有人采用麻纤维增强PC/ABS复合材料并用于吹塑产品。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的之一在于提供一种麻纤维增强PC/ABS复合材料，采用改性麻纤维克服麻纤维的耐温性差的问题，避免加工过程中碳化，再结合相容剂、阻燃剂、交联剂、抗氧剂和润滑剂加入到PC/ABS体系中，提高麻纤维增强PC/ABS复合材料的力学性能并达到吹塑级要求。
本发明的目的之二在于提供一种麻纤维增强PC/ABS复合材料的制备方法，该制备方法操作简单，控制方便，生产效率高，生产成本低，可用于大规模生产。
本发明的目的之三在于提供一种麻纤维增强PC/ABS复合材料的应用，采用该玻纤增强PC/ABS复合材料进行吹塑得到家电部件，改善了吹塑产品表面粗糙、起泡、破裂等缺陷；而且由于麻纤维未被碳化，保留有原来的植物特性，吹塑可制得仿真级植物斑点家电部件，其表面显像出部分麻纤维，能够很好的做到产品天然带有植物斑点的仿真产品，给家电部件带来特殊的视觉感官效果。
本发明的目的之一通过下述技术方案实现：一种麻纤维增强PC/ABS复合材料，包括如下重量份的原料：
Figure BDA0002693118980000021
优选的，每份所述改性麻纤维的制备方法包括如下步骤：
(A1)、按重量份取5-10份麻纤维、0.1-1份偶联剂和0.5-2份低密度聚乙烯，备用；
(A2)、将麻纤维与偶联剂混合后，加入低密度聚乙烯搅拌一定时间，得到预混料；
(A3)、将步骤(A2)得到的预混料加入至挤出设备中熔融挤出，即得所述改性麻纤维。
优选的，所述麻纤维的长度为5-25mm，所述麻纤维为苎麻纤维、亚麻纤维、黄麻纤维和蕉麻纤维中的至少一种。
优选的，所述偶联剂为kh-550、kh-560、kh-570、A-15或A-171；所述低密度聚乙烯的密度为0.913-0.933g/cm3、且在230℃、2.16kg条件下的熔融指数为1.5-2.5g/10min。
优选的，所述步骤(A2)中，混合时间为1-2h，搅拌时间为15-30min；所述步骤(A3)中，所述挤出设备为单螺杆挤出机，所述单螺杆挤出机的螺杆长径比为15-25:1、螺杆转速为80-150r/min，所述单螺杆挤出机的各区温度分别为：一区100-110℃、二区110-120℃、三区120-130℃、四区130-140℃、五区140-150℃、六区130-140℃。
优选的，所述聚碳酸酯的密度为1.18-1.20g/cm3、且在300℃、1.2kg条件下的熔融指数为5-10g/10min；所述ABS树脂的聚丁二烯含量在20-30wt％；所述ABS树脂在230℃、5.0kg条件下的熔融指数为8-15g/10min。
优选的，所述相容剂为EBS、EMA和ABS-G-GMA中的至少一种；所述交联剂为苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物。
优选的，所述阻燃剂为双酚A-双(二苯基磷酸酯)或间苯二酚双(二苯基磷酸酯)；所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076和抗氧剂168中的至少一种；所述润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯或乙撑双硬酯酰胺。
本发明的目的之二通过下述技术方案实现：上述的麻纤维增强PC/ABS复合材料的制备方法，包括如下步骤：
(S1)、按重量份称取聚碳酸酯、ABS树脂、改性麻纤维、相容剂、阻燃剂、交联剂、抗氧剂和润滑剂，备用；
(S2)、将聚碳酸酯、ABS树脂、改性麻纤维、相容剂、阻燃剂、交联剂、抗氧剂和润滑剂混合均匀后，经双螺杆挤出机熔融、挤出、造粒，即得所述麻纤维增强PC/ABS复合材料。
本发明的目的之三通过下述技术方案实现：上述的麻纤维增强PC/ABS复合材料的应用，所述麻纤维增强PC/ABS复合材料用于吹塑级家电部件。
