一種中空玻璃微珠填充改性abs材料及其製備方法
2023-05-27 11:54:56
專利名稱：一種中空玻璃微珠填充改性abs材料及其製備方法
一種中空玻璃微珠填充改性ABS材料及其製備方法本發明涉及高分子材料技術領域，尤其涉及一種中空玻璃微珠填充改性ABS材料及其製備方法。ABS樹脂是由聚苯乙烯加丁二烯改性而成，是最便宜的工程塑料之一，易加工、尺寸穩定性優異、衝擊強度較PS高並且有較高剛性、有優良的介電絕緣性、光澤較好、易於塗裝、低吸水。空心玻璃微珠，是由無機材料構成的，按化學成份含有二氧化矽、氧化鋁、氧化鋯、氧化鎂和矽酸鈉等。其粒徑十到幾百微米，壁厚幾個微米，為內部充斥二氧化碳等氣體的封閉微型球體。並且具有質輕、低導熱、無毒、不燃，化學穩定性好、高分散等優點。 中空玻璃微珠作為一種新型的無機剛性粒子，在聚合物中特別是在工業界已經得到了廣泛的應用。但關於中空玻璃微珠填充聚合物的各種研究還很不完善，大部分都集中在熱固性樹脂領域。本發明要解決的技術問題是提供一種中空玻璃微珠填充改性ABS材料及其製備方法，以獲得成本較低、機械性能和流動性能較好的改性ABS材料。為了解決上述技術問題，本發明採用的技術方案是，一種中空玻璃微珠填充改性ABS材料，按重量百分比由以下組分組成 ABS 樹脂50-80%;
相容劑3-5%;
增軔劑5-10°/。；
偶聯劑3-5%;
補強劑1-3%
中空玻璃微珠5-30%;
塑料加工助劑1-3% o以上所述的中空玻璃微珠填充改性ABS材料，所述相容劑為PS接枝馬來酸酐，其製備方法如下步驟一、按重量百分比稱取聚苯乙烯樹脂88-94%、馬來酸酐2-4%、苯乙烯2_4%、過氧化二異丙苯0. 1-0. 2%、抗氧劑0. 3-0. 5%、潤滑劑0. 4-0. 6%、白礦油I. 5-2. 5% ；步驟二、將稱取的過氧化二異丙苯溶於稱取的白礦油中，攪拌均勻，充分溶解得到混合液；步驟三、將步驟二中的混合液和稱取的聚苯乙烯樹脂、馬來酸酐、苯乙烯、抗氧劑、潤滑劑加入到高速混合機中混合均勻得到混合物料；步驟四、將步驟三的混合物料投入到雙螺杆擠出機的料鬥中，經熔融反應，擠出造粒，得到相容劑；雙螺杆擠出機工藝條件為熔融段溫度150-155 °C、反應段溫度170-185°C、脫氣段 180-185°C、機頭溫度 150_155°C。以上所述的中空玻璃微珠填充改性ABS材料，所述塑料加工助劑包括抗氧劑和潤滑劑，所述抗氧劑由酚類抗氧劑和磷酸酯類抗氧劑按重量比I :1配比製成，所述潤滑劑為乙撐雙硬酸脂醯胺。以上所述的中空玻璃微珠填充改性ABS材料，所述補強劑是二氧化矽，細度不低於800目，純度>99. 9。以上所述的中空玻璃微珠填充改性ABS材料，所述偶聯劑是矽烷類偶聯劑是
Y _氣丙基二乙氧基娃燒。以上所述的中空玻璃微珠填充改性ABS材料，所述增韌劑是氫化SBS苯乙烯類熱塑性彈性體。以上所述的中空玻璃微珠填充改性ABS材料，所述中空玻璃微珠是鹼石灰硼矽酸鹽中空玻璃微珠，真實密度0. 32g/cc,粒徑40-75微米，抗壓強度13. 78Mpa。以上所述的中空玻璃微珠填充改性ABS材料，按重量百分比由以下組分組成
ABS 樹脂55-65%;
相容劑3-4%;
增韌劑5-10%;
偶聯劑3-5%;
補強劑1-3%;
