CN112778691A - 一种耐热abs材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种耐热ABS材料及其制备方法，该耐热ABS材料其由60‑70份ABS树脂、5‑15份耐热剂、10‑15份高胶粉、5‑10份低分子量SAN树脂、0.1‑0.2份抗氧剂、0.1‑0.2份润滑剂和1‑2份耐热剂分散剂按照重量份数制备而成，其中，所述低分子量SAN树脂的分子量在5～10万。该耐热ABS材料喷涂的合格率可显著提高，且表面平滑，无麻点，凹坑等缺陷，非常适合作为乘用车材料。

Description

一种耐热ABS材料及其制备方法

技术领域

本发明属于高分子材料改性领域，具体涉及一种耐热ABS材料及其制备方法。

背景技术

ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)树脂是重要的合成树脂，它作为通用合成树脂与工程塑料之间的接合点，具有特殊的重要性。一般来说，ABS树脂是由50％以上的苯乙烯和可变化量的丁二烯及丙烯腈所组成，其中，苯乙烯提供硬度和易加工性，丙烯腈提供耐化学性和热稳定性，丁二烯提供韧性和冲击强度。所以ABS树脂具有抗冲击强度高、耐热和耐低温性能较好等特点，而且加工容易，广泛应用于汽车零部件、电子电器、文教用品、生活用品和工业零件等领域。

在崇尚健康、环保的今天，在汽车领域对材料的性能有了更高的要求，普通的ABS树脂常用于乘用车材料，尤其是外饰材料，需满足国家和主机厂对汽车材料成型周期，注塑强度和材料合格率的要求。

为了满足汽车领域材料要求，耐热ABS材料中添加有耐热剂，从而提高材料的耐热性能，但由于耐热剂为刚性分子，其在ABS树脂中分散通常不均匀，从而会因为塑化不良引起分散不均匀，使得喷涂不良。

发明内容

有鉴于此，本发明有必要提供一种耐热ABS材料，通过在体系中加入耐热分散剂，通过耐热分散剂与耐热剂进行反应，增加反应效果，在不影响耐热效率的情况下，改善耐热ABS材料的性能，以解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种耐热ABS材料，其由60-70份ABS树脂、5-15份耐热剂、10-15份高胶粉、5-10份低分子量SAN树脂、0.1-0.2份抗氧剂、0.1-0.2份润滑剂和1-2份耐热剂分散剂按照重量份数制备而成，其中，所述低分子量SAN树脂的分子量在5～10万。

进一步的，所述ABS树脂采用乳液法制备，其在220℃、10kg条件下熔体流动速率为10-20g/10min。

进一步的，在本发明的一些具体的实施方式中，所述耐热剂选自N-甲基马来酰亚胺或苯乙烯-马来酸酐共聚物。

进一步的，所述高胶粉为丁二烯橡胶，其胶含量在50-60％之间，可以理解的是，这里的胶含量指的是质量分数。

进一步的，所述低分子量SAN树脂为AN含量为15～19％的SAN树脂，优选的，为AN含量为17％的SAN树脂。

进一步的，所述抗氧剂选自受阻酚类抗氧剂、亚磷酸脂类或受阻胺类抗氧剂。

进一步的，所述润滑剂选自季戊四醇硬脂酸酯、N,N-乙撑双硬脂酰胺、氧化聚乙稀蜡、PLA聚乳酸、酰胺蜡、丁基硬脂酸酯中的至少一种。

进一步的，所述耐热分散剂为植物提取高浓缩的反应型树脂MS-NIP，比如电气化学MS-NIP。

本发明还提供了一种如前述任一项所述的耐热ABS材料的制备方法，包括以下步骤：

按照配比将ABS树脂、耐热剂、高胶粉、低分子量SAN树脂、抗氧剂、润滑剂和耐热剂分散剂充分混合后，将混合均匀的物料加入双螺杆挤出机中，经熔融、挤出、冷却、风干、切粒，制得耐热ABS材料。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明通过在ABS树脂体系中添加低AN含量的低分子量SAN树脂，以提高耐热ABS材料的流动性和相容性能，通过增加耐热ABS材料的流动性能，使得熔体在模具的型腔内，能够快速通过，进而减轻成型后的制件应力，增加耐热ABS材料喷涂的合格率，进而使得耐热ABS材料的表面平滑，无麻点，凹坑等缺陷。