本发明的有益效果在于：本发明的麻纤维增强PC/ABS复合材料，采用改性麻纤维克服麻纤维的耐温性差的问题，避免加工过程中碳化，再结合相容剂、阻燃剂、交联剂、抗氧剂和润滑剂加入到PC/ABS体系中，提高麻纤维增强PC/ABS复合材料的力学性能并达到吹塑级要求。
本发明的麻纤维增强PC/ABS复合材料的制备方法，该制备方法操作简单，控制方便，生产效率高，生产成本低，可用于大规模生产。
本发明的麻纤维增强PC/ABS复合材料的应用，采用该玻纤增强PC/ABS复合材料进行吹塑得到家电部件，改善了吹塑产品表面粗糙、起泡、破裂等缺陷；而且由于麻纤维未被碳化，保留有原来的植物特性，吹塑可制得仿真级植物斑点家电部件，其表面显像出部分麻纤维，能够很好的做到产品天然带有植物斑点的仿真产品，给家电部件带来特殊的视觉感官效果。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
在本申请一种典型的实施方式中，提供了一种麻纤维增强PC/ABS复合材料，包括如下重量份的原料：
Figure BDA0002693118980000041
本发明的麻纤维增强PC/ABS复合材料，采用改性麻纤维克服麻纤维的耐温性差的问题，避免加工过程中麻纤维碳化，再结合相容剂、阻燃剂、交联剂、抗氧剂和润滑剂加入到PC/ABS体系中，提高麻纤维增强PC/ABS复合材料的力学性能并达到吹塑级要求。
在一个实施例中，每份所述改性麻纤维的制备方法包括如下步骤：
(A1)、按重量份取5-10份麻纤维、0.1-1份偶联剂和0.5-2份低密度聚乙烯，备用；
(A2)、将麻纤维与偶联剂混合后，加入低密度聚乙烯搅拌一定时间，得到预混料；
(A3)、将步骤(A2)得到的预混料加入至挤出设备中熔融挤出，即得所述改性麻纤维。
采用上述技术方案，先将麻纤维与偶联剂混合进行表面改性处理以便于麻纤维与低密度聚乙烯更好地相容结合，在挤出设备中，低密度聚乙烯熔融并包裹住麻纤维，以防止在麻纤维增强PC/ABS复合材料的生产加工过程中麻纤维直接与高温接触而导致碳化，解决了麻纤维在PC/ABS共混加工过程的不耐温而导致碳化的问题。另外，采用加入麻纤维的麻纤维增强PC/ABS复合材料制得的吹塑产品成本更低，结合低密度聚乙烯加入到麻纤维增强PC/ABS复合材料中，在相容剂和交联剂的共同作用下，提高材料的延展性，改善其拉伸强度、抗冲击强度和断裂伸长率。
在一个实施例中，所述麻纤维的长度为5-25mm，所述麻纤维为苎麻纤维、亚麻纤维、黄麻纤维和蕉麻纤维中的至少一种。
采用上述技术方案，改性后加入到麻纤维增强PC/ABS复合材料中，提高材料的断裂拉伸强度，而且改性后的麻纤维保留原有的色泽和光泽度，采用该玻纤增强PC/ABS复合材料进行吹塑得到家电部件，其表面显像出部分麻纤维，能够很好的做到产品天然带有植物斑点的仿真产品，给家电部件带来特殊的视觉感官效果。优选的，所述麻纤维为苎麻纤维和蕉麻纤维按重量比3-6：1混合而成，软硬结合，提高材料的断裂拉伸强度、抗冲击强度和断裂伸长率。所述麻纤维的长度为5-25mm，经挤出设备熔融挤出过程中受到其剪切作用，麻纤维的长度变短并趋于更有提高材料的断裂拉伸强度、抗冲击强度和断裂伸长率的方向发展，若麻纤维的长度低于5mm，则受到剪切作用后起不到足够的力学作用，若麻纤维的长度高于25mm，即使受到剪切作用当长度仍过长导致部分麻纤维未被低密度聚乙烯包裹而后续加工过程中碳化。
在一个实施例中，所述偶联剂为kh-550、kh-560、kh-570、A-15或A-171；所述低密度聚乙烯的密度为0.913-0.933g/cm3、且在230℃、2.16kg条件下的熔融指数为1.5-2.5g/10min。
采用上述技术方案，采用上述偶联剂对麻纤维进行表面改性处理，以便于麻纤维与低密度聚乙烯更好地相容结合，起到增强作用。采用上述低密度聚乙烯，其热熔接性、成型加工性能好，柔软性良好，抗冲击韧性好，提高材料的延展性和抗冲击强度，且其熔融指数在1.5-2.5g/10min对于麻纤维增强PC/ABS复合材料吹塑起到促进作用。
