CN113248859B - 一种类鳞片式高耐候性abs材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种类鳞片式高耐候性ABS材料的制备方法,属于ABS材料技术领域,本发明可以通过在原料内混合钛白粉的方式,来提高ABS材料的耐候性,同时在发泡过程中引入消光囊,并利用磁吸作用迫使其贴壁实现均匀分布,在成型后预埋于ABS材料的外表面,在受到强光照射时,消光囊可以将光能转化为热能从而对自身进行加热,然后利用热膨胀现象触发自身的形变动作,在表面进行扩张形成类似于消光鳞片,多个消光鳞片相互组合实现对ABS材料表面的覆盖,从而提高ABS材料对于紫外线的防护性能,其耐候性明显提升不易发生降解,并在外界光照减弱后消光囊恢复形状进行自我保护,并减少对ABS材料使用的干扰。
Description
技术领域
本发明涉及ABS材料技术领域,更具体地说,涉及一种类鳞片式高耐候性ABS材料的制备方法。
背景技术
(ABS是Acrylonitrile Butadiene Styrene的首字母缩写,是指丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)是一种强度高、韧性好、易于加工成型的热塑型高分子结构材料,又称ABS树脂。
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(简称ABS树脂)是五大合成树脂之一,其抗冲击性、耐热性、耐低温性均优良;具有易加工、制品尺寸稳定、表面光泽性好等优点;同时容易涂装、着色,其可以进行表面喷镀金属、电镀、焊接、热压和粘接等二次加工,广泛应用于机械、汽车、电子电器、仪器仪表、纺织和建筑等工业领域,是一种用途极广的热塑性工程塑料。
ABS不受水、无机盐、碱及多种酸的影响,但可溶于酮类、醛类及氯代烃中,受冰乙酸、植物油等侵蚀会产生应力开裂。ABS的耐候性差,在紫外光的作用下易产生降解,经常暴露在外界环境下,容易导致ABS材料的质量和强度均会发生不同程度的下降,从而缩短ABS材料的使用寿命。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题,本发明的目的在于提供一种类鳞片式高耐候性ABS材料的制备方法,可以通过在原料内混合钛白粉的方式,来提高ABS材料的耐候性,同时在发泡过程中引入消光囊,并利用磁吸作用迫使其贴壁实现均匀分布,在成型后预埋于ABS材料的外表面,在受到强光照射时,消光囊可以将光能转化为热能从而对自身进行加热,然后利用热膨胀现象触发自身的形变动作,在表面进行扩张形成类似于消光鳞片,多个消光鳞片相互组合实现对ABS材料表面的覆盖,从而提高ABS材料对于紫外线的防护性能,其耐候性明显提升不易发生降解,并在外界光照减弱后消光囊恢复形状进行自我保护,并减少对ABS材料使用的干扰。
2.技术方案
为解决上述问题,本发明采用如下的技术方案。
一种类鳞片式高耐候性ABS材料的制备方法,包括以下步骤:
S1、按照重量份数依次称取60-80份ABS树脂、10-15份增韧剂、1-3份抗氧剂、1-3份相容剂和1-2份钛白粉共混均匀后,得到混合物;
S2、将混合物投入至双螺杆挤出机,经熔融挤出至发泡模具内,然后称取5-15份发泡剂混合均匀;
S3、再向发泡模具内投入多个消光囊,在外界施加磁场迫使消光囊贴壁均匀分布;
S4、待发泡成型后打开模具取出制品,对制品表面的消光囊区域进行修整。
进一步的,所述所述的增韧剂为乙烯-丙烯酸正丁酯-缩水甘油酯、高胶粉中的至少一种,所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类中的至少一种,所述相容剂为苯丁树脂。
进一步的,所述步骤S2中双螺杆挤出机的挤出温度为180-220℃,螺杆转速为300-500r/min。
进一步的,所述步骤S2中的发泡剂为偶氮二甲酰胺、偶氮二甲二异丙酯中的至少一种与ABS树脂按质量比为2:7-9在170-190℃下挤出造粒所得。
进一步的,所述步骤S3中的消光囊包括预埋球体、磁吸端和延伸套段,所述预埋球体一端开设有消光缺口,且磁吸端设于消光缺口一侧,所述延伸套段连接于预埋球体和磁吸端之间,所述预埋球体内端中心处连接有弹力压膜,所述磁吸端上镶嵌连接有热导链,且热导链一端贯穿弹力压膜并与连接,正常状态下消光囊预埋在ABS材料的表面可以提高其表面抗冲击强度,在受到强光照射后,通过热导链将光能转化为热能进行加热,触发膨胀现象后通过弹力压膜的带动进行形变,从而让延伸套段进行外侧延伸形成消光鳞片。
