CN115340742A - 一种耐温抗磨abs塑料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种ABS塑料(IPC分类号:C08L55/02),尤其涉及一种耐温抗磨ABS塑料及其制备方法。按重量份计,原料至少包含:ABS树脂60‑100份,纳米填料0.1‑2份,溴系阻燃剂5‑10份,偶联剂5‑8份,分散剂0.2‑2份,增塑剂10‑15份,抗菌剂8‑10份,抗氧化剂1‑5份。本发明提供了一种耐温抗磨ABS塑料及其制备方法,该ABS塑料具有较好的耐温,耐磨特点,但是由于抗菌剂和阻燃剂与其他助剂协同作用,也使ABS塑料并具有抗菌,阻燃的性能。该ABS塑料使用寿命长,制备工艺简单,适合大规模的工业化出售。
Description
技术领域
本发明涉及一种ABS塑料(IPC分类号:C08L55/02),尤其涉及一种耐温抗磨ABS塑料及其制备方法。
背景技术
ABS塑料是Acrylonitrile-Butadiene-Styrene plastic的简称,化学名称为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。ABS塑料是丙烯腈,丁二烯和苯乙烯的三元共聚物综合了三种单体各自的优点而成为综合性能优异的工程塑料。ABS塑料具有优异的机械性能,电绝缘性能,耐腐蚀性和加工流动性。因此,ABS塑料在运动器材,家用电器和办公室用品等领域都有广泛的应用。但随着人们对运动器材,家用电器和办公室用品使用安全性,耐久性和稳定性等需求,对ABS塑料的性能提出了更高的要求。
专利申请CN202010297030.9制备了一种家电外壳的高散热性ABS塑料,制备地ABS塑料虽然导热系数高,散热性好,但是耐磨效果不佳;专利申请CN201910207990.9制备了ABS塑料,主要针对抗菌效果进行了改性,但是制备的ABS塑料在强度和散热性效果方面却存在着问题。
因此,本发明提供了一种耐温抗磨ABS塑料及其制备方法,该ABS塑料具有较好的耐温,耐磨特点,但是由于抗菌剂和阻燃剂与其他助剂协同作用,也使ABS塑料并具有抗菌,阻燃的性能。该ABS塑料使用寿命长,制备工艺简单,适合大规模的工业化出售。
发明内容
为了解决上述问题,本发明的第一方面提供了一种耐温抗磨ABS塑料,按重量份计,原料至少包含:ABS树脂60-100份,纳米填料0.1-2份,溴系阻燃剂5-10份,偶联剂5-8份,分散剂0.2-2份,增塑剂10-15份,抗菌剂8-10份,抗氧化剂1-5份。
优选的,所述ABS塑料,按重量份计,原料至少包含:ABS树脂80-90份,纳米填料1-1.8份,溴系阻燃剂5-6.5份,偶联剂5-8份,分散剂0.5-1.5份,增塑剂11-13份,抗菌剂8-8.5份,抗氧化剂2-2.5份。
优选的,所述纳米填料为纳米二氧化钛、纳米氢氧化镁、纳米碳化硅晶须的一种或多种。
优选的,所述纳米填料为纳米二氧化钛。
优选的,所述溴系阻燃剂为八溴联苯醚、十溴联苯醚、溴化环氧树脂的一种或多种。
进一步优选的,所述溴系阻燃剂为溴化环氧树脂。所述溴化环氧树脂,可市售,例如佛山市南海银呈贸易有限公司出售溴化环氧树脂。
优选的,所述偶联剂为硅烷类偶联剂、钛酸酯类偶联剂的一种或两种。
进一步优选的,所述偶联剂为硅烷类偶联剂,可市售,例如常州新策高分子材料有限公司出售的硅烷偶联剂KH-560。
为了提高ABS的耐热性和力学性能,所述纳米二氧化钛,溴化环氧树脂,硅烷偶联剂KH-560的重量比为0.2:1:(1~1.2)。这是由于纳米二氧化钛和溴化环氧树脂与ABS塑料之间存在着相容的问题,硅烷偶联剂KH-560的加入使ABS塑料基体的相容性提高,从而导致ABS塑料的综合力学性能提高。
在本发明中,所述分散剂的种类不做特殊的限定,优选的,所述分散剂为聚丙烯蜡(CAS号:9003-07-0);所述聚丙烯蜡的重均分子量为7000-9000,可市售,例如青岛赛诺新材料有限公司出售的聚丙烯蜡。
优选的,所述增塑剂为聚乙二醇、邻苯二甲酸二辛脂、环氧油酸辛酯的一种或多种。
进一步优选的,所述增塑剂为聚乙二醇和邻苯二甲酸二辛脂的混合物;所述聚乙二醇,可市售,例如江苏省海安石油化工厂出售的聚乙二醇PEG;所述邻苯二甲酸二辛脂,可市售,例如北京奇祥宏业商贸有限公司出售的邻苯二甲酸二辛脂。
