CN113969034A - 一种超微纳米石墨烯增韧abs树脂的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种使用超微纳米石墨烯增韧ABS树脂改性方法。将超微纳米石墨烯用相应的辅助制剂进行浸制、烘干等预处理，以处理后的超微纳米石墨烯为增韧改性剂，按一定比例与ABS基料进行配比，采用高速混料机进行间歇(或低速连续)搅拌共混，再挤出造粒，提升ABS树脂韧性。使用其它辅助制剂处理超微纳米石墨烯的目的在于，保证石墨烯对ABS树脂有增韧效果，同时确保超微纳米石墨烯(白色)不会在掺混时颜色变黑影响ABS树脂的外观质量。

Description

一种超微纳米石墨烯增韧ABS树脂的方法
技术领域
本发明属于于ABS增韧改性技术领域，具体涉及一种超微纳米石墨烯增韧改性ABS树脂的方法。
背景技术
使用无机纳米材料对ABS树脂进行改性处理，可以使ABS树脂在韧性、刚性和流动性等方面有所改善或提升，是目前改性ABS加工工艺的主要方式之一。但在掺混挤出时，处理不当就会使掺混物颜色变黑，影响了ABS的外观质量。
无机纳米材料用于ABS树脂的增韧改性，在使用前如果不进行预处理，会影响其在ABS树脂中的分散度和与ABS树脂间的相容性。相容性不好，或分散不均匀，不但不会起到增韧效果，而且还会破坏了ABS的原有性能；使用无机纳米材料对ABS树脂进行改性，在使用过程中如果不进行相应的技术处理，对有些ABS应用领域也存在着一些负面影响，如光泽度、颜色、透明性等。因此改性前要对无机材料进行预处理。
发明内容
本发明的目的在于提供一种使用超微纳米石墨烯增韧ABS树脂的方法。通过对超微纳米石墨烯表面进行浸制、烘干等技术处理，使超微纳米石墨烯作为ABS树脂的改性剂，具体技术方案如下：
一种使用超微纳米石墨烯增韧ABS树脂的方法，
基础材料：包含ABS基料，超微纳米石墨烯，分散剂、相容剂、偶联剂等辅助制剂中的一种或几种，矿物油。
材料浸制：可根据具体情况分为一次或多次进行浸制(期间可采用加热、搅拌、或震荡等辅助措施提升浸制效果)。浸制时间按使用的制剂及超微纳米石墨烯与所用制剂吸附或结合的难易程度不同分为瞬间或24小时不等。
材料烘干：浸制后的超微纳米石墨烯，根据所用辅助助剂不同，选择是否需要进行烘干和烘干的温度，选择烘干时，优选温度范围是80－120℃，烘干时间0.5－2小时。
掺混配比：经处理的超微纳米石墨烯与ABS树脂的混合配比是0.1％－30％，优选配比是0.5％－7％。
掺混方法：把经过其它表面改性剂处理过的超微纳米石墨烯按掺混比例称量好后，倒入容器中，加入适量的矿物油(矿物油量以石墨烯表面都刚好粘有油层为准)进行最后浸制，浸制均匀后与ABS一起加入到高速混料机中。
搅拌方式：把超微纳米石墨烯与ABS一起加入到高速混料机中后，掺混时使用高速混料机进行间歇式混料或低转速连续混料。间歇式混料时，转速不高于900转/分钟，每次运转时间不超过30秒，两次运转间隔不少于5秒；低速连续混料时，转速不高于300转/分钟。
挤出造粒：使用经过技术处理的超微纳米石墨烯对ABS进行增韧改性时，挤出温度不超过230℃，优选温度范围是170—220℃。
本发明的有益效果
使用超微纳米石墨烯对ABS进行增韧改性时，先对超微纳米石墨烯进行技术预处理，不仅对ABS起到了增韧效果，而且改性前后ABS颜色无明显差异，保护了ABS的外观质量。
经该技术处理后，超微纳米石墨烯在达到对ABS树脂有增韧效果的同时，不会在使用混料机混料时因高速摩擦、挤压等形成碳黑色物质，影响ABS树脂外观质量。通过对超微纳米石墨烯表面进行浸制、烘干等技术处理，使超微纳米石墨烯作为ABS树脂的改性剂，对ABS树脂不仅有较好的增韧效果，同时在超微纳米石墨烯表面形成一层油层保护膜，配合间歇式搅拌或低速连续搅拌的操作方法，不会使石墨烯在混料时由白变黑，保护了改性后ABS树脂的外观质量。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
按质量百分比20％硅烷偶联剂(KH550)，72％无水乙醇和8％水的比例配制浸制液200克加入到500毫升的烧杯中待用。
称取超微纳米石墨烯粉沫60克，倒入装有浸液的烧杯中，用玻璃棒搅拌均匀后，放到通风橱中放置4小时，期间每隔0.5小时用玻璃棒搅拌1次。
4小时后，把烧杯中的混合物通过离心处理，去掉上清液后，把剩余的沉降部分倒回烧杯中，放到120℃的烘箱中烘制1小时。
从烘箱中取出烧杯，待冷却至室温后，向烧杯中加入20－40克矿物油，用琉璃棒进行搅拌，至烧杯中的粉沫全部浸油为止。
称量ABS颗粒2940克，先倒入混料机中二分之一后，把烧杯中的混合物全部倒入混料机中，再把剩余的ABS颗粒倒入混料机中。
设定混料机变频器频率，控制混料机搅拌转速为200转/分钟，启动混料机，连续搅拌3分钟后出料。
使用TDY－30A异相双螺杆挤出机进行挤出造粒。从进料口起，温区温度分别设定为160℃，175℃，190℃，205℃，215℃，215℃，210℃，机头温度200℃。主机电频25Hz，下料机电频12Hz。
实施例2
称取45克超微纳米石墨烯，倒入500毫升烧杯中，向烧杯中加入20－40克矿物油，用琉璃棒进行搅拌，至烧杯中的粉沫全部浸油为止；
称量ABS颗粒2925克，先倒入混料机中二分之一后，把烧杯中的混合物全部倒入混料机中，再把剩余的ABS颗粒倒入混料机中；
称取KT-3相容剂(ABS与马来酸酐接枝物)30克，加入到混料机中；
设定混料机变频器频率，控制混料机搅拌转速为900转/分钟，启动混料机，采用间歇式混料，每连续搅拌20秒停歇5秒，搅拌7次后出料。
使用TDY－30A异相双螺杆挤出机进行挤出造粒。从进料口起，温区温度分别设定为160℃，175℃，190℃，205℃，215℃，215℃，210℃，机头温度200℃。主机电频25Hz，下料机电频12Hz。
结果测试
对实例1、实例2和改性前纯ABS料外观及性能进行测试对比，测试结果如下表。
Figure BDA0003340790930000041
Figure BDA0003340790930000051

