CN114437495A - 一种具有哑光效果的abs复合材料及其制备方法 - Google Patents

一种具有哑光效果的abs复合材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有哑光效果的ABS复合材料及其制备方法,其中,具有哑光效果的ABS复合材料,包括ABS树脂、哑光粉和抗氧剂,各组分的质量百分比如下:ABS树脂,95.5~97.8%,哑光粉,2~4%,抗氧剂,0.2~0.5%,哑光粉为一种二氧化硅粉体材料,其粒径为1.5±0.1μm。将上述的原材料在高速混合机中预混5‑10分钟,然后将预混料经双螺杆挤出机挤出造粒即得到上述ABS复合材料,本发明在进行具有哑光效果的ABS复合材料的制备时,双螺杆挤出机各段温度比正常工艺温度低20‑30℃,同时在样品注塑时也要低于正常注塑温度20℃,以此,本发明的具有哑光效果的ABS复合材料的制备工艺简单、能耗低。

Description

一种具有哑光效果的ABS复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及ABS树脂改性领域,特别涉及一种具有哑光效果的ABS复合材料及其制备方法。
背景技术
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS)是一种综合性能优良的工程塑料,其广泛的应用在电子电气、汽车、家用电器、办公用品等领域,ABS制成的汽车内饰由于使用寿命长,且造型多样而受到用户青睐,为了避免对驾驶员的视觉造成干扰而导致意外事故的发生,适用于汽车内的ABS材质的制件需要具有一定的哑光效果。
为了使ABS材质的制件达到表面哑光的效果,一般采用如下的几种方法:
1、模具表面进行粗化处理以及采用本体法制得ABS材料。通过本体法制得的ABS材料由于合成方法的不同,内部橡胶颗粒相对较大,光泽度较低,并且ABS材料经过模具表面的粗化处理后,表面进一步地哑光。然而本体法制得的ABS材料由于橡胶粒径偏大,导致ABS材料的流动性偏小,对中大型制件的成型不利,容易导致流痕、结合线等问题。
2、添加不相容的聚合物或者填料。如添加半结晶性聚酰胺微粉(CN105440562A)、半结晶性丙烯酸接枝聚丙烯微粉(201510973752)、大分子量SAN树脂(CN109705515A)、酸盐、铝酸盐等来降低ABS的光泽。但是无论是添加不相容的聚合物还是添加其他填料,都会使ABS材料的物理机械性能下降,不能适用于对力学性能要求较高的场合。
因此,如何获得一种综合性能优良、光泽度分散均匀的具有哑光效果的ABS复合材料是本发明要解决的主要问题。
发明内容
针对上述现有技术中的缺陷,本发明提供了一种具有哑光效果的ABS复合材料及其制备方法,以解决现有技术中制备具有哑光效果的ABS复合材料时存在能耗偏高、性能恶化严重、光泽分布不均匀的问题。
为了解决上述技术问题,本发明的技术方案是:一种具有哑光效果的ABS复合材料,其特征在于,包括ABS树脂、哑光粉和抗氧剂,各组分的质量百分比如下:ABS树脂:95.5~97.8%,哑光粉:2~4%,抗氧剂:0.2~0.5%,其中,所述哑光粉为二氧化硅粉体,粒径为1.5±0.1μm。
优选地,所述ABS树脂的重均分子量为100000~200000,熔融指数为5~30g/10min(220℃,10kg)。
优选地,所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂的混合物。
优选地,所述受阻酚类抗氧剂抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂质量比为1:2。
优选地,所述哑光粉迁移到所述ABS树脂的表面并形成凹凸层。
本发明还提供了一种如上所述具有哑光效果的ABS复合材料的制备方法,包括以下步骤:将所述ABS树脂、哑光粉、抗氧剂按配方称量,在高速混合机中预混5-10min,得到预混料;将所述预混料加入到双螺杆挤出机挤出造粒,得到具有哑光效果的ABS材料。
