CN113278244A - 一种高耐热增强改性的abs复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高耐热增强改性的ABS复合材料及其制备方法,其中主料按重量份计包括:ABS树脂80~100份、高硅氧纤维30~50份、ABS高胶粉15~30份、苯乙烯丙烯腈15~30份、水杨酸5~10份、氢氧化铝2~8份、抗氧剂2~10份、润滑剂8~15份、耐热改性剂8~15份和无水乙醇20份。本发明通过增加水杨酸和氢氧化铝,并对水杨酸和氢氧化铝以合适的比例进行复配,生成水杨酸铝配合物,增强ABS复合材料的导热性能和耐热性能,防止正常使用时融化,且通过加入适量的高硅氧纤维,制备的ABS复合材料内部无明显分层和气泡,进一步增强了耐热性能,防止该复合材料在使用时出现融化现象,为材料的安全使用提供进一步的保障。
Description
技术领域
本发明涉及安全防护技术领域,具体涉及一种高耐热增强改性的ABS复合材料及其制备方法。
背景技术
ABS材料具有耐腐蚀、耐低温、韧性好、抗冲击、尺寸稳定性好、易加工等优异性能,广泛用于汽车工业、电子、电器、纺织、器具和建材等领域。
但是在实际使用中,普通的ABS材料往往耐热性不足,高温条件时容易出现融化现象,导致器械出现安全隐患,这就限制了其更广泛的应用。
因此,发明一种高耐热增强改性的ABS复合材料及其制备方法来解决上述问题很有必要。
发明内容
本发明的目的是提供一种高耐热增强改性的ABS复合材料及其制备方法,以解决技术中的上述不足之处。
为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种高耐热增强改性的ABS复合材料,其中主料按重量份计包括:ABS树脂80~100份、高硅氧纤维30~50份、ABS高胶粉15~30份、苯乙烯丙烯腈15~30份、水杨酸5~10份、氢氧化铝2~8份、抗氧剂2~10份、润滑剂8~15份、耐热改性剂8~15份和无水乙醇20份。
优选的,其中主料按重量份计包括:ABS树脂80~90份、高硅氧纤维30~40份、ABS高胶粉15~25份、苯乙烯丙烯腈15~25份、水杨酸5~8份、氢氧化铝2~6份、抗氧剂4~8份、润滑剂10~15份、耐热改性剂10~15份和无水乙醇20份。
优选的,所述抗氧剂为亚磷酸酯类,所述润滑剂为乙撑双硬脂酰胺。
优选的,所述耐热改性剂为苯乙烯-N-苯基马来酰亚胺-丙烯腈共聚物,其中N-苯基马来酰亚胺质量分数为37%,所述ABS高胶粉为苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物,其中橡胶成分为52%。
一种高耐热增强改性的ABS复合材料的制备方法,具体操作步骤为:
步骤一:将ABS树脂和高硅氧纤维混合后,加入适量去离子水搅拌,再将ABS高胶粉和苯乙烯丙烯腈充分混合后加入上述物料中,在氮气氛围下以800rpm/min的速率搅拌12小时,之后放入烘箱中进行干燥;
步骤二:将水杨酸倒入无水乙醇中,超声溶解1小时后加入氢氧化铝,加热并搅拌,放入水热反应釜中,再将水热反应釜以400℃进行煅烧2小时,取出冷却;
步骤三:将步骤二中所得溶液放入离心机中进行离心,再进行过滤,对沉淀物用无水乙醇进行清洗,之后进行冷冻干燥24小时,干燥后研磨成粉末;
步骤四:将步骤一和步骤二中所得物料混合,水浴加热到60℃,通入氮气,超声震荡1小时后充分搅拌,再加入抗氧剂、润滑剂和耐热改性剂,继续进行搅拌,再经混炼、熔融、拉条和冷却后即可得该ABS复合材料。
优选的,所述步骤一中烘箱温度设置为200℃,时间为1小时。
