CN114276644A - 一种具有阻尼功能的绿色abs材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有阻尼功能的绿色ABS材料及其制备方法，按以下重量份计的原料配制而成：丙烯腈‑丁二烯‑异戊二烯‑苯乙烯共聚物10‑60重量份；丙烯腈‑丁二烯‑苯乙烯共聚物40‑90重量份，光稳定剂0.5份，抗氧剂0.5份，润滑剂0.5份；采用上述技术方案得到的，具有阻尼功能的绿色ABS材料，材料体系相容性好，阻尼性能和机械性能够得到很好的平衡，可用于汽车内外饰和家电有阻尼降噪需求的部位，且异戊二烯来源于大自然的天然橡胶，绿色环保。

Description

一种具有阻尼功能的绿色ABS材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种具有阻尼功能的绿色ABS材料及其制备方法，属于高分子材料技术领域。

背景技术

ABS是一种广泛应用于汽车家电的高分子材料，但是在长期使用过程中会和其他部件摩擦碰撞而产生恼人的异响。目前常见的解决方式是在汽车装配过程中涂覆油脂，或者在家用电器中贴绒布或者海绵。虽然有一定的改善效果，但是无法做到永久防异响，且多一道工序会增加成本。在材料端的改性思路如下：

1、通过增加润滑助剂来降低制件表面的摩擦系数从而消除或减弱异响，但是多数润滑剂和ABS体系不相容，长期使用仍然会析出，从而防异响效果消失。2、通过提升材料的阻尼性能，将摩擦振动产生的能量通过内能形式耗散掉，达到防异响的目的。基于此，市面上有诸多该方面的专利。

例如CN 106751687B中尝试自制高阻尼的硅橡胶并引入到PC/ABS中以达到降噪的目的，虽然有一定的效果，但是硅橡胶极性很弱，和PC/ABS体系相容性很差，少量加入降噪效果不明显，使用份数过多的话，注塑过程中材料容易分层。再例如CN 111534038A中的阻尼橡胶为丙烯酸酯橡胶和丁腈橡胶的复配混合物，虽然相容性有一定的改善，但是丁腈橡胶极性过高，和ABS也无法做到很好的混溶，另外丙烯酸酯橡胶本身气味较大，无法用在汽车内饰中。

日本可乐丽公司商业化的HYBRAR^TM是一种非常独特的具有聚苯乙烯末端和丰富的乙烯支化聚二烯中段的三嵌段共聚物，具有聚苯乙烯末端和丰富的乙烯基聚二烯中段，HYBRAR^TM表现出极高的减震和阻尼特性。将该结构引入到PC/ABS体系中在理论上也会提高材料的阻尼性能。但是常用的三嵌段共聚物例如SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)，SEBS(氢化SBS)和SIS(苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯)均和PC/ABS体系相容性差。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种具有阻尼功能的绿色ABS材料及其制备方法，以解决现有技术的上述技术问题。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的。

一种具有阻尼功能的绿色ABS材料，按以下重量份计的原料配制而成：丙烯腈-丁二烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物10-60重量份；丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物40-90重量份，光吸收剂0.5份，抗氧剂0.5份，润滑剂0.5份。

所述的丙烯腈-丁二烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物中异戊二烯的重量份数在2-10％。

所述丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物为连续本体法合成的树脂和乳液聚合法树脂。

所述的光吸收剂为苯并三唑类和邻羟基二苯甲酮类光吸收剂。

所述的抗氧剂为受阻酚类和磷酸酯类抗氧剂。

所述的润滑剂为硬脂酸酯类。

上述具有阻尼功能的绿色ABS材料的制备方法，其步骤为：

1)按权利要求1配比称量原料；

2)把经过干燥的原料混合后用双螺杆加料器连续均匀加入螺杆直径35mm，长径比L/D＝36的双螺杆挤出机主机筒中，主机筒分段控制温度(从加料口至机头出口)为90℃、180℃、220℃、220℃、220℃、220℃、220℃、230℃、230℃、230℃，双螺杆转速为400转/分钟，挤出料条经过水槽冷却后切粒得到产品。

和现有技术相比，本发明制得的ABS材料在保证体系良好相容剂的基础上，通过引入带有异戊二烯-丁二烯这样特殊的结构，从而赋予ABS良好的阻尼性能，起到防异响的功能，且异戊二烯来源于天然橡胶，可以较少丁二烯的使用，对环境友好。在引入丁二烯-异戊二烯结构的前提下，同时接枝上丙烯腈和苯乙烯，保证与ABS体系良好的相容性。此外，由于本发明中的异戊二烯来源于天然橡胶，也符合汽车家电领域绿色环保的宗旨。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步的说明，但所述实施例仅用于说明本发明而不是限制本发明。