进一步的,所述弹力压膜靠近磁吸端的一侧空间内填充有去离子水和钛白粉,且去离子水和钛白粉的混合质量比为5-10:1,随着延伸套段的延伸,去离子水携带钛白粉进行填充,从而增大覆盖面积来抵挡外界的紫外线。
进一步的,所述弹力压膜远离磁吸端的一侧空间内填充有高热膨胀系数的气体,且优选为氢气,在受到热导链的加热后,气体受热膨胀从而推动弹力压膜对去离子水进行挤压,从而迫使其与延伸套段共同向ABS的外表面进行延伸扩张。
进一步的,所述热导链包括光热转化端、导热杆和保温套,所述光热转化端镶嵌连接于磁吸端上,所述导热杆连接于磁吸端和预埋球体之间,所述保温套包覆于导热杆靠近光热转化端的一端,光热转化端可以将光能转为热能对气体进行加热,其中保温套起到对导热杆的部分隔热作用,避免去离子水消耗掉部分热量而干扰到气体的热膨胀效果,同时热导链整体起到对消光囊的定形作用,一方面避免在磁吸迁移过程中出现形变,另一方面也可以避免在ABS的使用过程中出现形变而出现易损或者扩张失败的情况。
进一步的,所述预埋球体采用硬质材料制成,所述磁吸端采用磁性材料制成,所述延伸套段采用弹性防水材料制成。
进一步的,所述步骤S3中模压发泡的压力控制在1-20MPa,模压发泡的温度为190-230℃,发泡时间为5-30min。
3.有益效果
相比于现有技术,本发明的优点在于:
(1)本方案可以通过在原料内混合钛白粉的方式,来提高ABS材料的耐候性,同时在发泡过程中引入消光囊,并利用磁吸作用迫使其贴壁实现均匀分布,在成型后预埋于ABS材料的外表面,在受到强光照射时,消光囊可以将光能转化为热能从而对自身进行加热,然后利用热膨胀现象触发自身的形变动作,在表面进行扩张形成类似于消光鳞片,多个消光鳞片相互组合实现对ABS材料表面的覆盖,从而提高ABS材料对于紫外线的防护性能,其耐候性明显提升不易发生降解,并在外界光照减弱后消光囊恢复形状进行自我保护,并减少对ABS材料使用的干扰。
(2)消光囊包括预埋球体、磁吸端和延伸套段,预埋球体一端开设有消光缺口,且磁吸端设于消光缺口一侧,延伸套段连接于预埋球体和磁吸端之间,预埋球体内端中心处连接有弹力压膜,磁吸端上镶嵌连接有热导链,且热导链一端贯穿弹力压膜并与连接,正常状态下消光囊预埋在ABS材料的表面可以提高其表面抗冲击强度,在受到强光照射后,通过热导链将光能转化为热能进行加热,触发膨胀现象后通过弹力压膜的带动进行形变,从而让延伸套段进行外侧延伸形成消光鳞片。
(3)弹力压膜靠近磁吸端的一侧空间内填充有去离子水和钛白粉,且去离子水和钛白粉的混合质量比为5-10:1,随着延伸套段的延伸,去离子水携带钛白粉进行填充,从而增大覆盖面积来抵挡外界的紫外线。
(4)弹力压膜远离磁吸端的一侧空间内填充有高热膨胀系数的气体,且优选为氢气,在受到热导链的加热后,气体受热膨胀从而推动弹力压膜对去离子水进行挤压,从而迫使其与延伸套段共同向ABS的外表面进行延伸扩张。
(5)热导链包括光热转化端、导热杆和保温套,光热转化端镶嵌连接于磁吸端上,导热杆连接于磁吸端和预埋球体之间,保温套包覆于导热杆靠近光热转化端的一端,光热转化端可以将光能转为热能对气体进行加热,其中保温套起到对导热杆的部分隔热作用,避免去离子水消耗掉部分热量而干扰到气体的热膨胀效果,同时热导链整体起到对消光囊的定形作用,一方面避免在磁吸迁移过程中出现形变,另一方面也可以避免在ABS的使用过程中出现形变而出现易损或者扩张失败的情况。
附图说明
图1为本发明的流程示意图;
图2为本发明ABS材料强光照射前后的结构示意图;
图3为本发明消光囊正常状态下的结构示意图;
图4为本发明消光囊延伸状态下的结构示意图;
图5为本发明热导链的结构示意图。
图中标号说明:
1预埋球体、2磁吸端、3延伸套段、4热导链、41光热转化端、42导热杆、43保温套、5弹力压膜。
具体实施方式