为了进一步提高ABS塑料的弯曲强度和耐磨的性能,所述ABS树脂和增塑剂的重量比为(7~7.5):1。一般认为,增塑剂的加入可以增大ABS的柔韧性,但是实际情况并不是如此简单,少量的增塑剂反而可以引起硬化的现象,使弯曲强度降低。但是申请人发现,当ABS树脂和增塑剂的重量比为(7~7.5):1时,能够增加ABS塑料分子链间的距离,削弱ABS塑料分子间的作用力。
优选的,所述抗菌剂为无机抗菌剂,吡啶硫酮锌的混合物;所述无机抗菌剂为二氧化硅铝载银纳米抗菌剂,可市售,例如杭州恒格纳米科技有限公司出售高活性纳米抗菌剂;所述吡啶硫酮锌(CAS号:13463-41-7),可市售,例如湖北兴恒业科技有限公司出售的吡啶硫酮锌。
为了提高了ABS塑料的抗菌和耐磨的能力,并具有一定的耐温性能,进一步优选,所述二氧化硅铝载银的粒径为8~15nm。此粒径下二氧化硅铝载银可以比较均匀地分散在基体材料中,团聚现象比较少,对基体的连续性影响比较小。
在本发明中,所述抗氧化剂的种类不做特殊的限定,优选的,所述抗氧化剂为亚磷酸酯(CAS号:3806-34-6),可市售,例如山东旭晨化工科技有限公司出售的亚磷酸酯抗氧剂。
有益效果:
1.本申请通过限定ABS树脂和抗菌剂重量比,在有效抑制团聚现象同时,也提高了基体树脂的增强增韧作用,从而提高了ABS塑料拉伸强度。
2.本申请通过限定二氧化硅铝载银的粒径,使二氧化硅铝载银均匀地分散在基体材料中,在提高了ABS塑料的抗菌的同时,也提高了ABS塑料耐磨以及拉伸的性能。
3.本申请通过限定ABS树脂和聚乙二醇,邻苯二甲酸二辛脂的重量比,在有效地提高ABS塑料的弯曲强度和耐磨性能的同时,也削弱了ABS塑料分子间的作用力,具有良好的增速效应。
4.本申请通过限定纳米二氧化钛,溴化环氧树脂,硅烷偶联剂KH-560的重量比为0.2:1:(1~1.2),解决了纳米二氧化钛和溴化环氧树脂与ABS塑料之间的相容性问题,从而提高了ABS的耐热性和力学性能,使得ABS塑料的综合力学性能提高。
5.本申请通过限定亚磷酸酯的重量比,提高了聚合物的加工温度、耐磨和耐温的性能。
具体实施方式
实施例
实施例1
本发明的实施例1提供一种ABS塑料,按重量份计,原料包含:ABS树脂94份,纳米填料1.2份,溴系阻燃剂6份,偶联剂6份,分散剂1份,增塑剂12份,抗菌剂9.4份,抗氧化剂2份。
所述纳米填料为纳米二氧化钛;所述溴系阻燃剂为溴化环氧树脂;所述偶联剂为硅烷类偶联剂;所述分散剂为聚丙烯蜡;增塑剂为聚乙二醇和邻苯二甲酸二辛脂的混合物;所述抗菌剂为无机抗菌剂,吡啶硫酮锌的混合物;所述抗氧化剂为亚磷酸酯;
本实施例中ABS树脂购买自德国巴斯夫生产的GP-35。
本实施例中溴系阻燃剂的为的溴化环氧树脂,购买自佛山市南海银呈贸易有限公司出售溴化环氧树脂;
本实施例中偶联剂为硅烷类偶联剂,购买自常州新策高分子材料有限公司出售的硅烷偶联剂KH-560。
本实施例中分散剂为聚丙烯蜡(CAS号:9003-07-0),其重均分子量为7000-9000,购买自青岛赛诺新材料有限公司出售的聚丙烯蜡。
本实施例中增塑剂为聚乙二醇和邻苯二甲酸二辛脂的混合物;所述聚乙二醇,购买自江苏省海安石油化工厂出售的聚乙二醇PEG;所述邻苯二甲酸二辛脂,购买自北京奇祥宏业商贸有限公司出售的邻苯二甲酸二辛脂。
本实施例中抗菌剂为无机抗菌剂,吡啶硫酮锌的混合物;所述无机抗菌剂为二氧化硅铝载银纳米抗菌剂,所述二氧化硅铝载银的粒径为8~15nm,购买自杭州恒格纳米科技有限公司出售高活性纳米抗菌剂;所述吡啶硫酮锌(CAS号:13463-41-7)购买自湖北兴恒业科技有限公司出售的吡啶硫酮锌。
本实施例中的抗氧化剂为亚磷酸酯(CAS号:3806-34-6),购买自山东旭晨化工科技有限公司出售的亚磷酸酯抗氧剂。
本实施例中所述ABS塑料的制备方法,包括如下步骤:
(1)将ABS树脂置于70℃烘箱中干燥热烘4小时,注塑机螺筒和注塑模具进行预加热;
(2)将干燥后的ABS树脂送入注塑机的螺筒内,加热至熔融状态;
(3)将纳米填料,溴系阻燃剂,偶联剂,分散剂,增塑剂,抗菌剂,抗氧化剂加到熔融状态的ABS树脂中;
(4)充分混合均匀后喷射至模具中,完成后待模具冷却至室温;
(5)开模将模具内的产品取出,风干切粒制得本发明的ABS塑料。
实施例2
实施例2的具体实施方式同实施例1,不同的是,实施例2中纳米二氧化钛,溴化环氧树脂,硅烷偶联剂KH-560的重量比为0.2:1:1.2。