在一个实施例中，所述步骤(A2)中，混合时间为1-2h，搅拌时间为15-30min；所述步骤(A3)中，所述挤出设备为单螺杆挤出机，所述单螺杆挤出机的螺杆长径比为15-25:1、螺杆转速为80-150r/min，所述单螺杆挤出机的各区温度分别为：一区100-110℃、二区110-120℃、三区120-130℃、四区130-140℃、五区140-150℃、六区130-140℃。
采用上述技术方案，先将麻纤维和偶联剂混合1-2h，使偶联剂对麻纤维进行充分表面改性处理，以便于麻纤维与低密度聚乙烯更好地相容结合，起到增强作用。再加入低密度聚乙烯搅拌15-30min，使麻纤维与低密度聚乙烯分散均匀，提高低密度聚乙烯包覆麻纤维的得率。所述麻纤维的碳化温度比低密度聚乙烯的熔点更高，利用这一特性，设置单螺杆挤出机的加工温度在100-150℃，使低密度聚乙烯包覆麻纤维同时又避免麻纤维碳化，该技术构思并没有被任何现有技术公开，也没有从现有技术中获得技术启示，而且经试验验证，该方法可行，打破了现有技术中对麻纤维在PC/ABS共混过程中必然碳化”的结果。
在一个实施例中，所述聚碳酸酯的密度为1.18-1.20g/cm3、且在300℃、1.2kg条件下的熔融指数为5-10g/10min；所述ABS树脂的聚丁二烯含量在20-30wt％；所述ABS树脂在230℃、5.0kg条件下的熔融指数为8-15g/10min。
采用上述技术方案，在交联剂、相容剂的作用下，经熔融挤出过程中反应使所述聚碳酸酯、ABS树脂和改性麻纤维的结合效果更好，采用上述熔融指数的聚碳酸酯和ABS树脂对于麻纤维增强PC/ABS复合材料吹塑起到促进作用。控制聚丁二烯含量在20-30wt％，提高所述聚碳酸酯、ABS树脂和改性麻纤维的结合强度，从而提高材料拉伸强、抗冲击强度和断裂伸长率。
在一个实施例中，所述相容剂为EBS、EMA和ABS-G-GMA中的至少一种；所述交联剂为苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物。
采用上述技术方案，采用上述相容剂，改善聚碳酸酯、ABS树脂和改性麻纤维的相容性，提高材料的力学性能。采用上述交联剂，稳定聚碳酸酯的分子量大小以及集中其分子量分布范围，而且，聚碳酸酯、ABS树脂和改性麻纤维的低密度聚乙烯共同作用在熔融挤出过程中交联形成网络结构，提高材料力学稳定性和抗冲击强度。所述苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物包括但不限于SAG-002或SAG-005。
在一个实施例中，所述阻燃剂为双酚A-双(二苯基磷酸酯)或间苯二酚双(二苯基磷酸酯)；所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076和抗氧剂168中的至少一种；所述润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯或乙撑双硬酯酰胺。
采用上述技术方案，加入上述阻燃剂，其具有优良的热稳定性和较低的挥发性，避免了PC/ABS共混加工过程中挥发而降低材料阻燃效果。采用上述抗氧剂提高复合材料的抗氧化性能，避免复合材料使用时间过长后发黄，提高复合材料的力学稳定性。采用上述润滑剂，不仅能够改善复合材料在加工过程中的流动性和制品的脱模性，减小混炼转矩和负荷，从而防止复合材料的热劣化，提高分散材料效率，而且能够减少制备过程中复合材料与机械设备的摩擦程度，能够降低加工难度，便于挤出加工，节省能源消耗。
在本申请另一种典型的实施方式中，提供了上述的麻纤维增强PC/ABS复合材料的制备方法，包括如下步骤：
(S1)、按重量份称取聚碳酸酯、ABS树脂、改性麻纤维、相容剂、阻燃剂、交联剂、抗氧剂和润滑剂，备用；