优选地,所述双螺杆挤出机温度设定为:一区160-180℃,二区180-190℃,三区180-190℃,四区180-190℃,五区180-190℃,六区180-190℃,七区180-190℃,八区180-190℃,九区180-190℃,十区180-190℃,机头190-200℃。
优选地,螺杆转速为300-400r/min,双螺杆挤出机的螺杆长径比为40-52。
优选地,后期样品制备时,注塑机温度设定为:一区180-200℃,二区190-210℃,三区190-210℃,四区200-210℃。
本发明的主要原理是将新型二氧化硅粉体迁移到ABS树脂的表面,形成凹凸层,当光线照射到ABS复合材料的表面时,光线会被漫射和散射。由于二氧化硅颗粒和ABS树脂的光学折射率差,当光线照射到ABS复合材料的表面时,会因此形成内消光,进一步地提高了ABS复合材料的哑光性;新型二氧化硅粉体的加入明显提高ABS树脂的塑化度,降低了ABS树脂的熔体粘度,从而提高ABS树脂加工流动性,降低了加工温度,减低加工能耗。
与现有技术相比,本发明具有如下有益的效果:
本发明的制备工艺简单,能利用现有设备进行大量的生产。
本发明采用的是微米级、甚至是纳米级的二氧化硅粉体,制备出的具有哑光效果的ABS复合材料,哑光度均匀细腻,且ABS复合材料的性能不受哑光粉的影响。
由于二氧化硅粉体可以提高ABS树脂的塑化度,降低ABS树脂熔体粘度,提高ABS树脂的加工流动性,因此可以降低双螺杆挤出机的加工温度30-40℃,减少加工过程中的能耗。
具体实施方式
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。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技术方案进行清楚、完整地描述。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做出创造性劳动前提下所获得的的所有其他实施例,都属于本发明的保护范围。
本发明提供了一种具有哑光效果的ABS复合材料,包含ABS树脂、哑光粉和抗氧剂,各组分的质量百分比如下:
ABS树脂 95.5~97.8%
哑光粉 2~4%
抗氧剂 0.2~0.5%。
在本发明中,所述ABS树脂的重均分子量为100000~200000,熔融指数为5~30g/10min(220℃,10kg),为上海高桥石化的ABS 8391。所述哑光粉为一种新型二氧化硅粉体,其粒径为1.5±0.1μm,为上海冠旗电子新材料股份有限公司的CW100。所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂的混合物,其中所述受阻酚类抗氧剂1076与所述亚磷酸酯类抗氧剂168质量比为1:2。
另,本发明还提供了一种上述具有哑光效果的ABS复合材料的制备方法,通过该制备方法,所述哑光粉可迁移到所述ABS树脂的表面并形成凹凸层,以此,当光线照射到制得的ABS复合材料的表面时,光线会被漫射和散射,从而降低了ABS复合材料的哑光度,且ABS复合材料的性能不受哑光粉的影响。
所述具有哑光效果的ABS复合材料的制备方法包括以下步骤:
将所述ABS树脂、所述哑光粉、所述抗氧剂按配方称量,在高速混合机中预混5-10min,得到预混料;
将所述预混料加入到双螺杆挤出机挤出造粒,得到具有哑光效果的ABS复合材料。
进一步地,所述双螺杆挤出机温度设定为:一区160-180℃,二区180-190℃,三区180-190℃,四区180-190℃,五区180-190℃,六区180-190℃,七区180-190℃,八区180-190℃,九区180-190℃,十区180-190℃,机头190-200℃。
进一步地,螺杆转速为300-400r/min,双螺杆挤出机的螺杆长径比为40-52。
进一步地,后期样品制备时,注塑机温度设定为:一区180-200℃,二区190-210℃,三区190-210℃,四区200-210℃。
实施例1-6及对比例1-2:
实施例1-6及对比例1-2中ABS复合材料的配方(单位:%)如下表所示。分别按照表1中各实施例及对比例的组份及含量进行备料;将备好的料在高速混合机中充分搅拌预混,在优选实施例中,预混8min;后将预混料加入双螺杆挤出机挤出造粒,即可得到ABS复合材料。本发明的ABS复合材料的制备工艺简单,能利用现有设备进行大量的生产。