本发明通过在ABS树脂中加入耐热分散剂，通过耐热分散剂和耐热剂反应，增加反应效果，在不影响耐热ABS材料耐热效率的前提下，增加耐热剂在ABS树脂中的分散，从而增加耐热ABS材料的喷涂性能，避免喷涂不良。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将结合具体的实施例对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。

本发明第一个方面公开了一种耐热ABS材料，其由60-70份ABS树脂、5-15份耐热剂、10-15份高胶粉、5-10份低分子量SAN树脂、0.1-0.2份抗氧剂、0.1-0.2份润滑剂和1-2份耐热剂分散剂按照重量份数制备而成，其中，所述低分子量SAN树脂的分子量在5～10万。

本发明通过在ABS树脂体系中加入低分子量SAN树脂和耐热分散剂，从而提高了耐热ABS材料的流动性、喷涂性能，

进一步的，本发明中对ABS树脂的制备方法和参数没有具体的限定，可根据需要进行调整，优选的，在本发明的一些具体的实施方式中，所述ABS树脂采用乳液法制备，其在220℃、10kg条件下熔体流动速率为10-20g/10min。

进一步的，本发明中采用的耐热剂为本领域中常规采用的耐热剂，本发明的一些具体的实施方式中，所述耐热剂选自N-甲基马来酰亚胺或苯乙烯-马来酸酐共聚物，可以理解的是，所述耐热剂包括但不限于前述几种，任何可用于ABS树脂中的耐热剂均可用于本发明中。

进一步的，本发明中所述的高胶粉可以是本领域中常规采用的用于ABS树脂体系中的高胶粉，所述的高胶粉指的是丁二烯橡胶，在本发明的一些实施方式中，所述的高胶粉胶含量在50-60％之间。

进一步的，所述低分子量SAN树脂为AN含量为15～19％的SAN树脂，优选的，为AN含量为17％的SAN树脂。

进一步的，本发明中所述的抗氧剂、润滑剂均可以采用本领域中的常规选择，没有特别的限定，具体的，所述抗氧剂选自受阻酚类抗氧剂、亚磷酸脂类或受阻胺类抗氧剂。

所述润滑剂选自季戊四醇硬脂酸酯、N,N-乙撑双硬脂酰胺、氧化聚乙稀蜡、PLA聚乳酸、酰胺蜡、丁基硬脂酸酯中的至少一种。

进一步的，所述耐热分散剂为植物提取高浓缩的反应型树脂MS-NIP，比如电气化学MS-NIP。

本发明第二个方面公开了如本发明第一个方面所述的耐热ABS材料的制备方法，包括以下步骤：

按照配比将ABS树脂、耐热剂、高胶粉、低分子量SAN树脂、抗氧剂、润滑剂和耐热剂分散剂混合均匀后，将混合均匀的物料加入双螺杆挤出机中，经熔融、挤出、冷却、风干、切粒，制得耐热ABS材料，可以理解的是，所述的充分混合指的是将原料进行机械混合均匀的过程，其加入顺序、混合方式、时间、转速等没有特别的限定，只要能实现混合均匀的目的即可。

进一步的，双螺杆挤出机的加工温度和转速等可根据基体树脂和所添加助剂的不同继进行调整，因此可不做具体的限定，在本发明的一些优选的实施方式中，所述双螺杆挤出机的加工温度为240-260℃、转速为400r/min。