(S2)、将聚碳酸酯、ABS树脂、改性麻纤维、相容剂、阻燃剂、交联剂、抗氧剂和润滑剂混合均匀后，经双螺杆挤出机熔融、挤出、造粒，即得所述麻纤维增强PC/ABS复合材料。
在一个实施例中，所述双螺杆挤出机的螺杆长径比为35-60：1，所述双螺杆挤出机的螺杆转速为180-300r/min；所述双螺杆挤出机从加料段开始各区的加工温度分别为：一区200-210℃、二区210-220℃、三区220-230℃、四区220-230℃、五区230-240℃、六区220-230℃。
采用上述技术方案，通过控制双螺杆挤出机中各区温度，既能熔融挤出，又能避免温度过高而成本大而且防止麻纤维碳化，使制得的复合材料具有优异的力学性能，且不变黄、表面平整。
在本申请另一种典型的实施方式中，提供了一种麻纤维增强PC/ABS复合材料的应用，所述麻纤维增强PC/ABS复合材料用于吹塑级家电部件，所述家电部件包括但不限于电视机外壳、空调外壳、洗衣机外壳或冰箱外壳等吹塑产品。
实施例1
一种麻纤维增强PC/ABS复合材料，包括如下重量份的原料：
Figure BDA0002693118980000081
Figure BDA0002693118980000091
每份所述改性麻纤维的制备方法包括如下步骤：
(A1)、按重量份取8份麻纤维、0.5份偶联剂和1.2份低密度聚乙烯，备用；
(A2)、将麻纤维与偶联剂混合后，加入低密度聚乙烯搅拌一定时间，得到预混料；
(A3)、将步骤(A2)得到的预混料加入至挤出设备中熔融挤出，即得所述改性麻纤维。
所述麻纤维的长度为15mm，所述麻纤维为苎麻纤维和蕉麻纤维按重量比4：1混合而成。
所述偶联剂为kh-550；所述低密度聚乙烯的密度为0.923g/cm3、且在230℃、2.16kg条件下的熔融指数为2.0g/10min。
所述步骤(A2)中，混合时间为1.5h，搅拌时间为23min；所述步骤(A3)中，所述挤出设备为单螺杆挤出机，所述单螺杆挤出机的螺杆长径比为20:1、螺杆转速为100r/min，所述单螺杆挤出机的各区温度分别为：一区105℃、二区115℃、三区125℃、四区135℃、五区145℃、六区135℃。
所述聚碳酸酯的密度为1.20g/cm3、且在300℃、1.2kg条件下的熔融指数为8g/10min；所述ABS树脂的聚丁二烯含量在25wt％；所述ABS树脂在230℃、5.0kg条件下的熔融指数为12g/10min。
所述相容剂为EBS；所述交联剂为SAG-002。
所述阻燃剂为双酚A-双(二苯基磷酸酯)；所述抗氧剂为抗氧剂1076；所述润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯。
上述的麻纤维增强PC/ABS复合材料的制备方法，包括如下步骤：
(S1)、按重量份称取聚碳酸酯、ABS树脂、改性麻纤维、相容剂、阻燃剂、交联剂、抗氧剂和润滑剂，备用；
(S2)、将聚碳酸酯、ABS树脂、改性麻纤维、相容剂、阻燃剂、交联剂、抗氧剂和润滑剂混合均匀后，经双螺杆挤出机熔融、挤出、造粒，即得所述麻纤维增强PC/ABS复合材料。
所述双螺杆挤出机的螺杆长径比为45：1，所述双螺杆挤出机的螺杆转速为230r/min；所述双螺杆挤出机从加料段开始各区的加工温度分别为：一区205℃、二区215℃、三区225℃、四区225℃、五区235℃、六区225℃。
实施例2
一种麻纤维增强PC/ABS复合材料，包括如下重量份的原料：
Figure BDA0002693118980000101
每份所述改性麻纤维的制备方法包括如下步骤：
(A1)、按重量份取5份麻纤维、0.1份偶联剂和0.5份低密度聚乙烯，备用；
(A2)、将麻纤维与偶联剂混合后，加入低密度聚乙烯搅拌一定时间，得到预混料；
(A3)、将步骤(A2)得到的预混料加入至挤出设备中熔融挤出，即得所述改性麻纤维。
所述麻纤维的长度为5mm，所述麻纤维为苎麻纤维。
