CN116874972A - 一种微孔发泡abs材料及其制备方法 - Google Patents
一种微孔发泡abs材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116874972A CN116874972A CN202310983418.8A CN202310983418A CN116874972A CN 116874972 A CN116874972 A CN 116874972A CN 202310983418 A CN202310983418 A CN 202310983418A CN 116874972 A CN116874972 A CN 116874972A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- foaming
- parts
- abs
- abs material
- hyperbranched polymer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000005187 foaming Methods 0.000 title claims abstract description 86
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 48
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 16
- 229920000122 acrylonitrile butadiene styrene Polymers 0.000 claims abstract description 83
- 229920000587 hyperbranched polymer Polymers 0.000 claims abstract description 49
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 37
- 239000004594 Masterbatch (MB) Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 19
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 19
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 15
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 claims abstract description 15
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims abstract description 15
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims abstract description 14
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 12
- XECAHXYUAAWDEL-UHFFFAOYSA-N acrylonitrile butadiene styrene Chemical compound C=CC=C.C=CC#N.C=CC1=CC=CC=C1 XECAHXYUAAWDEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 49
- 239000004676 acrylonitrile butadiene styrene Substances 0.000 claims description 49
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 28
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 26
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 18
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 17
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 claims description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 13
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 claims description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 10
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000012190 activator Substances 0.000 claims description 8
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 8
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 7