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,所描述的实施例仅仅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做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。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等,应做广义理解,例如“连接”,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1:
请参阅图1-2,一种类鳞片式高耐候性ABS材料的制备方法,包括以下步骤:
S1、按照重量份数依次称取60份ABS树脂、10份增韧剂、1份抗氧剂、1份相容剂和1份钛白粉共混均匀后,得到混合物;
S2、将混合物投入至双螺杆挤出机,经熔融挤出至发泡模具内,然后称取5份发泡剂混合均匀;
S3、再向发泡模具内投入多个消光囊,在外界施加磁场迫使消光囊贴壁均匀分布;
S4、待发泡成型后打开模具取出制品,对制品表面的消光囊区域进行修整。
的增韧剂为乙烯-丙烯酸正丁酯-缩水甘油酯、高胶粉中的至少一种,抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类中的至少一种,相容剂为苯丁树脂。
步骤S2中双螺杆挤出机的挤出温度为180℃,螺杆转速为300r/min。
步骤S2中的发泡剂为偶氮二甲酰胺、偶氮二甲二异丙酯中的至少一种与ABS树脂按质量比为2:7在170℃下挤出造粒所得。
请参阅图3-4,步骤S3中的消光囊包括预埋球体1、磁吸端2和延伸套段3,预埋球体1一端开设有消光缺口,且磁吸端2设于消光缺口一侧,延伸套段3连接于预埋球体1和磁吸端2之间,预埋球体1内端中心处连接有弹力压膜5,磁吸端2上镶嵌连接有热导链4,且热导链4一端贯穿弹力压膜5并与5连接,正常状态下消光囊预埋在ABS材料的表面可以提高其表面抗冲击强度,在受到强光照射后,通过热导链4将光能转化为热能进行加热,触发膨胀现象后通过弹力压膜5的带动进行形变,从而让延伸套段3进行外侧延伸形成消光鳞片。
预埋球体1采用硬质材料制成,磁吸端2采用磁性材料制成,延伸套段3采用弹性防水材料制成。
弹力压膜5靠近磁吸端2的一侧空间内填充有去离子水和钛白粉,且去离子水和钛白粉的混合质量比为5-10:1,随着延伸套段3的延伸,去离子水携带钛白粉进行填充,从而增大覆盖面积来抵挡外界的紫外线。
弹力压膜5远离磁吸端2的一侧空间内填充有高热膨胀系数的气体,且优选为氢气,在受到热导链4的加热后,气体受热膨胀从而推动弹力压膜5对去离子水进行挤压,从而迫使其与延伸套段3共同向ABS的外表面进行延伸扩张。
请参阅图5,热导链4包括光热转化端41、导热杆42和保温套43,光热转化端41采用光热转化材料制成,例如黑色炭基材料,光热转化端41镶嵌连接于磁吸端2上,导热杆42连接于磁吸端2和预埋球体1之间,保温套43包覆于导热杆42靠近光热转化端41的一端,光热转化端41可以将光能转为热能对气体进行加热,其中保温套43起到对导热杆42的部分隔热作用,避免去离子水消耗掉部分热量而干扰到气体的热膨胀效果,同时热导链4整体起到对消光囊的定形作用,一方面避免在磁吸迁移过程中出现形变,另一方面也可以避免在ABS的使用过程中出现形变而出现易损或者扩张失败的情况。
步骤S3中模压发泡的压力控制在1MPa,模压发泡的温度为190℃,发泡时间为5min。
实施例2:
一种类鳞片式高耐候性ABS材料的制备方法,包括以下步骤:
S1、按照重量份数依次称取70份ABS树脂、12份增韧剂、2份抗氧剂、2份相容剂和1.5份钛白粉共混均匀后,得到混合物;
S2、将混合物投入至双螺杆挤出机,经熔融挤出至发泡模具内,然后称取10份发泡剂混合均匀;
S3、再向发泡模具内投入多个消光囊,在外界施加磁场迫使消光囊贴壁均匀分布;
S4、待发泡成型后打开模具取出制品,对制品表面的消光囊区域进行修整。
步骤S2中双螺杆挤出机的挤出温度为200℃,螺杆转速为400r/min。
步骤S2中的发泡剂为偶氮二甲酰胺、偶氮二甲二异丙酯中的至少一种与ABS树脂按质量比为2:8在180℃下挤出造粒所得。
步骤S3中模压发泡的压力控制在10MPa,模压发泡的温度为210℃,发泡时间为20min。
其余部分与实施例1保持一致。
实施例3:
一种类鳞片式高耐候性ABS材料的制备方法,包括以下步骤:
S1、按照重量份数依次称取80份ABS树脂、15份增韧剂、3份抗氧剂、3份相容剂和2份钛白粉共混均匀后,得到混合物;