所述偶联剂为kh-560；所述低密度聚乙烯的密度为0.913g/cm3、且在230℃、2.16kg条件下的熔融指数为1.5g/10min。
所述步骤(A2)中，混合时间为1h，搅拌时间为15min；所述步骤(A3)中，所述挤出设备为单螺杆挤出机，所述单螺杆挤出机的螺杆长径比为15:1、螺杆转速为80r/min，所述单螺杆挤出机的各区温度分别为：一区100℃、二区110℃、三区120℃、四区130℃、五区140℃、六区130℃。
所述聚碳酸酯的密度为1.18g/cm3、且在300℃、1.2kg条件下的熔融指数为5g/10min；所述ABS树脂的聚丁二烯含量在20wt％；所述ABS树脂在230℃、5.0kg条件下的熔融指数为8g/10min。
所述相容剂为EMA；所述交联剂为SAG-005。
所述阻燃剂为间苯二酚双(二苯基磷酸酯)；所述抗氧剂为抗氧剂1010；所述润滑剂为乙撑双硬酯酰胺。
上述的麻纤维增强PC/ABS复合材料的制备方法，包括如下步骤：
(S1)、按重量份称取聚碳酸酯、ABS树脂、改性麻纤维、相容剂、阻燃剂、交联剂、抗氧剂和润滑剂，备用；
(S2)、将聚碳酸酯、ABS树脂、改性麻纤维、相容剂、阻燃剂、交联剂、抗氧剂和润滑剂混合均匀后，经双螺杆挤出机熔融、挤出、造粒，即得所述麻纤维增强PC/ABS复合材料。
所述双螺杆挤出机的螺杆长径比为35：1，所述双螺杆挤出机的螺杆转速为180r/min；所述双螺杆挤出机从加料段开始各区的加工温度分别为：一区200℃、二区210℃、三区220℃、四区220℃、五区230℃、六区220℃。
实施例3
一种麻纤维增强PC/ABS复合材料，包括如下重量份的原料：
Figure BDA0002693118980000121
每份所述改性麻纤维的制备方法包括如下步骤：
(A1)、按重量份取10份麻纤维、1份偶联剂和2份低密度聚乙烯，备用；
(A2)、将麻纤维与偶联剂混合后，加入低密度聚乙烯搅拌一定时间，得到预混料；
(A3)、将步骤(A2)得到的预混料加入至挤出设备中熔融挤出，即得所述改性麻纤维。
所述麻纤维的长度为25mm，所述麻纤维为苎麻纤维和蕉麻纤维按重量比6：1混合而成。
所述偶联剂为kh-570；所述低密度聚乙烯的密度为0.933g/cm3、且在230℃、2.16kg条件下的熔融指数为2.5g/10min。
所述步骤(A2)中，混合时间为2h，搅拌时间为30min；所述步骤(A3)中，所述挤出设备为单螺杆挤出机，所述单螺杆挤出机的螺杆长径比为25:1、螺杆转速为150r/min，所述单螺杆挤出机的各区温度分别为：一区110℃、二区120℃、三区130℃、四区140℃、五区150℃、六区140℃。
所述聚碳酸酯的密度为1.20g/cm3、且在300℃、1.2kg条件下的熔融指数为10g/10min；所述ABS树脂的聚丁二烯含量在30wt％；所述ABS树脂在230℃、5.0kg条件下的熔融指数为15g/10min。
所述相容剂为ABS-G-GMA；所述交联剂为SAG-005。
所述阻燃剂为间苯二酚双(二苯基磷酸酯)；所述抗氧剂为抗氧剂1076；所述润滑剂为乙撑双硬酯酰胺。
上述的麻纤维增强PC/ABS复合材料的制备方法，包括如下步骤：
(S1)、按重量份称取聚碳酸酯、ABS树脂、改性麻纤维、相容剂、阻燃剂、交联剂、抗氧剂和润滑剂，备用；
(S2)、将聚碳酸酯、ABS树脂、改性麻纤维、相容剂、阻燃剂、交联剂、抗氧剂和润滑剂混合均匀后，经双螺杆挤出机熔融、挤出、造粒，即得所述麻纤维增强PC/ABS复合材料。
所述双螺杆挤出机的螺杆长径比为60：1，所述双螺杆挤出机的螺杆转速为300r/min；所述双螺杆挤出机从加料段开始各区的加工温度分别为：一区210℃、二区220℃、三区230℃、四区230℃、五区240℃、六区230℃。
实施例4
一种麻纤维增强PC/ABS复合材料，包括如下重量份的原料：
Figure BDA0002693118980000131
每份所述改性麻纤维的制备方法包括如下步骤：