中空玻璃微珠15-25%;
塑料加工助劑1-3% o一種上述中空玻璃微珠填充改性ABS材料的製備方法，包括以下步驟步驟一、按上述的重量百分比稱取各個組分，並對稱取的各個組分進行乾燥處理；、
步驟二、將乾燥處理後的ABS樹脂、相容劑和偶聯劑置於混合機或攪拌機中預先混合3-5min，再加入中空玻璃微珠、補強劑、增韌劑、塑料加工助劑繼續混合10_20min ；步驟三、將步驟二混合後的物料加入雙螺杆擠出機的料鬥中經過熔融反應，擠出造粒；雙螺杆擠出機的 工藝條件為螺杆長徑比35，前段溫度200-240°C、中段溫度190-230°C、後段溫度 180-220°C、機頭溫度 200-230°C ;螺杆轉速 350_400r/min。本發明以ABS樹脂為基體樹脂，中空玻璃微珠為填料，採用合適種類和配比的助齊U，在恰當的工藝條件下加工，使得製備的中空玻璃微珠填充改性ABS材料成本低廉，在拉伸強度、彎曲強度、彎曲模量、衝擊強度、流動性指數等方面都比較優異，可廣泛運用於儀器儀表、家用電器、玩具和娛樂用品以及建築行業。下面通過實施例對本發明進行進一步闡述在下述各個實施例中，ABS樹脂採用鎮江奇美實業產的ABS 888G;中空玻璃微珠採用美國3M公司產的鹼石灰硼矽酸鹽玻璃微珠，真實密度0. 32g/cc,粒徑40-75微米，抗壓強度13. 78Mpa，牌號為S32 ;增韌劑是氫化SBS苯乙烯類熱塑性彈性體採用嶽陽巴陵石化產的SBS 792;偶聯劑為Y-氯丙基三乙氧基矽烷，無色透明液體，折射率I. 42，相對密度
0.94g/cc，採用道康寧公司產的矽烷類偶聯劑KH570;補強劑採用德國德固賽產超細二氧化矽A380，800目，純度>99. 9 ;塑料加工助劑包括抗氧劑和潤滑劑，抗氧劑由酚類抗氧化劑(CIBA精化的Irganox 1098)和磷酸酯類抗氧化劑(CIBA精化的Irganox 168)按重量I :1配比而成，潤滑劑採用乙撐雙硬酸脂醯胺，比如國產EBS ;相容劑為自製的PS接枝馬來酸酐(PS-g-MAH)，其製備方法如下步驟一、按重量百分比稱取聚苯乙烯樹脂91%、馬來酸酐3%、苯乙烯3%、過氧化二異丙苯0. 1%、抗氧劑0. 4%、潤滑劑0. 5%、白礦油2% ；步驟二、將稱取的過氧化二異丙苯溶於稱取的白礦油中，攪拌均勻，充分溶解得到混合液；步驟三、將步驟二中的混合液和稱取的聚苯乙烯樹脂、馬來酸酐、苯乙烯、抗氧劑、潤滑劑加入到高速混合機中混合均勻得到混合物料；步驟四、將步驟三的混合物料投入到雙螺杆擠出機的料鬥中，經熔融反應，擠出造粒，得到相容劑；雙螺杆擠出機工藝條件為熔融段溫度150-155 °C、反應段溫度170-185°C、脫氣段 180-185°C、機頭溫度 150_155°C。其中，該聚苯乙烯樹脂可以採用鎮江奇美的GPPS 525 ;馬來酸酐採用天津中和化工廠產的化學純馬來酸酐；苯乙烯採用美國Dow化學公司產的已提純苯乙烯；過氧化二異丙苯採用阿克蘇諾貝爾產的分析純過氧化二異丙苯；抗氧劑採用瑞士汽巴精化產的1010和168的I: I復配物；潤滑劑採用韓國產的EBS120 ；白礦油採用撫順盛威石化產的32#白礦油。實施例I實施例I的中空玻璃微珠填充改性ABS材料，按重量百分比，由以下組分組成ABS樹脂80%;中空玻璃微珠5% ;相容劑4% ;增韌劑5% ;偶聯劑3. 5% ;補強劑1%;塑料加工助劑1.5%。