- MGNCLNQXLYJVJD-UHFFFAOYSA-N cyanuric chloride Chemical compound ClC1=NC(Cl)=NC(Cl)=N1 MGNCLNQXLYJVJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000002390 rotary evaporation Methods 0.000 claims description 7
- 238000007259 addition reaction Methods 0.000 claims description 6
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000010025 steaming Methods 0.000 claims description 5
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims description 4
- 239000005457 ice water Substances 0.000 claims description 4
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229920001897 terpolymer Polymers 0.000 claims description 2
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 abstract description 6
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 abstract description 5
- 239000004156 Azodicarbonamide Substances 0.000 description 12
- XOZUGNYVDXMRKW-AATRIKPKSA-N azodicarbonamide Chemical group NC(=O)\N=N\C(N)=O XOZUGNYVDXMRKW-AATRIKPKSA-N 0.000 description 12
- 235000019399 azodicarbonamide Nutrition 0.000 description 12
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical group O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 7
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 239000006261 foam material Substances 0.000 description 6
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 5
- XOOUIPVCVHRTMJ-UHFFFAOYSA-L zinc stearate Chemical compound [Zn+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O XOOUIPVCVHRTMJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BGYHLZZASRKEJE-UHFFFAOYSA-N [3-[3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoyloxy]-2,2-bis[3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoyloxymethyl]propyl] 3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoate Chemical compound CC(C)(C)C1=C(O)C(C(C)(C)C)=CC(CCC(=O)OCC(COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)(COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)=C1 BGYHLZZASRKEJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 3
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- VBICKXHEKHSIBG-UHFFFAOYSA-N 1-monostearoylglycerol Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OCC(O)CO VBICKXHEKHSIBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JKIJEFPNVSHHEI-UHFFFAOYSA-N Phenol, 2,4-bis(1,1-dimethylethyl)-, phosphite (3:1) Chemical compound CC(C)(C)C1=CC(C(C)(C)C)=CC=C1OP(OC=1C(=CC(=CC=1)C(C)(C)C)C(C)(C)C)OC1=CC=C(C(C)(C)C)C=C1C(C)(C)C JKIJEFPNVSHHEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- TXQVDVNAKHFQPP-UHFFFAOYSA-N [3-hydroxy-2,2-bis(hydroxymethyl)propyl] octadecanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OCC(CO)(CO)CO TXQVDVNAKHFQPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- RKISUIUJZGSLEV-UHFFFAOYSA-N n-[2-(octadecanoylamino)ethyl]octadecanamide Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)NCCNC(=O)CCCCCCCCCCCCCCCCC RKISUIUJZGSLEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 229940037312 stearamide Drugs 0.000 description 2
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 2
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 zinc stearate Chemical class 0.000 description 2
- QMMJWQMCMRUYTG-UHFFFAOYSA-N 1,2,4,5-tetrachloro-3-(trifluoromethyl)benzene Chemical compound FC(F)(F)C1=C(Cl)C(Cl)=CC(Cl)=C1Cl QMMJWQMCMRUYTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BCHZICNRHXRCHY-UHFFFAOYSA-N 2h-oxazine Chemical group N1OC=CC=C1 BCHZICNRHXRCHY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- YQEMORVAKMFKLG-UHFFFAOYSA-N glycerine monostearate Natural products CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OC(CO)CO YQEMORVAKMFKLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SVUQHVRAGMNPLW-UHFFFAOYSA-N glycerol monostearate Natural products CCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OCC(O)CO SVUQHVRAGMNPLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006459 hydrosilylation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 150000003751 zinc Chemical class 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
- C08J9/04—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
- C08J9/06—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a chemical blowing agent
- C08J9/10—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a chemical blowing agent developing nitrogen, the blowing agent being a compound containing a nitrogen-to-nitrogen bond
- C08J9/102—Azo-compounds
- C08J9/103—Azodicarbonamide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G83/00—Macromolecular compounds not provided for in groups C08G2/00 - C08G81/00
- C08G83/002—Dendritic macromolecules
- C08G83/005—Hyperbranched macromolecules
- C08G83/006—After treatment of hyperbranched macromolecules
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
- C08J3/20—Compounding polymers with additives, e.g. colouring