(A1)、按重量份取7份麻纤维、0.7份偶联剂和1.8份低密度聚乙烯，备用；
(A2)、将麻纤维与偶联剂混合后，加入低密度聚乙烯搅拌一定时间，得到预混料；
(A3)、将步骤(A2)得到的预混料加入至挤出设备中熔融挤出，即得所述改性麻纤维。
所述麻纤维的长度为10mm，所述麻纤维为苎麻纤维和蕉麻纤维按重量比3：1混合而成。
所述偶联剂为A-15；所述低密度聚乙烯的密度为0.920g/cm3、且在230℃、2.16kg条件下的熔融指数为1.8g/10min。
所述步骤(A2)中，混合时间为1.8h，搅拌时间为25min；所述步骤(A3)中，所述挤出设备为单螺杆挤出机，所述单螺杆挤出机的螺杆长径比为18:1、螺杆转速为120r/min，所述单螺杆挤出机的各区温度分别为：一区108℃、二区112℃、三区128℃、四区132℃、五区148℃、六区132℃。
所述聚碳酸酯的密度为1.19g/cm3、且在300℃、1.2kg条件下的熔融指数为6g/10min；所述ABS树脂的聚丁二烯含量在22wt％；所述ABS树脂在230℃、5.0kg条件下的熔融指数为10g/10min。
所述相容剂为EBS；所述交联剂为SAG-002。
所述阻燃剂为双酚A-双(二苯基磷酸酯)；所述抗氧剂为抗氧剂1076；所述润滑剂为乙撑双硬酯酰胺。
上述的麻纤维增强PC/ABS复合材料的制备方法，包括如下步骤：
(S1)、按重量份称取聚碳酸酯、ABS树脂、改性麻纤维、相容剂、阻燃剂、交联剂、抗氧剂和润滑剂，备用；
(S2)、将聚碳酸酯、ABS树脂、改性麻纤维、相容剂、阻燃剂、交联剂、抗氧剂和润滑剂混合均匀后，经双螺杆挤出机熔融、挤出、造粒，即得所述麻纤维增强PC/ABS复合材料。
所述双螺杆挤出机的螺杆长径比为50：1，所述双螺杆挤出机的螺杆转速为250r/min；所述双螺杆挤出机从加料段开始各区的加工温度分别为：一区202℃、二区218℃、三区222℃、四区228℃、五区232℃、六区228℃。
对比例1
本对比例与实施例1的区别在于：所述改性麻纤维替换为麻纤维。
对比例2
本对比例与实施例1的区别在于：所述改性麻纤维的用量为0份。
对比例3
本对比例与实施例1的区别在于：所述低密度聚乙烯替换为HDPE，型号为5301B。
对比例4
本对比例与实施例1的区别在于：所述交联剂的用量为0份。
实施例5
取实施例1-4以及对比例1-4制得的复合材料，分别测试其熔融指数、拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度和阻燃性，测试方法如下：
熔融指数：依照ASTMD1238的规定，在温度260℃、荷重5kg条件下，进行测试，单位为g/10min。
拉伸强度：按GB/T 1040.2-2006进行测定，测试速度：50mm/min，单位为MPa。
断裂伸长率：按GB/T 1040.2-2006进行测定，测试速度：50mm/min，单位为％。
冲击强度：按GB/T 1043.1-2008测定其缺口冲击强度，样条尺寸：(80×10×4)mm，缺口类型：A型，测试环境为23±2℃，单位为kJ/m2。
阻燃性：采用UL-94标准，试样厚度为1.6mm。
测试结果见表1。
表1
熔融指数g/10min 拉伸强度Mpa 断裂伸长率 冲击强度kJ/m<sup>2</sup> 阻燃性
实施例1 5.9 50.0 18.5％ 8.8 V-0
实施例2 3.2 46.1 15.0％ 8.0 V-0
实施例3 6.8 48.6 20.0％ 9.0 V-0
实施例4 4.5 50.4 17.3％ 8.3 V-0
对比例1 5.7 44.8 8.2％ 5.1 V-0
对比例2 6.5 41.3 12.6％ 4.6 V-0
对比例3 10.6 52.5 15.8％ 5.5 V-0
对比例4 2.6 37.0 9.7％ 3.8 V-0