本发明所用原料：

NRS110：泰国普立迈，其中异戊二烯比例为2％

NRG350：泰国普立迈，其中异戊二烯比例为10％；

ABS：中石化上海高桥分公司3325MT；

抗氧剂：市售的抗氧剂1076，瑞士Ciba公司提供；

润滑剂：市售的P-861(硬脂酸酯类)

耐候剂：市售的UVP和770DF，比例1:1；

产品性能测试方法：

维卡软化温度：按照ISO 306，测试条件B50；

缺口冲击韧性：按照ISO179-1，测试条件23℃；

熔融指数：按照ISO1133-1，测试条件：220℃*10kg；

拉伸性能：按照ISO527，测试条件：50mm/min，23℃；

弯曲模量：按照ISO178，测试条件：2mm/min，64mm；

气味：按照大众汽车PV3900，测试条件：80℃，2h；

噪音风险系数按照德国汽车工业标准VDA 230-206方法测试，风险系数1-3为低噪音风险，4-6为中噪音风险，7-10为高噪音风险；阻尼性能按照DMA(动态力学性能分析)室温状态(23℃，50％相对湿度)下的损耗因子tanδ来评价。

比较例1-3和实施例1-5

把经过干燥的原料混合后用双螺杆加料器连续均匀加入螺杆直径35mm，长径比L/D＝36的双螺杆挤出机主机筒中，主机筒分段控制温度(从加料口至机头出口)为90℃、180℃、220℃、220℃、220℃、220℃、220℃、230℃、230℃、230℃，双螺杆转速为400转/分钟，挤出料条经过水槽冷却后切粒得到产品。将上述产品在鼓风烘箱中于85℃干燥4小时后用塑料注射成型机注塑成标准样条和样板，注塑温度230℃。注塑好的样条和样板立即放在室温放置至少24小时后进行性能测试，测试结果如下。

①阻尼弹性体：可乐丽，HYBRAR^TM5127。

从上表的测试结果可看出：

1.通过实施例1-4和对比1可以看出，丁二烯-异戊二烯结构的引入可以提高材料的阻尼性能，从而降低噪音风险系数，且该结构含量越多，其阻尼降噪的效果越明显。

2.通过实施例4,5和对比例3可以看出，通过引入丁二烯-异戊二烯结构而达到的阻尼降噪效果与商业化的专用阻尼弹性体效果相当；并在此基础上，仍然能保留较好的原基材良好的机械性能，这是因为HYBRAR^TM5127为聚苯乙烯末端和丰富的乙烯支化聚二烯中段的三嵌段共聚物，极性非常弱，和ABS相容性差，会大幅降低ABS的耐热和机械性能，且恶化材料的气味，因此对比例3并不适用于现有汽车和家电领域。

3.通过实施例1-5和对比例2可以看出，大量的引入丁二烯-异戊二烯结构，虽然可以取得更好的阻尼降噪性能，但是其耐热性能会大幅下降，且气味会有变差的风险，因此需要在实际使用过程中综合考虑。

以上对本发明的具体实施案例进行了描述，需要说明的是，本发明并不局限于上述特定的案例中，不脱离本发明思路范畴所作出的改性都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种具有阻尼功能的绿色ABS材料，其特征在于：按以下重量份计的原料配制而成：丙烯腈-丁二烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物10-60重量份；丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物40-90重量份，光吸收剂0.5份，抗氧剂0.5份，润滑剂0.5份。

2.根据权利要求1所述的一种具有阻尼功能的绿色ABS材料，其特征在于：所述的丙烯腈-丁二烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物中异戊二烯的重量份数在2-10％。

3.根据权利要求1所述的一种具有阻尼功能的绿色ABS材料，其特征在于：所述丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物为连续本体法合成的树脂和乳液聚合法树脂。

4.根据权利要求1所述的一种具有阻尼功能的绿色ABS材料，其特征在于：所述的光吸收剂为苯并三唑类和邻羟基二苯甲酮类光吸收剂。

5.根据权利要求1所述的一种具有阻尼功能的绿色ABS材料，其特征在于：所述的抗氧剂为受阻酚类和磷酸酯类抗氧剂。

6.根据权利要求1所述的一种具有阻尼功能的绿色ABS材料，其特征在于：所述的润滑剂为硬脂酸酯类。

7.权利要求1-6任意之一所述具有阻尼功能的绿色ABS材料的制备方法，其特征在于，其步骤为：

1)按权利要求1配比称量原料；

2)把经过干燥的原料混合后用双螺杆加料器连续均匀加入螺杆直径35mm，长径比L/D＝36的双螺杆挤出机主机筒中，主机筒分段控制温度(从加料口至机头出口)为90℃、180℃、220℃、220℃、220℃、220℃、220℃、230℃、230℃、230℃，双螺杆转速为400转/分钟，挤出料条经过水槽冷却后切粒得到产品。