实施例3
实施例3的具体实施方式同实施例1;不同的是,实施例3中亚磷酸酯的添加重量比为2份。
实施例4
实施例4的具体实施方式同实施例1;不同的是,实施例4中ABS树脂和增塑剂的重量比为7.5:1。
对比例1
对比例1的具体实施方式同实施例1;不同的是,对比例1中ABS树脂和增塑剂的重量比为15:1。
对比例2
对比例2的具体实施方式同实施例1;不同的是,对比例2中ABS树脂和抗菌剂的重量比为7:1。
对比例3
对比例3的具体实施方式同实施例1;不同的是,对比例3中纳米二氧化钛,溴化环氧树脂,硅烷偶联剂KH-560的重量比为1:1:1。
性能测试数据
(1)导热系数:导热系数测试采用仪器的是湘潭湘仪仪器有限公司型号为KDRX-II瞬态快速热线法导热系数测试仪,测试样品为长30mm,宽30mm,厚2.5mm的薄片,测试前先用导热胶在试样两侧涂覆均匀,将试样夹持在传感器上下两侧,施加一定压力固定好,每5个试样为一组进行测试,取其平均值为测试结果。
(2)缺口冲击强度:缺口冲击采用悬臂梁冲击测试方法按照标准ISO180-1A进行测试,根据样条受到载荷冲击破裂单位截面积上所吸收的有效能量,冲击试验机自动计算出材料冲击强度。冲击实验至少每次选取10个试样为一组,摆锤最高位置能量22J,最后取每组10个试样平均值为测试结果。
性能测试数据:
表1
导热系数/W/(m·K) | 缺口冲击强度KJ/m2 | |
实施例1 | 1.40 | 18.1 |
实施例2 | 1.35 | 19.2 |
实施例3 | 1.30 | 17.4 |
实施例4 | 1.31 | 18.2 |
对比例1 | 1.07 | 15.1 |
对比例2 | 0.85 | 12.3 |
对比例3 | 1.01 | 13.1 |
Claims (10)
1.一种耐温抗磨ABS塑料,其特征在于,按重量份计,原料至少包含:ABS树脂60-100份,纳米填料0.1-2份,溴系阻燃剂5-10份,偶联剂5-8份,分散剂0.2-2份,增塑剂10-15份,抗菌剂8-10份,抗氧化剂1-5份。
2.根据权利要求1所述的耐温抗磨ABS塑料,其特征在于,按重量份计,原料至少包含:ABS树脂80-90份,纳米填料1-1.8份,溴系阻燃剂5-6.5份,偶联剂5-8份,分散剂0.5-1.5份,增塑剂11-13份,抗菌剂8-8.5份,抗氧化剂2-2.5份。
3.根据权利要求1-2任一项所述的耐温抗磨ABS塑料,其特征在于,所述溴系阻燃剂为溴化环氧树脂。
4.根据权利要求1-2任一项所述的耐温抗磨ABS塑料,其特征在于,所述偶联剂为硅烷类偶联剂、钛酸酯类偶联剂的一种或两种。
5.根据权利要求4所述的耐温抗磨ABS塑料,其特征在于,所述偶联剂为硅烷类偶联剂。
6.根据权利要求1-2任一项所述的耐温抗磨ABS塑料,其特征在于,所述增塑剂为聚乙二醇、邻苯二甲酸二辛脂、环氧油酸辛酯的一种或多种。
7.根据权利要求6所述的耐温抗磨ABS塑料,其特征在于,所述增塑剂为聚乙二醇和邻苯二甲酸二辛脂的混合物。
8.根据权利要求1-2任一项所述的耐温抗磨ABS塑料,其特征在于,所述ABS树脂和增塑剂的重量比为(7~7.5):1。
9.根据权利要求1-2任一项所述的耐温抗磨ABS塑料,其特征在于,所述抗菌剂为无机抗菌剂,吡啶硫酮锌的混合物,所述无机抗菌剂为二氧化硅铝载银纳米抗菌剂。
10.一种根据权利要求1-9任一项所述的耐温抗磨ABS塑料的制备方法,其特征在于,步骤至少包括:
(1)将ABS树脂置于60~75℃烘箱中干燥热烘4~6小时,注塑机螺筒和注塑模具进行预加热;
(2)将干燥后的ABS树脂送入注塑机的螺筒内,加热至熔融状态;
(3)将纳米填料,溴系阻燃剂,偶联剂,分散剂,增塑剂,抗菌剂,抗氧化剂加入到熔融状态的ABS树脂中;
(4)充分混合均匀后喷射至模具中,完成后待模具冷却至室温;
(5)开模将模具内的产品取出,风干切粒制得本发明的ABS塑料。
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- 2021-09-16 CN CN202111085686.5A patent/CN115340742A/zh active Pending
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