下面结合具体的实施例和对比例对本发明的技术方案进行清楚完整的说明。

以下实施例和对比例中ABS树脂在220℃/10kg条件下熔体流动速率为10-20g/10min，且其使用的ABS为乳液法生产的树脂。

低分子量SAN树脂的分子量在5～10万。

耐热剂为N-甲基马来酸亚胺或者苯乙烯-马来酸酐共聚物。

高胶粉为丁二烯橡胶，胶含量为50-60％。

抗氧剂选用受阻酚类抗氧剂、亚磷酸脂类或受阻胺类抗氧剂。

润滑剂选自季戊四醇硬脂酸酯、N,N-已撑双硬脂酰胺、氧化聚乙稀蜡、甘油单酯酸值、酰胺蜡、丁基硬脂酸酯中的至少一种。

耐热分散剂：日本电气化学MS-NIP。

对比例1

本对比例中耐热ABS材料的制备方法如下：

按照重量份将80份ABS树脂、10份N-甲基马来酸亚胺、10份高胶粉HR-181、0.2份受阻酚类抗氧剂和0.2份润滑剂季戊四醇硬脂酸酯混合均匀后，将混合均匀的物料加入到双螺杆挤出机中，熔融后经挤出、冷却、风干并切粒得到耐热ABS材料；其中，双螺杆挤出机为双真空，真空度为-0.10MPa，双螺杆挤出机的加工温度为：一区230℃、二区240℃、三区-六区250℃、七区240℃、八区230℃，机台为240度，转速为400转/分。

对比例2

本对比例中耐热ABS材料的制备方法如下：

按照重量份将70份ABS树脂、10份N-甲基马来酸亚胺、10份高胶粉HR-181、10份低分子量SAN树脂、0.2份受阻酚类抗氧剂和0.2份润滑剂季戊四醇硬脂酸酯混合均匀后，将混合均匀的物料加入到双螺杆挤出机中，熔融后经挤出、冷却、风干并切粒得到耐热ABS材料；其中，双螺杆挤出机为双真空，真空度为-0.09MPa，双螺杆挤出机的加工温度为：一区230℃、二区240℃、三区-六区250℃、七区240℃、八区230℃，机台为240度，转速为400转/分。

实施例1

本实施例中耐热ABS材料的制备方法如下：

按照重量份将70份ABS树脂、10份N-甲基马来酸亚胺、10份高胶粉HR-181、10份低分子量SAN树脂、0.2份受阻酚类抗氧剂、0.2份润滑剂季戊四醇硬脂酸酯和1份耐热分散剂MS-NIP混合均匀后，将混合均匀的物料加入到双螺杆挤出机中，熔融后经挤出、冷却、风干并切粒得到耐热ABS材料；其中，双螺杆挤出机为双真空，真空度为-0.08MPa，双螺杆挤出机的加工温度为：一区230℃、二区240℃、三区-六区250℃、七区240℃、八区230℃，机台为240度，转速为400转/分。

实施例2

本实施例中耐热ABS材料的制备方法如下：

按照重量份将70份ABS树脂、10份N-甲基马来酸亚胺、10份高胶粉HR-181、10份低分子量SAN树脂、0.2份受阻酚类抗氧剂、0.2份润滑剂季戊四醇硬脂酸酯和2份耐热分散剂MS-NIP混合均匀后，将混合均匀的物料加入到双螺杆挤出机中，熔融后经挤出、冷却、风干并切粒得到耐热ABS材料；其中，双螺杆挤出机为双真空，真空度为-0.08MPa，双螺杆挤出机的加工温度为：一区230℃、二区240℃、三区-六区250℃、七区240℃、八区230℃，机台为240度，转速为400转/分。

实施例3

本实施例中耐热ABS材料的制备方法如下：

按照重量份将60份ABS树脂、5份苯乙烯-马来酸酐共聚物、12份高胶粉HR-181、5份低分子量SAN树脂、0.1份受阻胺类抗氧剂、0.15份润滑剂氧化聚乙稀蜡和1.5份耐热分散剂MS-NIP混合均匀后，将混合均匀的物料加入到双螺杆挤出机中，熔融后经挤出、冷却、风干并切粒得到耐热ABS材料；其中，双螺杆挤出机为双真空，真空度为-0.08MPa，双螺杆挤出机的加工温度为：一区230℃、二区240℃、三区-六区250℃、七区240℃、八区230℃，机台为240度，转速为400转/分。