由上表1可知，本发明的麻纤维增强PC/ABS复合材料，采用改性麻纤维克服麻纤维的耐温性差的问题，避免加工过程中碳化，再结合相容剂、阻燃剂、交联剂、抗氧剂和润滑剂加入到PC/ABS体系中，提高麻纤维增强PC/ABS复合材料的力学性能并达到吹塑级要求。
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种麻纤维增强PC/ABS复合材料，其特征在于：包括如下重量份的原料：
Figure FDA0002693118970000011
2.根据权利要求1所述的一种麻纤维增强PC/ABS复合材料，其特征在于：每份所述改性麻纤维的制备方法包括如下步骤：
(A1)、按重量份取5-10份麻纤维、0.1-1份偶联剂和0.5-2份低密度聚乙烯，备用；
(A2)、将麻纤维与偶联剂混合后，加入低密度聚乙烯搅拌一定时间，得到预混料；
(A3)、将步骤(A2)得到的预混料加入至挤出设备中熔融挤出，即得所述改性麻纤维。
3.根据权利要求2所述的一种麻纤维增强PC/ABS复合材料，其特征在于：所述麻纤维的长度为5-25mm，所述麻纤维为苎麻纤维、亚麻纤维、黄麻纤维和蕉麻纤维中的至少一种。
4.根据权利要求2所述的一种麻纤维增强PC/ABS复合材料，其特征在于：所述偶联剂为kh-550、kh-560、kh-570、A-15或A-171；所述低密度聚乙烯的密度为0.913-0.933g/cm3、且在230℃、2.16kg条件下的熔融指数为1.5-2.5g/10min。
5.根据权利要求2所述的一种麻纤维增强PC/ABS复合材料，其特征在于：所述步骤(A2)中，混合时间为1-2h，搅拌时间为15-30min；所述步骤(A3)中，所述挤出设备为单螺杆挤出机，所述单螺杆挤出机的螺杆长径比为15-25:1、螺杆转速为80-150r/min，所述单螺杆挤出机的各区温度分别为：一区100-110℃、二区110-120℃、三区120-130℃、四区130-140℃、五区140-150℃、六区130-140℃。
6.根据权利要求1所述的一种麻纤维增强PC/ABS复合材料，其特征在于：所述聚碳酸酯的密度为1.18-1.20g/cm3、且在300℃、1.2kg条件下的熔融指数为5-10g/10min；所述ABS树脂的聚丁二烯含量在20-30wt％；所述ABS树脂在230℃、5.0kg条件下的熔融指数为8-15g/10min。
7.根据权利要求1所述的一种麻纤维增强PC/ABS复合材料，其特征在于：所述相容剂为EBS、EMA和ABS-G-GMA中的至少一种；所述交联剂为苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物。
8.根据权利要求1所述的一种麻纤维增强PC/ABS复合材料，其特征在于：所述阻燃剂为双酚A-双(二苯基磷酸酯)或间苯二酚双(二苯基磷酸酯)；所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076和抗氧剂168中的至少一种；所述润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯或乙撑双硬酯酰胺。
9.一种如权利要求1-8任意一项所述的麻纤维增强PC/ABS复合材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
(S1)、按重量份称取聚碳酸酯、ABS树脂、改性麻纤维、相容剂、阻燃剂、交联剂、抗氧剂和润滑剂，备用；
(S2)、将聚碳酸酯、ABS树脂、改性麻纤维、相容剂、阻燃剂、交联剂、抗氧剂和润滑剂混合均匀后，经双螺杆挤出机熔融、挤出、造粒，即得所述麻纤维增强PC/ABS复合材料。
10.一种如权利要求1-8任意一项所述的麻纤维增强PC/ABS复合材料的应用，其特征在于：所述麻纤维增强PC/ABS复合材料用于吹塑级家电部件。
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