S2、将混合物投入至双螺杆挤出机,经熔融挤出至发泡模具内,然后称取15份发泡剂混合均匀;
S3、再向发泡模具内投入多个消光囊,在外界施加磁场迫使消光囊贴壁均匀分布;
S4、待发泡成型后打开模具取出制品,对制品表面的消光囊区域进行修整。
步骤S2中双螺杆挤出机的挤出温度为220℃,螺杆转速为500r/min。
步骤S2中的发泡剂为偶氮二甲酰胺、偶氮二甲二异丙酯中的至少一种与ABS树脂按质量比为2:9在190℃下挤出造粒所得。
步骤S3中模压发泡的压力控制在20MPa,模压发泡的温度为230℃,发泡时间为30min。
其余部分与实施例1保持一致。
值得注意的是消泡囊采用的材料均为耐酸性材料,避免被酸溶液腐蚀。
本发明可以通过在原料内混合钛白粉的方式,来提高ABS材料的耐候性,同时在发泡过程中引入消光囊,并利用磁吸作用迫使其贴壁实现均匀分布,在成型后预埋于ABS材料的外表面,在受到强光照射时,消光囊可以将光能转化为热能从而对自身进行加热,然后利用热膨胀现象触发自身的形变动作,在表面进行扩张形成类似于消光鳞片,多个消光鳞片相互组合实现对ABS材料表面的覆盖,从而提高ABS材料对于紫外线的防护性能,其耐候性明显提升不易发生降解,并在外界光照减弱后消光囊恢复形状进行自我保护,并减少对ABS材料使用的干扰。
以上,仅为本发明较佳的具体实施方式;但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种类鳞片式高耐候性ABS材料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1、按照重量份数依次称取60-80份ABS树脂、10-15份增韧剂、1-3份抗氧剂、1-3份相容剂和1-2份钛白粉共混均匀后,得到混合物;
S2、将混合物投入至双螺杆挤出机,经熔融挤出至发泡模具内,然后称取5-15份发泡剂混合均匀;
S3、再向发泡模具内投入多个消光囊,在外界施加磁场迫使消光囊贴壁均匀分布;
S4、待发泡成型后打开模具取出制品,对制品表面的消光囊区域进行修整;
所述步骤S3中的消光囊包括预埋球体(1)、磁吸端(2)和延伸套段(3),所述预埋球体(1)一端开设有消光缺口,且磁吸端(2)设于消光缺口一侧,所述延伸套段(3)连接于预埋球体(1)和磁吸端(2)之间,所述预埋球体(1)内端中心处连接有弹力压膜(5),所述磁吸端(2)上镶嵌连接有热导链(4),且热导链(4)一端贯穿弹力压膜(5)并与(5)连接;
所述弹力压膜(5)靠近磁吸端(2)的一侧空间内填充有去离子水和钛白粉,且去离子水和钛白粉的混合质量比为5-10:1;
所述弹力压膜(5)远离磁吸端(2)的一侧空间内填充有高热膨胀系数的氢气;
所述热导链(4)包括光热转化端(41)、导热杆(42)和保温套(43),所述光热转化端(41)镶嵌连接于磁吸端(2)上,所述导热杆(42)连接于磁吸端(2)和预埋球体(1)之间,所述保温套(43)包覆于导热杆(42)靠近光热转化端(41)的一端;
所述预埋球体(1)采用硬质材料制成,所述磁吸端(2)采用磁性材料制成,所述延伸套段(3)采用弹性防水材料制成。
2.根据权利要求1所述的一种类鳞片式高耐候性ABS材料的制备方法,其特征在于:所述所述的增韧剂为乙烯-丙烯酸正丁酯-缩水甘油酯、高胶粉中的至少一种,所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类中的至少一种,所述相容剂为苯丁树脂。
3.根据权利要求1所述的一种类鳞片式高耐候性ABS材料的制备方法,其特征在于:所述步骤S2中双螺杆挤出机的挤出温度为180-220℃,螺杆转速为300-500r/min。
4.根据权利要求1所述的一种类鳞片式高耐候性ABS材料的制备方法,其特征在于:所述步骤S2中的发泡剂为偶氮二甲酰胺、偶氮二甲二异丙酯中的至少一种与ABS树脂按质量比为2:7-9在170-190℃下挤出造粒所得。
5.根据权利要求1所述的一种类鳞片式高耐候性ABS材料的制备方法,其特征在于:所述步骤S3中模压发泡的压力控制在1-20MPa,模压发泡的温度为190-230℃,发泡时间为5-30min。
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