优选的,所述步骤三中离心机转速设置为4500rpm/min,离心时间为15分钟。
在上述技术方案中,本发明提供的技术效果和优点:
1、通过增加水杨酸和氢氧化铝,并对水杨酸和氢氧化铝以合适的比例进行复配,生成水杨酸铝配合物,增强ABS复合材料的导热性能和耐热性能,与现有技术相比,防止ABS复合材料正常使用时熔化,为该ABS复合材料的使用提供安全保障;
2、通过加入适量的高硅氧纤维,制备的ABS复合材料内部无明显分层和气泡,进一步增强了耐热性能,防止该复合材料在使用时出现熔化现象,为材料的安全使用提供进一步的保障。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面将对本发明作进一步的详细介绍。
实施例1:
本发明提供了一种高耐热增强改性的ABS复合材料,其中主料按重量份计包括:ABS树脂80份、高硅氧纤维30份、ABS高胶粉15份、苯乙烯丙烯腈15份、水杨酸5份、氢氧化铝2份、抗氧剂4份、润滑剂10份、耐热改性剂10份和无水乙醇20份。
进一步的,在上述技术方案中,所述抗氧剂为亚磷酸酯类,所述润滑剂为乙撑双硬脂酰胺。
进一步的,在上述技术方案中,所述耐热改性剂为苯乙烯-N-苯基马来酰亚胺-丙烯腈共聚物,其中N-苯基马来酰亚胺质量分数为37%,所述ABS高胶粉为苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物,其中橡胶成分为52%。
一种高耐热增强改性的ABS复合材料的制备方法,具体操作步骤为:
步骤一:将ABS树脂和高硅氧纤维混合后,加入适量去离子水搅拌,再将ABS高胶粉和苯乙烯丙烯腈充分混合后加入上述物料中,在氮气氛围下以800rpm/min的速率搅拌12小时,之后放入烘箱中进行干燥;
步骤二:将水杨酸倒入无水乙醇中,超声溶解1小时后加入氢氧化铝,加热并搅拌,放入水热反应釜中,再将水热反应釜以400℃进行煅烧2小时,取出冷却;
步骤三:将步骤二中所得溶液放入离心机中进行离心,再进行过滤,对沉淀物用无水乙醇进行清洗,之后进行冷冻干燥24小时,干燥后研磨成粉末;
步骤四:将步骤一和步骤二中所得物料混合,水浴加热到60℃,通入氮气,超声震荡1小时后充分搅拌,再加入抗氧剂、润滑剂和耐热改性剂,继续进行搅拌,再经混炼、熔融、拉条和冷却后即可得该ABS复合材料。
进一步的,在上述技术方案中,所述步骤一中烘箱温度设置为200℃,时间为1小时。
进一步的,在上述技术方案中,所述步骤三中离心机转速设置为4500rpm/min,离心时间为15分钟。
本实施例中制备的复合材料拉伸强度和断裂伸长率较低,弯曲强度较弱,热变形温度较低,在进行物理性能测试后,结果显示:拉伸强度为53.4MPa,断裂伸长率为7.6%,弯曲强度为64MPa,热变形温度为107℃。
实施例2:
本发明提供了一种高耐热增强改性的ABS复合材料,其中主料按重量份计包括:ABS树脂85份、高硅氧纤维35份、ABS高胶粉20份、苯乙烯丙烯腈20份、水杨酸5份、氢氧化铝2份、抗氧剂4份、润滑剂10份、耐热改性剂10份和无水乙醇20份。
进一步的,在上述技术方案中,所述抗氧剂为亚磷酸酯类,所述润滑剂为乙撑双硬脂酰胺。
进一步的,在上述技术方案中,所述耐热改性剂为苯乙烯-N-苯基马来酰亚胺-丙烯腈共聚物,其中N-苯基马来酰亚胺质量分数为37%,所述ABS高胶粉为苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物,其中橡胶成分为52%。
一种高耐热增强改性的ABS复合材料的制备方法,具体操作步骤为:
步骤一:将ABS树脂和高硅氧纤维混合后,加入适量去离子水搅拌,再将ABS高胶粉和苯乙烯丙烯腈充分混合后加入上述物料中,在氮气氛围下以800rpm/min的速率搅拌12小时,之后放入烘箱中进行干燥;
步骤二:将水杨酸倒入无水乙醇中,超声溶解1小时后加入氢氧化铝,加热并搅拌,放入水热反应釜中,再将水热反应釜以400℃进行煅烧2小时,取出冷却;
步骤三:将步骤二中所得溶液放入离心机中进行离心,再进行过滤,对沉淀物用无水乙醇进行清洗,之后进行冷冻干燥24小时,干燥后研磨成粉末;
步骤四:将步骤一和步骤二中所得物料混合,水浴加热到60℃,通入氮气,超声震荡1小时后充分搅拌,再加入抗氧剂、润滑剂和耐热改性剂,继续进行搅拌,再经混炼、熔融、拉条和冷却后即可得该ABS复合材料。
进一步的,在上述技术方案中,所述步骤一中烘箱温度设置为200℃,时间为1小时。
进一步的,在上述技术方案中,所述步骤三中离心机转速设置为4500rpm/min,离心时间为15分钟。
对比实施例1,本实施例中制备的复合材料拉伸强度和断裂伸长率均有所增强,弯曲强度略有提升,热变形温度有所增高,在进行物理性能测试后,结果显示:拉伸强度为64.2MPa,断裂伸长率为11.4%,弯曲强度为65MPa,热变形温度为114℃。
实施例3:
本发明提供了一种高耐热增强改性的ABS复合材料,其中主料按重量份计包括:ABS树脂90份、高硅氧纤维40份、ABS高胶粉25份、苯乙烯丙烯腈25份、水杨酸5份、氢氧化铝2份、抗氧剂8份、润滑剂15份、耐热改性剂15份和无水乙醇20份。
进一步的,在上述技术方案中,所述抗氧剂为亚磷酸酯类,所述润滑剂为乙撑双硬脂酰胺。
进一步的,在上述技术方案中,所述耐热改性剂为苯乙烯-N-苯基马来酰亚胺-丙烯腈共聚物,其中N-苯基马来酰亚胺质量分数为37%,所述ABS高胶粉为苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物,其中橡胶成分为52%。
一种高耐热增强改性的ABS复合材料的制备方法,具体操作步骤为:
步骤一:将ABS树脂和高硅氧纤维混合后,加入适量去离子水搅拌,再将ABS高胶粉和苯乙烯丙烯腈充分混合后加入上述物料中,在氮气氛围下以800rpm/min的速率搅拌12小时,之后放入烘箱中进行干燥;
步骤二:将水杨酸倒入无水乙醇中,超声溶解1小时后加入氢氧化铝,加热并搅拌,放入水热反应釜中,再将水热反应釜以400℃进行煅烧2小时,取出冷却;
步骤三:将步骤二中所得溶液放入离心机中进行离心,再进行过滤,对沉淀物用无水乙醇进行清洗,之后进行冷冻干燥24小时,干燥后研磨成粉末;
步骤四:将步骤一和步骤二中所得物料混合,水浴加热到60℃,通入氮气,超声震荡1小时后充分搅拌,再加入抗氧剂、润滑剂和耐热改性剂,继续进行搅拌,再经混炼、熔融、拉条和冷却后即可得该ABS复合材料。
进一步的,在上述技术方案中,所述步骤一中烘箱温度设置为200℃,时间为1小时。
进一步的,在上述技术方案中,所述步骤三中离心机转速设置为4500rpm/min,离心时间为15分钟。
对比实施例1和2,本实施例中制备的复合材料拉伸强度、断裂伸长率和热变形温度均介于实施例1与实施例2之间,弯曲强度有所降低,在进行物理性能测试后,结果显示:拉伸强度为58.6MPa,断裂伸长率为9.1%,弯曲强度为61MPa,热变形温度为111℃。
实施例4:
本发明提供了一种高耐热增强改性的ABS复合材料,其中主料按重量份计包括:ABS树脂85份、高硅氧纤维35份、ABS高胶粉20份、苯乙烯丙烯腈20份、水杨酸8份、氢氧化铝6份、抗氧剂6份、润滑剂12份、耐热改性剂12份和无水乙醇20份。
进一步的,在上述技术方案中,所述抗氧剂为亚磷酸酯类,所述润滑剂为乙撑双硬脂酰胺。