Claims (9)

1.一种超微纳米石墨烯增韧ABS树脂的方法，其特征在于，对超微纳米石墨烯进行浸制、烘干，按一定比例与ABS基料进行配比，使用高速混料机进行间歇式或低速连续搅拌共混，再挤出造粒。
2.根据权利要求1所述的超微纳米石墨烯增韧ABS树脂的方法，其特征在于，所述超微纳米石墨烯为3-10nm白色粉沫。
3.根据权利要求1所述的超微纳米石墨烯增韧ABS树脂的方法，其特征在于，浸制超微纳米石墨烯所用助剂为分散剂、相容剂、偶联剂或矿物油，浸制次数为一次或多次，浸制时间为1分钟－24小时。
4.根据权利要求1所述的超微纳米石墨烯增韧ABS树脂的方法，其特征在于，浸制处理后的超微纳米石墨烯烘干温度为50℃－150℃，烘干时间为0.5小时－4小时。
5.根据权利要求1所述的超微纳米石墨烯增韧ABS树脂的方法，其特征在于，所述超微纳米石墨烯与ABS树脂质量配比为0.1％－30％。
6.根据权利要求1所述的超微纳米石墨烯增韧ABS树脂的方法，其特征在于，把经过其它表面改性剂处理过的超微纳米石墨烯按掺混比例称量好后，倒入容器中，加入适量的矿物油，矿物油量以石墨烯表面都刚好粘有油层为准，进行最后浸制，浸制均匀后与ABS一起加入到高速混料机中。
7.根据权利要求1所述的超微纳米石墨烯增韧ABS树脂的方法，其特征在于，所述间歇式连续搅拌共混时，转速不高于900转/分钟，每次运转时间不超过30秒，两次运转间隔不少于5秒。
8.根据权利要求1所述的超微纳米石墨烯增韧ABS树脂的方法，其特征在于，所述低速连续搅拌共混时，转速不高于300转/分钟。
9.根据权利要求1所述的超微纳米石墨烯增韧ABS树脂的方法，其特征在于，所述挤出造粒时，挤出温度不超过230℃。
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