- C08J3/22—Compounding polymers with additives, e.g. colouring using masterbatch techniques
- C08J3/226—Compounding polymers with additives, e.g. colouring using masterbatch techniques using a polymer as a carrier
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
- C08J9/0066—Use of inorganic compounding ingredients
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2203/00—Foams characterized by the expanding agent
- C08J2203/04—N2 releasing, ex azodicarbonamide or nitroso compound
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2355/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers, obtained by polymerisation reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, not provided for in groups C08J2323/00 - C08J2353/00
- C08J2355/02—Acrylonitrile-Butadiene-Styrene [ABS] polymers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2455/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers, obtained by polymerisation reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, not provided for in groups C08J2423/00 - C08J2453/00
- C08J2455/02—Acrylonitrile-Butadiene-Styrene [ABS] polymers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2487/00—Characterised by the use of unspecified macromolecular compounds, obtained otherwise than by polymerisation reactions only involving unsaturated carbon-to-carbon bonds
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
Abstract
本发明涉及一种微孔发泡ABS材料及其制备方法，属于微孔发泡ABS材料制备技术领域。所述微孔发泡ABS材料包括以下重量份原料：ABS树脂100份、发泡母粒5‑50份、活化剂0.1‑0.3份、抗氧化剂0.1‑1.3份、润滑剂0.1‑1.3份。所述发泡母粒选用的载体树脂为ABS树脂和端基活化超支化聚合物组成，其中端基活化超支化聚合物具有粘度低，易于加工，且与ABS相容性好的特点，提高了发泡剂在ABS基体材料的分散均匀性。且所述发泡母粒的引入提高了所得微孔发泡ABS材料的耐候性能。
Description
技术领域
本发明属于微孔发泡ABS材料制备技术领域，具体地，涉及一种微孔发泡ABS材料及其制备方法。
背景技术
ABS是一种由聚丁二烯橡胶与单体苯乙烯和丙烯睛接枝而成的共聚物，其具有抗冲击性、耐低温性、绝缘性能优良，表面光泽性良好，容易涂装着色等优点，主要应用于机械、汽车、建材和电子、电器工业中。
微孔发泡材料是指孔径小于10um，孔密度大于109g/cm3的多孔聚合物发泡材料。微孔发泡ABS相比较于未发泡的ABS来说，其质轻、冲击强度、刚性、断裂韧性等性能大幅度提高。微孔发泡ABS材料的微孔发泡工艺直接关系着微孔发泡ABS材料中发泡孔的大小以及分布，是微孔发泡ABS材料性能的关键。目前ABS材料的微孔发泡工艺主要分为物理发泡工艺和化学发泡工艺。其中，物理发泡工艺通过物理手段来控制发泡工艺，一般通过压强和物理发泡剂来控制发泡微孔的尺寸和分布，如间歇釜压发泡、模压发泡、物理注塑发泡等，存在制备周期长，效率低，或设备复杂等问题。而化学发泡工艺不仅成型周期短，生产效率高，能一次成型外形复杂和尺寸精确的微孔发泡制品，而且设备简单，操作简易。化学发泡工艺的关键是发泡剂的选择和用量。目前微孔发泡ABS材料存在因发泡剂的分散不均匀和分解温度过高导致微孔孔金不均一，分布不均一的问题，而导致微孔发泡ABS材料力学性能并不理想的问题。
基于此，本发明停供了一种微孔发泡ABS材料及其制备方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种微孔发泡ABS材料及其制备方法。
本发明要解决的技术问题：微孔发泡ABS材料中微孔孔径不均一和分散不均一的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种微孔发泡ABS材料，包括以下重量份原料：ABS树脂100份、发泡母粒5-50份、活化剂0.1-0.3份、抗氧化剂0.1-1.3份、润滑剂0.1-1.3份。