进一步的,在上述技术方案中,所述耐热改性剂为苯乙烯-N-苯基马来酰亚胺-丙烯腈共聚物,其中N-苯基马来酰亚胺质量分数为37%,所述ABS高胶粉为苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物,其中橡胶成分为52%。
一种高耐热增强改性的ABS复合材料的制备方法,具体操作步骤为:
步骤一:将ABS树脂和高硅氧纤维混合后,加入适量去离子水搅拌,再将ABS高胶粉和苯乙烯丙烯腈充分混合后加入上述物料中,在氮气氛围下以800rpm/min的速率搅拌12小时,之后放入烘箱中进行干燥;
步骤二:将水杨酸倒入无水乙醇中,超声溶解1小时后加入氢氧化铝,加热并搅拌,放入水热反应釜中,再将水热反应釜以400℃进行煅烧2小时,取出冷却;
步骤三:将步骤二中所得溶液放入离心机中进行离心,再进行过滤,对沉淀物用无水乙醇进行清洗,之后进行冷冻干燥24小时,干燥后研磨成粉末;
步骤四:将步骤一和步骤二中所得物料混合,水浴加热到60℃,通入氮气,超声震荡1小时后充分搅拌,再加入抗氧剂、润滑剂和耐热改性剂,继续进行搅拌,再经混炼、熔融、拉条和冷却后即可得该ABS复合材料。
进一步的,在上述技术方案中,所述步骤一中烘箱温度设置为200℃,时间为1小时。
进一步的,在上述技术方案中,所述步骤三中离心机转速设置为4500rpm/min,离心时间为15分钟。
对比实施例1~3,本实施例中制备的复合材料拉伸强度和断裂伸长率进一步提高,弯曲强度和热变形温度有较大提高,在进行物理性能测试后,结果显示:拉伸强度为68.3MPa,断裂伸长率为14.3%,弯曲强度为71MPa,热变形温度为127℃。
实施例5:
本发明提供了一种高耐热增强改性的ABS复合材料,其中主料按重量份计包括:ABS树脂85份、高硅氧纤维35份、ABS高胶粉20份、苯乙烯丙烯腈20份、水杨酸8份、氢氧化铝6份、抗氧剂8份、润滑剂15份、耐热改性剂15份和无水乙醇20份。
进一步的,在上述技术方案中,所述抗氧剂为亚磷酸酯类,所述润滑剂为乙撑双硬脂酰胺。
进一步的,在上述技术方案中,所述耐热改性剂为苯乙烯-N-苯基马来酰亚胺-丙烯腈共聚物,其中N-苯基马来酰亚胺质量分数为37%,所述ABS高胶粉为苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物,其中橡胶成分为52%。
一种高耐热增强改性的ABS复合材料的制备方法,具体操作步骤为:
步骤一:将ABS树脂和高硅氧纤维混合后,加入适量去离子水搅拌,再将ABS高胶粉和苯乙烯丙烯腈充分混合后加入上述物料中,在氮气氛围下以800rpm/min的速率搅拌12小时,之后放入烘箱中进行干燥;
步骤二:将水杨酸倒入无水乙醇中,超声溶解1小时后加入氢氧化铝,加热并搅拌,放入水热反应釜中,再将水热反应釜以400℃进行煅烧2小时,取出冷却;
步骤三:将步骤二中所得溶液放入离心机中进行离心,再进行过滤,对沉淀物用无水乙醇进行清洗,之后进行冷冻干燥24小时,干燥后研磨成粉末;
步骤四:将步骤一和步骤二中所得物料混合,水浴加热到60℃,通入氮气,超声震荡1小时后充分搅拌,再加入抗氧剂、润滑剂和耐热改性剂,继续进行搅拌,再经混炼、熔融、拉条和冷却后即可得该ABS复合材料。
进一步的,在上述技术方案中,所述步骤一中烘箱温度设置为200℃,时间为1小时。
进一步的,在上述技术方案中,所述步骤三中离心机转速设置为4500rpm/min,离心时间为15分钟。