在上述实施例中,所述双螺杆挤出机温度设定为:一区170℃,二区185℃,三区185℃,四区180-190℃,五区185℃,六区185℃,七区185℃,八区185℃,九区185℃,十区190℃,机头200℃。螺杆转速为350r/min,双螺杆挤出机的螺杆长径比为44。在进行后期样品制备时,注塑机温度设定为:一区190℃,二区200℃,三区200℃,四区210℃。
表1组分及含量表
Figure BDA0002763820620000051
将上述得到的ABS复合材料进行以下性能测试
物理性能测试方法:
光泽度(%)测试标准ISO 2883,注塑色板测试角度为60°;
拉伸强度(50mm/min)ASTM D638;
弯曲强度(2mm/min)ASTM D790;
弯曲模量(2mm/min)ASTM D790;
IZOD缺口冲击强度(3.2mm)ASTM D256;
测试结果如表2所示:
表2实施例和对比例物理性能
Figure BDA0002763820620000052
Figure BDA0002763820620000061
通过表1和表2的结果对比可知,通过加入粒径为1.5±0.1μm的二氧化硅粉体,使得制备出的ABS复合材料的哑光度明显提高,且分布均匀细腻;ABS复合材料的拉伸强度、弯曲强度及弯曲模量等性能几乎不受哑光粉的影响,仍保持在较高的水平;ABS复合材料的光泽度可以通过哑光粉的含量来调节,可以做成半哑光、全哑光;二氧化硅粉体可以提高ABS树脂的塑化度,降低ABS树脂的熔体粘度,提高ABS树脂的加工流动性,因此可以降低双螺杆挤出机的加工温度30-40℃,减少加工过程中的能耗。
本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种具有哑光效果的ABS复合材料,其特征在于,包括ABS树脂、哑光粉和抗氧剂,各组分的质量百分比如下:
ABS树脂 95.5~97.8%
哑光粉 2~4%
抗氧剂 0.2~0.5%;
其中,所述哑光粉为二氧化硅粉体,粒径为1.5±0.1μm。
2.根据权利要求1所述的具有哑光效果的ABS复合材料,其特征在于,所述ABS树脂的重均分子量为100000~200000,熔融指数为5~30g/10min(220℃,10kg)。
3.根据权利要求1所述的具有哑光效果的ABS复合材料,其特征在于,所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂的混合物。
4.根据权利要求3所述的具有哑光效果的ABS复合材料,其特征在于,所述受阻酚类抗氧剂抗氧剂与所述亚磷酸酯类抗氧剂质量比为1:2。
5.根据权利要求1所述的具有哑光效果的ABS复合材料,其特征在于,所述哑光粉迁移到所述ABS树脂的表面并形成凹凸层。
6.根据权利要求1-5所述的具有哑光效果的ABS复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
将所述ABS树脂、所述哑光粉、所述抗氧剂按配方称量,在高速混合机中预混5-10min,得到预混料;
将所述预混料加入到双螺杆挤出机挤出造粒,得到所述ABS复合材料。
7.根据权利要求6所述的具有哑光效果的ABS复合材料的制备方法,其特征在于,所述双螺杆挤出机温度设定为:一区160-180℃,二区180-190℃,三区180-190℃,四区180-190℃,五区180-190℃,六区180-190℃,七区180-190℃,八区180-190℃,九区180-190℃,十区180-190℃,机头190-200℃。
8.根据权利要求7所述的具有哑光效果的ABS复合材料的制备方法,其特征在于,螺杆转速为300-400r/min,双螺杆挤出机的螺杆长径比为40-52。
9.根据权利要求1-8所述的具有哑光效果的ABS复合材料的制备方法,其特征在于,后期样品制备时,注塑机温度设定为:一区180-200℃,二区190-210℃,三区190-210℃,四区200-210℃。
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