CN113004650A - 一种超耐候、耐低温冲击、耐刮擦性的吹塑abs材料 - Google Patents

一种超耐候、耐低温冲击、耐刮擦性的吹塑abs材料 Download PDF

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Abstract

一种超耐候、耐低温冲击、耐刮擦性的吹塑ABS材料，包括如下重量份数的物质：ABS 25‑60份；SAN树脂10‑30份；高胶粉20‑35份；耐热剂5‑10份；光稳定剂0.1‑0.5份；相容剂3‑5份；耐刮擦剂1‑2份；抗氧剂0.1‑0.6份；润滑剂0.1‑0.5份；扩链剂1‑3份。本发明制备的ABS材料，具有优异的耐候性能、可以满足制品在户外长期使用；同时具有优异的耐低温冲击性能；可以满足制件在极寒条件下的使用状态；而且具有优异的耐刮擦性能；可以有效提高制件在后处理喷漆打磨上效率提升、且不影响制件美观度，非常适合应用于汽车行业领域。

Description

一种超耐候、耐低温冲击、耐刮擦性的吹塑ABS材料
技术领域
本发明属于高分子材料领域，具体地说是一种超耐候、耐低温冲击、耐刮擦性的吹塑ABS材料。
背景技术
ABS材料具有优异的物理机械性能、其尺寸稳定性好、利于成型加工，已经被大量应用于汽车内外饰制件、电子电器、建筑等多个领域。汽车尾翼和扰流板目前大多采用吹塑成型工艺，这种成型方式可以极大节约生产成本、所得制品十分美观。
使用普通ABS其耐候性能差，耐低温性和耐刮擦性较低，在制件吹塑成型后不利于户外及特殊环境下的长期使用，在后期制件处理过程中也会出现变形划伤等。专利CN103013025公开了一种可用于吹塑成型的综合性能优异的ABS树脂，其通过改善ABS中橡胶含量来提高韧性，但冲击强度提高的同时，材料的刚性和耐候性能会降低；专利US4430478、US5605963公开了乳液聚合与本体聚合工艺生产聚合物混合方式改善材料的韧性与耐候性能，但该种方法所得到的材料熔体强度低、制件成型外观差。以上存在的技术不足极大限制了ABS树脂在吹塑制品中的使用。
发明内容
本发明提供一种超耐候、耐低温冲击、耐刮擦性的吹塑ABS材料，用以解决现有技术中的缺陷。
本发明通过以下技术方案予以实现：
一种超耐候、耐低温冲击、耐刮擦性的吹塑ABS材料，包括如下重量份数的物质：ABS 25-60份；SAN树脂10-30份；高胶粉20-35份；耐热剂5-10份；光稳定剂0.1-0.5份；相容剂3-5份；耐刮擦剂1-2份；抗氧剂0.1-0.6份；润滑剂0.1-0.5份；扩链剂1-3份。
如上所述的一种超耐候、耐低温冲击、耐刮擦性的吹塑ABS材料，所述的ABS为本体聚合ABS。
如上所述的一种超耐候、耐低温冲击、耐刮擦性的吹塑ABS材料，所述的ABS的冲击强度是300-350J/m。
如上所述的一种超耐候、耐低温冲击、耐刮擦性的吹塑ABS材料，所述的ABS的熔体流动速率为220℃/10kg条件下为6-10g/10min。
如上所述的一种超耐候、耐低温冲击、耐刮擦性的吹塑ABS材料，所述的SAN树脂的熔体体流动速率在220℃/10kg条件下为8-12g/10min。
如上所述的一种超耐候、耐低温冲击、耐刮擦性的吹塑ABS材料，所述的SAN树脂的相对分子量为100000-200000g/mol。
如上所述的一种超耐候、耐低温冲击、耐刮擦性的吹塑ABS材料，所述的高胶粉中丁二烯胶含量在40％-60％。
如上所述的一种超耐候、耐低温冲击、耐刮擦性的吹塑ABS材料，所述的高胶粉中橡胶数均粒径为0.1-0.25um。
如上所述的一种超耐候、耐低温冲击、耐刮擦性的吹塑ABS材料，所述的耐热剂为N-苯基马来酰亚胺共聚物。
如上所述的一种超耐候、耐低温冲击、耐刮擦性的吹塑ABS材料，所述的光稳定剂是苯并三唑类UV吸收剂和高分子量受阻胺光稳定剂组合。
如上所述的一种超耐候、耐低温冲击、耐刮擦性的吹塑ABS材料，所述的相容剂是苯乙烯-丙烯腈-马来酸酐。
如上所述的一种超耐候、耐低温冲击、耐刮擦性的吹塑ABS材料，所述的耐刮擦剂是超高分子量硅酮母粒。
如上所述的一种超耐候、耐低温冲击、耐刮擦性的吹塑ABS材料，所述的抗氧剂是受阻酚类主抗氧剂和亚磷酸酯类辅抗氧剂。
如上所述的一种超耐候、耐低温冲击、耐刮擦性的吹塑ABS材料，所述的扩链剂是苯乙烯-聚丁二烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物。