对比实施例1~4,本实施例中制备的复合材料拉伸强度和弯曲强度比实施例4略有降低,断裂伸长率与实施例4基本相同,热变形温度仅低于实施例4,在进行物理性能测试后,结果显示:拉伸强度为66.8MPa,断裂伸长率为14.4%,弯曲强度为69MPa,热变形温度为123℃。
根据实施例1~5得出下表:
由上表可知,实施例4中原材料比例适中,ABS树脂与高硅氧纤维的相容性好,内部无明显分层和气孔,水杨酸与氢氧化铝的配比适当,制备的复合材料拉伸强度和断裂伸长率高,弯曲强度较大,热变形温度较高。
以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例,毋庸置疑,对于本领域的普通技术人员,在不偏离本发明的精神和范围的情况下,可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此,上述描述在本质上是说明性的,不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种高耐热增强改性的ABS复合材料,其特征在于:其中主料按重量份计包括:ABS树脂80~100份、高硅氧纤维30~50份、ABS高胶粉15~30份、苯乙烯丙烯腈15~30份、水杨酸5~10份、氢氧化铝2~8份、抗氧剂2~10份、润滑剂8~15份、耐热改性剂8~15份和无水乙醇20份。
2.根据权利要求1所述的一种高耐热增强改性的ABS复合材料,其特征在于:其中主料按重量份计包括:ABS树脂80~90份、高硅氧纤维30~40份、ABS高胶粉15~25份、苯乙烯丙烯腈15~25份、水杨酸5~8份、氢氧化铝2~6份、抗氧剂4~8份、润滑剂10~15份、耐热改性剂10~15份和无水乙醇20份。
3.根据权利要求1所述的一种高耐热增强改性的ABS复合材料,其特征在于:所述抗氧剂为亚磷酸酯类,所述润滑剂为乙撑双硬脂酰胺。
4.根据权利要求1所述的一种高耐热增强改性的ABS复合材料,其特征在于:所述耐热改性剂为苯乙烯-N-苯基马来酰亚胺-丙烯腈共聚物,其中N-苯基马来酰亚胺质量分数为37%,所述ABS高胶粉为苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物,其中橡胶成分为52%。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的一种高耐热增强改性的ABS复合材料的制备方法,其特征在于:具体操作步骤为:
步骤一:将ABS树脂和高硅氧纤维混合后,加入适量去离子水搅拌,再将ABS高胶粉和苯乙烯丙烯腈充分混合后加入上述物料中,在氮气氛围下以800rpm/min的速率搅拌12小时,之后放入烘箱中进行干燥;
步骤二:将水杨酸倒入无水乙醇中,超声溶解1小时后加入氢氧化铝,加热并搅拌,放入水热反应釜中,再将水热反应釜以400℃进行煅烧2小时,取出冷却;
步骤三:将步骤二中所得溶液放入离心机中进行离心,再进行过滤,对沉淀物用无水乙醇进行清洗,之后进行冷冻干燥24小时,干燥后研磨成粉末;
步骤四:将步骤一和步骤二中所得物料混合,水浴加热到60℃,通入氮气,超声震荡1小时后充分搅拌,再加入抗氧剂、润滑剂和耐热改性剂,继续进行搅拌,再经混炼、熔融、拉条和冷却后即可得该ABS复合材料。
6.根据权利要求5所述的一种高耐热增强改性的ABS复合材料的制备方法,其特征在于:所述步骤一中烘箱温度设置为200℃,时间为1小时。
7.根据权利要求5所述的一种高耐热增强改性的ABS复合材料的制备方法,其特征在于:所述步骤三中离心机转速设置为4500rpm/min,离心时间为15分钟。
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