进一步地，所述ABS树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯的三元共聚物，所述的丁二烯含量为25-55％。
进一步地，所述发泡母粒包括以下重量份原料：载体树脂100份、1-10份发泡剂、无机抗紫外剂5-25份。
进一步地，所述发泡母粒包括以下步骤制成：
将载体树脂和无机抗紫外剂混合10-15min后，再加入发泡剂，继续搅拌15-30min，再经挤出造粒，获得发泡母粒，其中，挤出造粒温度为90-140℃。
进一步地，所述发泡剂为偶氮二甲酰胺，且所述偶氮二甲酰胺偶氮二甲酰胺的粒径为5-20微米。
进一步地，所述无机抗紫外剂为二氧化钛。
进一步地，所述载体树脂为ABS树脂和端基活化超支化聚合物组成，按质量百分比计，包括50-70％的端基活化超支化聚合物，余量为ABS树脂。
进一步地，所述端基活化超支化聚合物由超支化聚合物和端基活化剂经双键加成反应获得。
进一步地，所述端基活化剂为双键硅烷偶联剂。
进一步地，所述双键加成反应的反应温度为90-95℃。
进一步地，所述超支化聚合物由三聚氯氰和1-丙烯-3-醇首先反应获得支化反应底物，再由支化反应底物和1,1,3,3-四甲基二硅氧烷经超支化聚合反应获得，具体包括以下步骤制成：
A1、将三聚氯氰、四氢呋喃和碳酸钾混合后，封闭状态，冰水浴下缓慢加入1-丙烯-3-醇，滴加完全后，缓慢升温至60-65℃，继续搅拌8-12h，停止反应，过滤，滤液旋蒸，得支化底物，其中，所述三聚氯氰、碳酸钾、1-丙烯-3-醇的摩尔比为1:1:3.1-3.3，上述反应的反应过程如下所示，可知，一摩尔所得支化底物含有三摩尔双键，可作为超支化聚合反应中B3型支化底物：
A2、将支化反应底物、N,N-二甲基甲酰胺和1,1,3,3-四甲基二硅氧烷混合后，加入钯负载催化剂(负载率为质量分数5％)，密闭搅拌加热至70-90℃，并保温反应4-6h，停止反应，过滤，回收催化剂，减压旋蒸，得超支化聚合物，其中，所述支化反应底物、1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的摩尔比为2:3-3.5，在该反应中，以支化反应底物作为B3型支化底物，以1,1,3,3-四甲基二硅氧烷为A2型支化底物，经硅氢加成反应，形成超支化聚合物。
进一步地，所述双键加成反应具体操作如下：
将超支化聚合物和N,N-二甲基甲酰胺混合后，搅拌下，滴加过量的端基活化剂，滴加完全后，加热至90-95℃，并保温反应5-8h，停止反应，减压旋蒸，回收过量双键硅烷偶联剂以及溶剂，得端基活化超支化聚合物；
优选地，所述双键硅烷偶联剂的加入物质的量与超支化聚合反应中加入的1,1,3,3-四甲基二硅氧烷加入物质的量相同。
在上述反应，利用超支化聚合物端基上的双键与双键硅烷偶联剂发生的双键加成反应，使得超支化聚合物末端接枝有硅烷偶联剂，促进超支化聚合物对粉末发泡剂的表面改性，促进发泡剂在ABS树脂中的分散。
进一步地，所述活化剂为本技术领域人员熟知能够促进发泡剂(偶氮二甲酰胺)分解产生气泡的有机锌盐，如硬脂酸锌，本发明不作限定。
进一步地，所述抗氧化剂为抗氧剂1010或抗氧剂168中的至少一种。
进一步地，所述润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯、N,N－已撑双硬脂酰胺、甘油单脂酸酯、丁基硬脂酸酯、乙撑双硬脂酰胺中的至少一种。
一种微孔发泡ABS材料的制备方法，包括：
第一步、将ABS树脂、活化剂、抗氧化剂和润滑剂混合后经挤出造粒，得第一混合料，其中，所述挤出机的挤出温度为185-220℃；
第二步、将第一混合料和发泡母粒混合后，经注塑剂，注塑发泡，的微孔发泡ABS材料，其中，所述注塑发泡温度为200-240℃。
本发明的有益效果：
第一方面，本发明采用负载型母粒的形式加入发泡剂，以解决背景技术中提到的问题，解释为：
本发明选用的载体树脂为ABS树脂和端基活化超支化聚合物组成，其中端基活化超支化聚合物具有粘度低，易于加工，且与ABS相容性好的特点，提高了发泡剂在ABS基体材料的分散均匀性；
且本发明提供的端基活化超支化聚合物还具有以下突出效果：
一是，端基为低表面自由能的硅烷偶联剂，进一步增加载体对发泡剂分散作用增强的效果；
二是，端基活化超支化聚合物反应底物为三聚氯氰、1-丙烯-3-醇和1,1,3,3-四甲基二硅氧烷，可知其为一种高含氮(嗪环形式)和高含硅聚合物，具有耐热稳定特性，其的引入提到了微孔发泡ABS材料的本征阻燃性能和热稳定性；
三是，端基活化超支化聚合物中含有大量的硅氧键和超支化结构，其的引入能够与ABS基体材料进一步发生氢键作用，以及其超支化结构促进了最终所得材料互穿网络的形成，因此，其的引入未引起ABS基体材料力学性能的降低，反而在一定程度提高了其弹性性能；
第二方面，本发明考虑到ABS基体材料的耐候性能较弱，将本发明提供的端基活化超支化聚合物同时运用于所述无机抗紫外剂的载体，提高所得微孔发泡ABS材料的耐候性能；
综上所述，本发明获得的微孔发泡ABS材料通过发泡母粒的形式引入了发泡剂和无机抗紫外剂，最终所得微孔发泡ABS材料具有优异的力学性能和耐候性能。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
超支化聚合物的制备：
A1、将0.1mol三聚氯氰、100mL四氢呋喃和0.1mol碳酸钾混合后，封闭状态，冰水浴下缓慢加入0.31mol1-丙烯-3-醇，滴加完全后，缓慢升温至60℃，继续搅拌12h，停止反应，过滤，滤液旋蒸，得支化底物；