如上所述的一种超耐候、耐低温冲击、耐刮擦性的吹塑ABS材料，所述的高分子量受阻胺光稳定剂的分子量为400-500g/mol。
如上所述的一种超耐候、耐低温冲击、耐刮擦性的吹塑ABS材料，所述的超高分子量硅酮母粒的分子量为1200000g/mol。
如上所述的一种超耐候、耐低温冲击、耐刮擦性的吹塑ABS材料，其制备方法为：准确称量各物质，然后送入混合机中进行预混，预混完成后送入双螺杆挤出机挤出料条经过水槽冷却后切粒既得产品。
如上所述的一种超耐候、耐低温冲击、耐刮擦性的吹塑ABS材料，所述的所述的混合机转速是200-300r/min，搅拌3-5min。
如上所述的一种超耐候、耐低温冲击、耐刮擦性的吹塑ABS材料，所述的双螺杆挤出机长径比L/D＝40，加工温度为220-250℃，螺杆转速为400-500r/min。
本发明的优点是：本发明制备的ABS材料，具有优异的耐候性能、可以满足制品在户外长期使用；同时具有优异的耐低温冲击性能；可以满足制件在极寒条件下的使用状态；而且具有优异的耐刮擦性能；可以有效提高制件在后处理喷漆打磨上效率提升、且不影响制件美观度，非常适合应用于汽车行业领域；耐刮擦剂和扩链剂的加入使材料耐低温冲击、耐刮擦性能明显提升、材料的熔融指数降低、熔体强度有明显提升。通过所述添加光稳定剂，可以有效捕获高分子生成的活性自由基、且能够分解过氧化物，生成稳定的氮-氧自由基，从而抑制聚合物降解；所述添加扩链剂，其中具有核壳结构增韧剂苯乙烯-聚丁二烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、其核层引入了丁二烯弹性体、壳层GMA单体含有丙烯酸酯双键和高活性环氧基团，同苯乙烯、丙烯腈可形成三元共聚物，因此可具有增大ABS分子量、并扩展延长分子量作用，提升制品的硬度和韧性，又能提供材料的熔体强度，更利于制件成型美观。本发明体系均衡了材料耐低温韧性、耐刮擦性和耐候性，材料的综合性能优异。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的实施例3的性能检测报告；
图2是本发明制备的ABS材料为主要原料制备的产品；
图3是本发明的实施例3制备产品的熔体强度检测数据；
图4是现有产品的熔体强度检测数据；
图5是本发明的实施例3制备产品的表面外观；
图6是现有产品的表面外观。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1-3以及对比例-3的投料配比如下表一所示(单位为kg)。
原料 实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2 对比例3
ABS 30 30 30 30 30 30
SAN树脂 30 30 30 30 30 30
高胶粉 32 32 32 32 32 32
耐热剂 6 6 6 6 6 6
光稳定剂 0.5 0.5 0.5 / 0.5 0.5
相容剂 3 3 3 3 3 3
耐刮擦剂 / 1 1 / / 1
抗氧剂 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6
润滑剂 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
扩链剂 / / 2 / / /
表一
实施例1-3以及对比1-3均采用在混合机中转速为200-300r/min的条件下预混3-5min，预混完成后送入径比L/D＝40，加工温度为220-250℃，螺杆转速为400-500r/min的双螺杆挤出机挤出料条经过水槽冷却后切粒的产品。
对实施例1-3以及对照例1-3所制得的产品进行性能检测，其结果如表二所示。
Figure BDA0003052818480000051
Figure BDA0003052818480000061
表二
1.观察产品外观表面耐刮擦性，用△L数值标识，△L数值越小、耐刮擦性能越好。
2.耐紫外光线照射：按照ISO 4329A标准进行测试，测试条件UVA-340nm/168H，用△E数值标识，△E数值越小、耐候性能越好。
3.IZOD缺口冲击强度：按照ASTM D256标准进行测试，样条厚度3.2mm，测试条件-23℃/4h，23℃/30min。
4.热变形温度：按照ASTM D648标准进行测试，测试条件为1.82MPa(未退火)，升温速度120℃/h。
5.弯曲模量：按照ASTM D790标准进行测试，测试速度为2mm/min。