其製備方法如下步驟一、按上述所述的重量百分比稱取各個組分，並對稱取的各個組分進行乾燥處理；具體可以採用乾燥機進行乾燥處理；步驟二、將乾燥後的ABS樹脂、相容劑和偶聯劑置於高速混合機或攪拌機中預先混合3min，再加入中空玻璃微珠、補強劑、增韌劑、塑料加工助劑繼續混合IOmin ；步驟三、將步驟二混合後的物料加入雙螺杆擠出機的料鬥中經過熔融反應，擠出造粒；雙螺杆擠出機的工藝條件為螺杆長徑比為35，前段溫度200°C、中段溫度190°C、後段溫度180°C、機頭溫度200°C ;螺杆轉速 350r/min。實施例2該實施例的中空玻璃微珠填充改性ABS材料，按重量百分比，由以下組分組成ABS樹脂60%;中空玻璃微珠20% ;相容劑3% ;增韌劑10% ;偶聯劑3% ;補強劑3%;塑料加工助劑1%。其製備方法如下步驟一、按上述所述的重量百分比稱取各個組分，並對稱取的各個組分進行乾燥處理；具體可以採用乾燥機進行乾燥處理；步驟二、將乾燥後的ABS樹脂、相容劑和偶聯劑置於高速混合機或攪拌機中預先混合5min，再加入中空玻璃微珠、補強劑、增韌劑、塑料加工助劑繼續混合20min ；步驟三、將步驟二混合後的物料加入雙螺杆擠出機的料鬥中經過熔融反應，擠出造粒；雙螺杆擠出機的工藝條件為螺杆長徑比為35，前段溫度240°C、中段溫度230°C、後段溫度220°C、機頭溫度230°C ;螺杆轉速400r/min。實施例3該實施例的中空玻璃微珠填充改性ABS材料，按重量百分比，由以下組分組成ABS樹脂50% ;中空玻璃微珠30% ;相容劑3% ;增韌劑8% ;偶聯劑3% ;補強劑3% ；塑料加工助劑3%。其製備方法如下步驟一、按上述所述的重量百分比稱取各個組分，並對稱取的各個組分進行乾燥處理；具體可以採用乾燥機進行乾燥處理；步驟二、將乾燥後的ABS樹脂、相容劑和偶聯劑置於高速混合機或攪拌機中預先混合5min，再加入中空玻璃微珠、補強劑、增韌劑、塑料加工助劑繼續混合15min ；步驟三、將步驟二混合後的物料加入雙螺杆擠出機的料鬥中經過熔融反應，擠出造粒；雙螺杆擠出機的工藝條件為螺杆長徑比為35，前段溫度220°C、中段溫度200°C、後段溫度210°C、機頭溫度225°C ;螺杆轉速370r/min。性能測試及評價上述實施例1-3製備的粒子物料按ASTM標準注塑成型成各種標準力學性能測試樣條和燃燒試樣條，測試方法如表I所不表I :
權利要求
1.一種中空玻璃微珠填充改性ABS材料，其特徵在於，按重量百分比由以下組分組成 ABS 樹脂50-80%; 相容劑3-5%;增韌劑5-10%; 偶聯劑3-5%; 補強劑1-3%; 中空玻璃微珠5-30%; 塑料加工助劑1-3% o
2.根據權利要求I所述的中空玻璃微珠填充改性ABS材料，其特徵在於，所述相容劑為PS接枝馬來酸酐，其製備方法如下 步驟一、按重量百分比稱取聚苯乙烯樹脂88-94%、馬來酸酐2-4%、苯乙烯2-4%、過氧化二異丙苯0. 1-0. 2%、抗氧劑0. 3-0. 5%、潤滑劑0. 4-0. 6%、白礦油I. 5-2. 5% ； 步驟二、將稱取的過氧化二異丙苯溶於稱取的白礦油中，攪拌均勻，充分溶解得到混合液； 步驟三、將步驟二中的混合液和稱取的聚苯乙烯樹脂、馬來酸酐、苯乙烯、抗氧劑、潤滑劑加入到高速混合機中混合均勻得到混合物料； 步驟四、將步驟三的混合物料投入到雙螺杆擠出機的料鬥中，經熔融反應，擠出造粒，得到相容劑；雙螺杆擠出機工藝條件為熔融段溫度150-155°C、反應段溫度170-185°C、脫氣段 180-185°C、機頭溫度 150-155°C。