A2、将0.2mol支化反应底物、N,N-二甲基甲酰胺和0.3mol1,1,3,3-四甲基二硅氧烷混合后，加入10g钯负载催化剂(负载率为质量分数5％)，密闭搅拌加热至70℃，并保温反应6h，停止反应，过滤，回收催化剂，减压旋蒸，得超支化聚合物。
实施例2
超支化聚合物的制备：
A1、将0.1mol三聚氯氰、100mL四氢呋喃和0.1mol碳酸钾混合后，封闭状态，冰水浴下缓慢加入0.33mol1-丙烯-3-醇，滴加完全后，缓慢升温至65℃，继续搅拌8h，停止反应，过滤，滤液旋蒸，得支化底物；
A2、将0.2mol支化反应底物、200mL N,N-二甲基甲酰胺和0.35mol1,1,3,3-四甲基二硅氧烷混合后，加入10g钯负载催化剂(负载率为质量分数5％)，密闭搅拌加热至90℃，并保温反应4h，停止反应，过滤，回收催化剂，减压旋蒸，得超支化聚合物。
实施例3
端基活化超支化聚合物：
将实施例1制备得超支化聚合物和150mL N,N-二甲基甲酰胺混合后，搅拌下，滴加0.35mol双键硅烷偶联剂(KH-570)，滴加完全后，加热至95℃，并保温反应5h，停止反应，减压旋蒸，回收过量双键硅烷偶联剂以及溶剂，得端基活化超支化聚合物。在本实施例中只是示例性地举出了KH-570的双键硅烷偶联剂。
实施例4
端基活化超支化聚合物：
将实施例1制备得超支化聚合物和150mL N,N-二甲基甲酰胺混合后，搅拌下，滴加0.3mol双键硅烷偶联剂(KH-570)，滴加完全后，加热至90℃，并保温反应8h，停止反应，减压旋蒸，回收过量双键硅烷偶联剂以及溶剂，得端基活化超支化聚合物。
实施例5
发泡母粒的制备：
B1、准备包括以下重量份原料：载体树脂100份、1份发泡剂、无机抗紫外剂5份，其中，所述载体树脂为ABS树脂和端基活化超支化聚合物组成，按质量百分比计，包括50％的实施例3制备的端基活化超支化聚合物，余量为ABS树脂；所述发泡剂为偶氮二甲酰胺，且所述偶氮二甲酰胺偶氮二甲酰胺的粒径为5-20微米；所述无机抗紫外剂为二氧化钛；
B2、将载体树脂和无机抗紫外剂混合15min后，再加入发泡剂，继续搅拌30min，再经挤出造粒，获得发泡母粒，其中，挤出造粒温度为90-140℃。
实施例6
发泡母粒的制备：
B1、准备包括以下重量份原料：载体树脂100份、5份发泡剂、无机抗紫外剂15份，其中，所述载体树脂为ABS树脂和实施例4制备的端基活化超支化聚合物组成，按质量百分比计，包括60％的实施例3制备的端基活化超支化聚合物，余量为ABS树脂；所述发泡剂为偶氮二甲酰胺，且所述偶氮二甲酰胺偶氮二甲酰胺的粒径为5-20微米；所述无机抗紫外剂为二氧化钛；
B2、将载体树脂和无机抗紫外剂混合10min后，再加入发泡剂，继续搅拌20min，再经挤出造粒，获得发泡母粒，其中，挤出造粒温度为90-140℃。
实施例7
发泡母粒的制备：
B1、准备包括以下重量份原料：载体树脂100份、10份发泡剂、无机抗紫外剂25份，其中，所述载体树脂为ABS树脂和实施例5制备的端基活化超支化聚合物组成，按质量百分比计，包括70％的实施例3制备的端基活化超支化聚合物，余量为ABS树脂；所述发泡剂为偶氮二甲酰胺，且所述偶氮二甲酰胺偶氮二甲酰胺的粒径为5-20微米；所述无机抗紫外剂为二氧化钛；
B2、将载体树脂和无机抗紫外剂混合15min后，再加入发泡剂，继续搅拌15min，再经挤出造粒，获得发泡母粒，其中，挤出造粒温度为90-140℃。
对比例1
发泡母粒的制备：
B1、准备包括以下重量份原料：载体树脂100份、1份发泡剂、无机抗紫外剂5份；其中，所述载体树脂为ABS树脂和实施例1制备得超支化聚合物组成，按质量百分比计，包括500％得超支化聚合物，余量为ABS树脂；所述发泡剂为偶氮二甲酰胺，且所述偶氮二甲酰胺偶氮二甲酰胺的粒径为5-20微米；所述无机抗紫外剂为二氧化钛；
B2、于实施例5中步骤B2相同。
实施例8
微孔发泡ABS材料的制备：
第一步、准备包括以下重量份原料：ABS树脂100份、实施例5制备的发泡母粒5份、活化剂0.1份、抗氧化剂0.1份、润滑剂0.1份，其中，所述抗氧化剂为抗氧剂1010；所述润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯；所述活化剂为硬脂酸锌；
第二步、将ABS树脂、活化剂、抗氧化剂和润滑剂混合后经挤出造粒，得第一混合料，其中，所述挤出机的挤出温度为185-220℃；
第二步、将第一混合料和发泡母粒混合后，经注塑剂，注塑发泡，的微孔发泡ABS材料，其中，所述注塑发泡温度为200-240℃。
实施例9
微孔发泡ABS材料的制备：
第一步、准备包括以下重量份原料：ABS树脂100份、实施例6制备的发泡母粒25份、活化剂0.2份、抗氧化剂1份、润滑剂1份，其中，所述抗氧化剂为抗氧剂168；所述润滑剂为N,N－已撑双硬脂酰胺；所述活化剂为硬脂酸锌；
第二步、将ABS树脂、活化剂、抗氧化剂和润滑剂混合后经挤出造粒，得第一混合料，其中，所述挤出机的挤出温度为185-220℃；
第二步、将第一混合料和发泡母粒混合后，经注塑剂，注塑发泡，的微孔发泡ABS材料，其中，所述注塑发泡温度为200-240℃。
实施例10
微孔发泡ABS材料的制备：
第一步、准备包括以下重量份原料：ABS树脂100份、实施例7制备的发泡母粒50份、活化剂0.3份、抗氧化剂1.3份、润滑剂1.3份，其中，所述抗氧化剂为抗氧剂1010；所述润滑剂为乙撑双硬脂酰胺；所述活化剂为硬脂酸锌；
第二步、将ABS树脂、活化剂、抗氧化剂和润滑剂混合后经挤出造粒，得第一混合料，其中，所述挤出机的挤出温度为185-220℃；