6.熔融指数：按照ASTM D1238标准进行测试，测试条件为220℃/10kg。
7.拉伸强度：按照ASTM D638标准进行测试，测试速度为50mm/min。
从表二数据可知，实施例1和实施例2中耐刮擦剂和光稳定剂的加入，有效的改善了材料表面的耐划伤性能和耐候性能，并且对物理机械性能没有任何影响。实施例3与对比例1-3对比可知，耐刮擦剂和扩链剂的加入使材料耐低温冲击、耐刮擦性能明显提升、材料的熔融指数降低、熔体强度有明显提升。通过所述添加光稳定剂，可以有效捕获高分子生成的活性自由基、且能够分解过氧化物，生成稳定的氮-氧自由基，从而抑制聚合物降解；所述添加扩链剂，其中具有核壳结构增韧剂苯乙烯-聚丁二烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、其核层引入了丁二烯弹性体、壳层GMA单体含有丙烯酸酯双键和高活性环氧基团，同苯乙烯、丙烯腈可形成三元共聚物，因此可具有增大ABS分子量、并扩展延长分子量作用，提升制品的硬度和韧性，又能提供材料的熔体强度，更利于制件成型美观；实施例3与实施例1综上实施例3可使材料综合性能最优，满足制件在全天候环境下的使用，实施例3制备的产品的熔体强度检测数据(如图3所示)与现有产品的熔体强度检测数据(如图4所示)，二者对比可知实施例3制备的产品熔体强度高，利于制件，而实施例3制备的产品的表面外观(如图5所示)表面细腻，无麻点凹点，便于加工，而现有产品材料的表面外观(如图6所示)有尖角印，表面麻点，打磨处理时间久，从而便于满足现行的使用条件，便于广泛推广和应用。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种超耐候、耐低温冲击、耐刮擦性的吹塑ABS材料，其特征在于：包括如下重量份数的物质：ABS 25-60份；SAN树脂10-30份；高胶粉20-35份；耐热剂5-10份；光稳定剂0.1-0.5份；相容剂3-5份；耐刮擦剂1-2份；抗氧剂0.1-0.6份；润滑剂0.1-0.5份；扩链剂1-3份。
2.根据权利要求1所述的一种超耐候、耐低温冲击、耐刮擦性的吹塑ABS材料，其特征在于：
所述的ABS为本体聚合ABS；
所述的ABS的冲击强度是300-350J/m；
所述的ABS的熔体流动速率为220℃/10kg条件下为6-10g/10min。
3.根据权利要求1所述的一种超耐候、耐低温冲击、耐刮擦性的吹塑ABS材料，其特征在于：
所述的SAN树脂的熔体流动速率在220℃/10kg条件下为8-12g/10min；
所述的SAN树脂的相对分子量为100000-200000g/mol。
4.根据权利要求1所述的一种超耐候、耐低温冲击、耐刮擦性的吹塑ABS材料，其特征在于：
所述的高胶粉中丁二烯胶含量在40％-60％；
所述的高胶粉中橡胶数均粒径为0.1-0.25um。
5.根据权利要求1所述的一种超耐候、耐低温冲击、耐刮擦性的吹塑ABS材料，其特征在于：
所述的耐热剂为N-苯基马来酰亚胺共聚物；
所述的光稳定剂是苯并三唑类UV吸收剂和高分子量受阻胺光稳定剂组合；
所述的相容剂是苯乙烯-丙烯腈-马来酸酐；
所述的耐刮擦剂是超高分子量硅酮母粒；
所述的抗氧剂是受阻酚类主抗氧剂和亚磷酸酯类辅抗氧剂；
所述的扩链剂是苯乙烯-聚丁二烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物。
6.根据权利要求5所述的一种超耐候、耐低温冲击、耐刮擦性的吹塑ABS材料，其特征在于：所述的高分子量受阻胺光稳定剂的分子量为400-500g/mol。
7.根据权利要求5所述的一种超耐候、耐低温冲击、耐刮擦性的吹塑ABS材料，其特征在于：所述的超高分子量硅酮母粒的分子量为1200000g/mol。
8.根据权利要求1所述的一种超耐候、耐低温冲击、耐刮擦性的吹塑ABS材料，其特征在于：其制备方法为：准确称量各物质，然后送入混合机中进行预混，预混完成后送入双螺杆挤出机挤出料条经过水槽冷却后切粒既得产品。
9.根据权利要求8所述的一种超耐候、耐低温冲击、耐刮擦性的吹塑ABS材料，其特征在于：所述的混合机转速是200-300r/min，搅拌3-5min。
10.根据权利要求1所述的一种超耐候、耐低温冲击、耐刮擦性的吹塑ABS材料，其特征在于：所述的双螺杆挤出机长径比L/D＝40，加工温度为220-250℃，螺杆转速为400-500r/min。
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