实施例4

本实施例中耐热ABS材料的制备方法如下：

按照重量份将65份ABS树脂、15份苯乙烯-马来酸酐共聚物、15份高胶粉HR-181、7份低分子量SAN树脂、0.15份受阻酚类抗氧剂、0.1份润滑剂N,N'-乙撑双硬脂酰胺和1.5份耐热分散剂MS-NIP混合均匀后，将混合均匀的物料加入到双螺杆挤出机中，熔融后经挤出、冷却、风干并切粒得到耐热ABS材料；其中，双螺杆挤出机为双真空，真空度为-0.08MPa，双螺杆挤出机的加工温度为：一区230℃、二区240℃、三区-六区250℃、七区240℃、八区230℃，机台为240度，转速为400转/分。

将实施例和对比例中制得的耐热ABS材料分别测试其喷涂良率、拉伸强度、韧性、流动性等性能，测试结果如表1中所示的。

表1实施例和对比例中耐热ABS材料性能测试结果

其中，表1中喷涂性能按照标准汽车喷涂标准SJ-NW-15-2009实施测试，喷涂良率％＝合格制件数/总制件数×100％。

通过表1中的测试结果可以看出，由于加入低分子量SAN树脂和耐热剂分散剂，制备的耐热ABS材料可明显提高流动性，维卡软化温度、拉伸强度和弯曲强度性能没有明显的变化，缺口冲击性能性能基本上没有变化，甚至有稍微的提高，这主要是由于添加了低分子量SAN树脂可以明显提高ABS材料的流动性，大大降低ABS材料的应力，提高了喷涂性能。另外因为耐热剂分散剂的加入，耐热剂的分散效果好，大大提高了耐热性能，提高了效率和喷涂效果。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种耐热ABS材料，其特征在于，其由60-70份ABS树脂、5-15份耐热剂、10-15份高胶粉、5-10份低分子量SAN树脂、0.1-0.2份抗氧剂、0.1-0.2份润滑剂和1-2份耐热剂分散剂按照重量份数制备而成，其中，所述低分子量SAN树脂的分子量在5～10万。

2.如权利要求1所述的耐热ABS材料，其特征在于，所述ABS树脂采用乳液法制备，其在220℃、10kg条件下熔体流动速率为10-20g/10min。

3.如权利要求1所述的耐热ABS材料，其特征在于，所述耐热剂选自N-甲基马来酰亚胺或苯乙烯-马来酸酐共聚物。

4.如权利要求1所述的耐热ABS材料，其特征在于，所述高胶粉为丁二烯橡胶，其胶含量在50-60％之间。

5.如权利要求1所述的耐热ABS材料，其特征在于，所述低分子量SAN树脂为AN含量为15～19％的SAN树脂。

6.如权利要求1所述的耐热ABS材料，其特征在于，所述抗氧剂选自受阻酚类抗氧剂、亚磷酸脂类或受阻胺类抗氧剂。

7.如权利要求1所述的耐热ABS材料，其特征在于，所述润滑剂选自季戊四醇硬脂酸酯、N,N-乙撑双硬脂酰胺、氧化聚乙稀蜡、PLA聚乳酸、酰胺蜡、丁基硬脂酸酯中的至少一种。

8.如权利要求1所述的耐热ABS材料，其特征在于，所述耐热分散剂为植物提取高浓缩的反应型树脂MS-NIP。

9.一种如权利要求1-8任一项所述的耐热ABS材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

按照配比将ABS树脂、耐热剂、高胶粉、低分子量SAN树脂、抗氧剂、润滑剂和耐热剂分散剂充分混合后，将混合均匀的物料加入双螺杆挤出机中，经熔融、挤出、冷却、风干、切粒，制得耐热ABS材料。

10.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机的加工温度为240-260℃、转速为400r/min。