3.根據權利要求I所述的中空玻璃微珠填充改性ABS材料，其特徵在於，所述塑料加工助劑包括抗氧劑和潤滑劑，所述抗氧劑由酚類抗氧劑和磷酸酯類抗氧劑按重量比I :1配比製成，所述潤滑劑為乙撐雙硬酸脂醯胺。
4.根據權利要求I所述的中空玻璃微珠填充改性ABS材料，其特徵在於，所述補強劑是二氧化矽，細度不低於800目，純度>99. 9。
5.根據權利要求I所述的中空玻璃微珠填充改性ABS材料，其特徵在於，所述矽烷類偶聯劑是Y-氯丙基二乙氧基娃燒。
6.根據權利要求I所述的中空玻璃微珠填充改性ABS材料，其特徵在於，所述增韌劑是氫化SBS苯乙烯類熱塑性彈性體。
7.根據權利要求I所述的中空玻璃微珠填充改性ABS材料，其特徵在於，所述中空玻璃微珠是鹼石灰硼矽酸鹽中空玻璃微珠，真實密度0. 32g/cc,粒徑40-75微米，抗壓強度13. 78Mpa0
8.根據權利要求I所述的中空玻璃微珠填充改性ABS材料，其特徵在於，按重量百分比由以下組分組成ABS 樹脂55-65%； 相容劑3-4%;增韌劑5-10%; 偶聯劑3-5%; 補強劑1-3%; 中空玻璃微珠15-25%: 塑料加工助劑1-3% o
9.一種權利要求I所述中空玻璃微珠填充改性ABS材料的製備方法，其特徵在於，包括以下步驟步驟一、按權利要求I所述的重量百分比稱取各個組分，並對稱取的各個組分進行乾燥處理； 步驟二、將乾燥處理後的ABS樹脂、相容劑和偶聯劑置於混合機或攪拌機中預先混合3-5min，再加入中空玻璃微珠、補強劑、增韌劑、塑料加工助劑繼續混合10_20min ； 步驟三、將步驟二混合後的物料加入雙螺杆擠出機的料鬥中經過熔融反應，擠出造粒；雙螺杆擠出機的工藝條件為螺杆長徑比35，前段溫度200-240°C、中段溫度190_230°C、後段溫度180-220°C、機頭溫度200-230°C ;螺杆轉速350_400r/min。
全文摘要
本發明公開了一種中空玻璃微珠填充改性ABS材料及其製備方法。一種中空玻璃微珠填充改性ABS材料，按重量百分比由以下組分組成ABS樹脂50-80%；相容劑3-5%；增韌劑5-10%；偶聯劑3-5%；補強劑1-3%；中空玻璃微珠5-30%；塑料加工助劑1-3%。本發明以ABS樹脂為基體樹脂，中空玻璃微珠為填料，採用合適種類和配比的助劑，在恰當的工藝條件下加工，使得製備的中空玻璃微珠填充改性ABS材料成本低廉，在拉伸強度、彎曲強度、彎曲模量、衝擊強度、流動性指數等方面都比較優異，可廣泛運用於儀器儀表、家用電器、玩具和娛樂用品以及建築行業。
文檔編號C08L55/02GK102746606SQ201210214270
公開日2012年10月24日 申請日期2012年6月27日 優先權日2012年6月27日
發明者徐東, 徐永, 文勝 申請人:深圳市科聚新材料有限公司