第二步、将第一混合料和发泡母粒混合后，经注塑剂，注塑发泡，的微孔发泡ABS材料，其中，所述注塑发泡温度为200-240℃。
对比例2
微孔发泡ABS材料的制备：
与实施例8相比，将发泡母粒等量份替换成对比例1制成的发泡母粒，其余相同。
对比例3
微孔发泡ABS材料的制备：
与实施例8相比，将将发泡母粒替换成偶氮二甲酰胺，其余相同。
将实施例8-9和对比例2-3获得的发泡材料进行物性测试，获得的性能结果如表1所示。
表1
其中，泡孔尺寸和密度采用Kumar法测试；氙灯人工加速老化试验：将粒料按照GB/T 16442.2制成标准样，并测试，试验温度65℃±3℃，相对湿度(65℃±3)％，测试时间为1200h，然后测试拉伸强度降低率
从表1中的力学性能数据(拉伸强度和冲击强度)可以看出，本发明实施例8-10获得的微孔发泡材料具有优异的力学性能；
从表1中的热变形温度可以看出，本发明实施例8-10获得的微孔发泡材料具有优异的热稳定性，且从LOI值，本发明实施例8-10获得的微孔发泡材料具有本征的阻燃性能；
从表1中的氙灯老化实验数据可以看出，本发明实施例8-10获得的微孔发泡材料的垂直燃烧氧指数(LOI值)在24.5-29.3之间，相比对比2获得的微孔发泡材料的阻燃性能得到了极大地提高。
在说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种微孔发泡ABS材料，其特征在于，包括以下重量份原料：ABS树脂100份、发泡母粒5-50份、活化剂0.1-0.3份、抗氧化剂0.1-1.3份、润滑剂0.1-1.3份。
2.根据权利要求1所述的一种微孔发泡ABS材料，其特征在于，所述ABS树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯的三元共聚物，所述的丁二烯含量为25-55％。
3.根据权利要求1所述的一种微孔发泡ABS材料，其特征在于，所述发泡母粒包括以下重量份原料：载体树脂100份、1-10份发泡剂、无机抗紫外剂5-25份。
4.根据权利要求3所述的一种微孔发泡ABS材料，其特征在于，所述发泡母粒包括以下步骤制成：
将载体树脂和无机抗紫外剂混合后，再加入发泡剂，继续搅拌混合，再经挤出造粒，获得发泡母粒。
5.根据权利要求3所述的一种微孔发泡ABS材料，其特征在于，所述载体树脂为ABS树脂和端基活化超支化聚合物组成，按质量百分比计，包括50-70％的端基活化超支化聚合物，余量为ABS树脂。
6.根据权利要求5所述的一种微孔发泡ABS材料，其特征在于，所述端基活化超支化聚合物由超支化聚合物和端基活化剂经双键加成反应获得。
7.根据权利要求6所述的一种微孔发泡ABS材料，其特征在于，所述端基活化剂为双键硅烷偶联剂。
8.根据权利要求6所述的一种微孔发泡ABS材料，其特征在于，所述超支化聚合物，包括以下步骤制成：
A1、将三聚氯氰、四氢呋喃和碳酸钾混合后，封闭状态，冰水浴下缓慢加入1-丙烯-3-醇，滴加完全后，缓慢升温至60-65℃，继续搅拌8-12h，停止反应，过滤，滤液旋蒸，得支化底物；
A2、将支化反应底物、N,N-二甲基甲酰胺和1,1,3,3-四甲基二硅氧烷混合后，加入钯负载催化剂(负载率为质量分数5％)，密闭搅拌加热至70-90℃，并保温反应4-6h，停止反应，过滤，减压旋蒸，得超支化聚合物。
9.根据权利要求6所述的一种微孔发泡ABS材料，其特征在于，所述双键加成反应包括：
将超支化聚合物和N,N-二甲基甲酰胺混合后，搅拌下，滴加端基活化剂，滴加完全后，加热至90-95℃，并保温反应5-8h，停止反应，减压旋蒸，得端基活化超支化聚合物。
10.根据权利要求1-9任一所述的一种微孔发泡ABS材料的制备方法，其特征在于，包括：
第一步、将ABS树脂、活化剂、抗氧化剂和润滑剂混合后经挤出造粒，得第一混合料；
第二步、将第一混合料和发泡母粒混合后，经注塑剂，注塑发泡，的微孔发泡ABS材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310983418.8A CN116874972A (zh) | 2023-08-07 | 2023-08-07 | 一种微孔发泡abs材料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310983418.8A CN116874972A (zh) | 2023-08-07 | 2023-08-07 | 一种微孔发泡abs材料及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116874972A true CN116874972A (zh) | 2023-10-13 |
Family
ID=88264471
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310983418.8A Pending CN116874972A (zh) | 2023-08-07 | 2023-08-07 | 一种微孔发泡abs材料及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116874972A (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103333336A (zh) * | 2013-06-04 | 2013-10-02 | 合肥安聚达新材料科技有限公司 | 一种新型超支化三嗪成炭剂的制备方法 |
| CN103602028A (zh) * | 2013-10-24 | 2014-02-26 | 合肥会通新材料有限公司 | 一种注塑级发泡abs材料及其制备方法 |
| CN105131501A (zh) * | 2015-09-06 | 2015-12-09 | 贵州省材料产业技术研究院 | 一种用于abs微孔发泡材料的发泡母粒及其制备方法 |
| KR20180066624A (ko) * | 2016-12-09 | 2018-06-19 | 김건우 | Abs와 발포제를 결합한 컴파운딩 조성물로부터 제조되는 자동차 내장재 |
| CN110903593A (zh) * | 2019-12-03 | 2020-03-24 | 深圳市富恒新材料股份有限公司 | 一种微孔发泡矿物增强abs材料及其制备方法 |
-
2023
- 2023-08-07 CN CN202310983418.8A patent/CN116874972A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103333336A (zh) * | 2013-06-04 | 2013-10-02 | 合肥安聚达新材料科技有限公司 | 一种新型超支化三嗪成炭剂的制备方法 |
| CN103602028A (zh) * | 2013-10-24 | 2014-02-26 | 合肥会通新材料有限公司 | 一种注塑级发泡abs材料及其制备方法 |
| CN105131501A (zh) * | 2015-09-06 | 2015-12-09 | 贵州省材料产业技术研究院 | 一种用于abs微孔发泡材料的发泡母粒及其制备方法 |
| KR20180066624A (ko) * | 2016-12-09 | 2018-06-19 | 김건우 | Abs와 발포제를 결합한 컴파운딩 조성물로부터 제조되는 자동차 내장재 |
| CN110903593A (zh) * | 2019-12-03 | 2020-03-24 | 深圳市富恒新材料股份有限公司 | 一种微孔发泡矿物增强abs材料及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ABBY R JENNINGS等: "Synthesis and characterization of siloxane-based cyanate ester elastomers from readily available materials: a top-down approach", 《POLYMER INTERNATIONAL》, vol. 66, no. 4, pages 540 - 547 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107903430B (zh) | 一种异氰酸酯基聚酰亚胺硬质泡沫的制备方法 | |
| CN114773756B (zh) | 一种热机械稳定超分子弹性体材料及其制备方法 | |
| CN116874972A (zh) | 一种微孔发泡abs材料及其制备方法 | |
| CN106047271B (zh) | 一种低介电氰酸酯胶粘剂及其制备方法 | |
| CN113637229A (zh) | 一种改性mca阻燃剂及其制备方法 | |
| CN106565923B (zh) | 含硅环氧腰果酚基酚醛树脂及其制备方法和应用 | |
| CN112280314B (zh) | 利用磷系阻燃剂改性的含氢硅油制备有机硅泡沫的方法 | |
| CN115232409A (zh) | 一种聚烯烃发泡材料及其加工方法 | |
| CN114230848A (zh) | 一种纳米氧化锌接枝聚苯乙烯复合泡沫板材料和制法 | |
| CN113402889A (zh) | 一种持久耐用的液体硅胶的制备方法 | |
| CN112980080A (zh) | 一种耐高温聚乙烯及其制备方法 | |
| CN112574540B (zh) | 聚合物发泡材料及其制备方法 | |
| CN111440435A (zh) | 一种高阻燃性聚氨酯保温板及其制备方法 | |
| CN116554534B (zh) | 一种环保型聚丙烯阻燃泡沫材料及其制备工艺 | |
| CN115819887B (zh) | 一种阻隔阻燃聚烯烃塑料包装材料及其制备方法 | |
| CN109370146A (zh) | 一种共混改性的abs发泡材料及其制备方法 | |
| CN116790053B (zh) | 一种高阻燃橡塑保温材料及其制备方法 | |
| CN116284952B (zh) | 一种基于超临界二氧化碳发泡聚丙烯的制备方法 | |
| CN113462115B (zh) | 一种高耐候免喷涂abs复合材料及其制备方法 | |
| CN116814005B (zh) | 一种耐高温的碳化硅气凝胶母粒及其制备方法 | |
| CN115161798B (zh) | 一种透气抗静电新型气凝胶合成纤维及其制备方法 | |
| CN115028881B (zh) | 一种epp珠粒、epp珠粒的制备方法及其成型件 | |
| CN116330793B (zh) | 一种耐高温阻燃聚氨酯复合板及其加工工艺 | |
| CN110776697A (zh) | 一种环保发泡母粒及其制备方法 | |
| CN109181156B (zh) | 阻燃pvc色母粒及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |