本发明涉及高分子材料领域，且特别涉及一种耐热ABS材料及其制备方法。
背景技术：
ABS树脂是五大合成树指之一，其抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能优良，还具有易加工、制品尺寸稳定、表面光泽性好等特点，。熔体粘度较高，流动性差，耐候性较差，紫外线可使变色；热变形温度为85°左右，对温度，剪切速率都比较敏感；广泛应用于机械、汽车、电子电器、仪器仪表、纺织和建筑等工业领域，是一种用途极广的热塑性工程塑料。
目前，普通ABS也广泛的用于汽车行业领域，但用于一些特殊汽车部件还是受到限制，如车灯，普通ABS的热变形温度只有85°，而车灯部制需要将材料热变形提高到100°，车灯部件在汽车装配件里还是占了不少份额，所以研发一款用于车灯材料的耐热ABS改性树脂将会成为汽车行业的发展所需。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种耐热ABS材料，此耐热ABS材料具备较好的耐热性能。
本发明的另一目的在于提供一种耐热ABS材料的制备方法，通过本方法制备得到上述耐热ABS材料。
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
一种耐热ABS材料，按重量份数计，包括：
其中，助剂包括润滑剂以及紫外吸收剂。
一种耐热ABS材料的制备方法，其包括：
按质量份数计，将80～95份的ABS树脂、0～10份的高胶粉、2～15份的耐热剂、0.3～0.9份的抗氧剂、以及0.5～1份的助剂混合、挤出造粒，得到耐热ABS材料。其中，助剂包括润滑剂以及紫外吸收剂。
本发明实施例的有益效果是：本发明实施例的ABS树脂、高胶粉、耐热剂、抗氧剂以及助剂之间具有较好的相容性。通过本发明实施例制备的耐热ABS材料，具有较好的耐热性能，能够承受在制备汽车部件过程中烤漆工序的温度，避免在制备过程中出现变形，满足在汽车领域使用的要求。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例的耐热ABS材料及其制备方法进行具体说明。
本发明实施例提供的一种耐热ABS材料，按重量份数计，包括：
具体地，ABS树脂可选用在温度为220℃、负荷为10kg(测试标准为GB/T 3682—2000)条件下，熔体流动速率在15～22g/10min之间ABS树脂。例如可以选用ABS/HI-121(熔体流动速率:15g/10min)、ABS/HI-121H(熔体流动速率:20g/10min)、ABS/MP-211(熔体流动速率:15g/10min)、ABS/XG-568C(熔体流动速率:20g/10min)、ABS/TR-557(熔体流动速率:20g/10min)等。上述ABS树脂例如可以为韩国LG化学生产的ABS树脂(型号HI121)，可直接从市场购得。上述均具备较好的流动性以及耐热性，具备良好的改性基础。
高胶粉具有胶含量高、腈含量高、热形变温度高以及熔融指数高等特点，可以作为本发明的耐热ABS材料的耐热组分。高胶粉例如可以选用韩国锦湖HR-181高胶粉、韩国巴斯夫VLKABS高胶粉等，可直接从市场购得。上述高胶粉具有较高的胶含量，能够增加耐热ABS材料的韧性，从而提高热性变温度。
耐热剂例如可以为马来酰亚胺型耐热改性剂，例如苯乙烯、N-苯基马来酰亚胺以及马来酸酐的共聚得到的马来酰亚胺型耐热改性剂。具有流动性好、高反应性以及相容性，可以作为本发明的耐热ABS材料的耐热组分。可以选用日本电气化学生产耐热剂(DENKA IP MS-NB)，可直接从市场购得。其中，DENKA IP MS-NB即是一种苯乙烯、N-苯基马来酰亚胺以及马来酸酐的共聚得到的马来酰亚胺型耐热改性剂。具有成本低、相容性高等特点。
抗氧剂包括β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯与三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯的混合物。按质量份数计，0.3～0.9份抗氧剂中包括0.2～06份的β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯以及01～0.3份的三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯。β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯可以选用巴斯夫1076抗氧剂，三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯可以选用巴斯夫168抗氧剂，均可直接从市场购得。β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯具有良好的光稳定性以及色牢性，为主抗氧剂。三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯不易燃、不腐蚀、稳定性好，为辅抗氧剂。β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯与三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯均作为辅助抗氧剂，共同复配并用，具备极好的协同效应，可有效地防止ABS树脂在注塑中的热降解，能够给ABS树脂提供长效的保护。
助剂包括润滑剂以及紫外吸收剂。润滑剂可以选用乙撑双硬脂酰胺，乙撑双硬脂酰胺能够提高耐热ABS材料的光洁度以及脱膜性。
紫外吸收剂可以选用2-(2’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三唑，2-(2’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三唑具有优良的耐热升华性、耐洗涤性、耐气体褪色性以及机械性能保持性，能够提高耐热ABS材料的耐热性以及机械性能。同时，2-(2’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三唑与上述抗氧化剂并用具有显著的协同效应，能够有效改善耐热ABS材料的热氧稳定性。紫外吸收剂可以选用例如巴斯夫生产的UV327，可直接从市场购得。
通常，对ABS树脂改性时，材料塑化效果不好即会造成材料中有小颗粒形态出现，一旦注塑成型这些小颗粒就会形成麻点。乙撑双硬脂酰胺以及2-(2’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三唑均可以与上述耐热剂、抗氧剂具有较好的协同效应以及相容性，从而避免在ABS树脂改性过程中产生麻点。
本发明实施例提供的一种耐热ABS材料的制备方法，其包括：
按质量份数计，将80～95份的ABS树脂、0～10份的高胶粉、2～15份的耐热剂、0.3～0.9份的抗氧剂、以及0.5～1份的助剂混合、挤出以及造粒，得到耐热ABS材料。其中，助剂包括润滑剂以及紫外吸收剂。
具体地，将上述ABS树脂、高胶粉、耐热剂、抗氧剂以及助剂加入到混合机中混合均匀。混合机可以选用高速混料机。螺杆挤出机可以选用双螺杆挤出机，双螺杆挤出机的螺杆分为进料段、压缩段、塑化段以及均化段。进料段为螺杆的前段，靠近双螺杆挤出机的喂料口，该段的作用是对物料主要起传热软化、输送。压缩段为螺杆的中段，该段的作用是对物料继续加热、软化以及熔融。塑化段为螺杆的终端与尾段之间的部分，该段的作用是对熔融的物料完全塑化。均化段为螺杆的尾段，靠近双螺杆挤出机的模口，该段的作用是将完全塑化的物料搅拌均匀成为质量均匀的熔体并且挤压成型。
错列角是指相邻两片捏合块对称中心线的夹角。一般分为30°、45°、90°。为了使上述物料在挤出造粒的过程中达到更好的塑化以及熔融效果，通过捏合块错列角的选择来降低螺杆对物料的剪切强度，即螺杆组合的弱剪切，以防止物料在挤出造粒的过程中发生降解。使用双螺杆挤出机的螺杆组合为：塑化段捏合块的错列角为30°或45°，均化段捏合块的错列角为30°或45°。
由于胶料的粘度较高，在压出过程中在剪切力的作用下会产生大量的热量。通过控制双螺杆长径比为40：1，能够使温度的升高保持在一定的限度之内。以避免物料在双螺杆挤出机内分解。
将混合好的上述物料加入到双螺杆挤出机中，设定双螺杆挤出机的温度：进料段温度为190～200℃，压缩段温度为195～200℃，塑化段温度为215～230℃，均化段温度为210～225℃，模口温度为205～220℃。混合后的物料依次通过进料段、压缩段、塑化段、均化段、模口/模头，完成挤出以及造粒，得到耐热ABS材料。
通过上述温度控制以及螺杆组合制备得到的耐热ABS材料具有比普通ABS有更好的耐热性，能够用于普通ABS耐热性能无法满足的领域，例如在制造汽车车灯时，灯料在90～100℃条件下通过烤漆工艺喷涂于耐热ABS材料，本发明的耐热ABS材料的耐热性能够达到使用要求。同时，避免制成汽车部件出现麻点的问题，又能够配成各种颜色满足汽车内饰各类颜色要求。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
称取80kg的ABS树脂、10kg的高胶粉、15kg的耐热剂、0.2kg的β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、0.1kg的三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、0.3kg的乙撑双硬脂酰胺以及0.2kg的2-(2’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三唑加入到混合机中混合得到混合物料，将混合物料加入到双螺杆挤出机中，设定双螺杆挤出机的温度：进料段温度为190℃，压缩段温度为200℃，塑化段温度为220℃，均化段温度为215℃，模口/模头温度为210℃，经过双螺杆挤出机的挤出以及造粒，得到耐热ABS材料。
实施例2
称取82kg的ABS树脂、8kg的高胶粉、11kg的耐热剂、0.4kg的β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、0.3kg的三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、0.5kg的乙撑双硬脂酰胺以及0.4kg的2-(2’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三唑加入到混合机中混合得到混合物料，将混合物料加入到双螺杆挤出机中，设定双螺杆挤出机的温度：进料段温度为200℃，压缩段温度为200℃，塑化段温度为225℃，均化段温度为210℃，模口/模头温度为220℃，经过双螺杆挤出机的挤出以及造粒，得到耐热ABS材料。
实施例3
称取90kg的ABS树脂、5kg的高胶粉、10kg的耐热剂、0.5kg的β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、0.2kg的三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、0.4kg的乙撑双硬脂酰胺以及0.3kg的2-(2’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三唑加入到混合机中混合得到混合物料，将混合物料加入到双螺杆挤出机中，设定双螺杆挤出机的温度：进料段温度为195℃，压缩段温度为195℃，塑化段温度为230℃，均化段温度为225℃，模口/模头温度为205℃，经过双螺杆挤出机的挤出以及造粒，得到耐热ABS材料。
实施例4
称取95kg的ABS树脂、6kg的耐热剂、0.3kg的β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、0.3kg的三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、0.4kg的乙撑双硬脂酰胺以及0.2kg的2-(2’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三唑加入到混合机中混合得到混合物料，将混合物料加入到双螺杆挤出机中，设定双螺杆挤出机的温度：进料段温度为190℃，压缩段温度为200℃，塑化段温度为230℃，均化段温度为225℃，模口/模头温度为215℃，经过双螺杆挤出机的挤出以及造粒，得到耐热ABS材料。
实施例5
称取98kg的ABS树脂、2kg的耐热剂、0.6kg的β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、0.3kg的三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、0.6kg的乙撑双硬脂酰胺以及0.4kg的2-(2’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三唑加入到混合机中混合得到混合物料，将混合物料加入到双螺杆挤出机中，设定双螺杆挤出机的温度：进料段温度为200℃，压缩段温度为200℃，塑化段温度为215℃，均化段温度为215℃，模口/模头温度为220℃，经过双螺杆挤出机的挤出以及造粒，得到耐热ABS材料。
实施例6
称取80kg的ABS树脂、10kg的高胶粉、15kg的耐热剂、0.3kg的β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯以及0.5kg的乙撑双硬脂酰胺加入到混合机中混合得到混合物料，将混合物料加入到双螺杆挤出机中，设定双螺杆挤出机的温度：进料段温度为190℃，压缩段温度为200℃，塑化段温度为220℃，均化段温度为215℃，模口/模头温度为210℃，经过双螺杆挤出机的挤出以及造粒，得到耐热ABS材料。
实施例7
称取82kg的ABS树脂、8kg的高胶粉、11kg的耐热剂、0.7kg的三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯以及0.9kg的2-(2’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三唑加入到混合机中混合得到混合物料，将混合物料加入到双螺杆挤出机中，设定双螺杆挤出机的温度：进料段温度为200℃，压缩段温度为200℃，塑化段温度为225℃，均化段温度为210℃，模口/模头温度为220℃，经过双螺杆挤出机的挤出以及造粒，得到耐热ABS材料。
实施例8
称取90kg的ABS树脂、5kg的高胶粉、10kg的耐热剂、0.7kg的β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯以及0.7kg的乙撑双硬脂酰胺加入到混合机中混合得到混合物料，将混合物料加入到双螺杆挤出机中，设定双螺杆挤出机的温度：进料段温度为195℃，压缩段温度为195℃，塑化段温度为230℃，均化段温度为225℃，模口/模头温度为205℃，经过双螺杆挤出机的挤出以及造粒，得到耐热ABS材料。
实施例9
称取95kg的ABS树脂、6kg的耐热剂、0.6kg的β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯以及0.6kg的2-(2’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三唑加入到混合机中混合得到混合物料，将混合物料加入到双螺杆挤出机中，设定双螺杆挤出机的温度：进料段温度为190℃，压缩段温度为200℃，塑化段温度为230℃，均化段温度为225℃，模口/模头温度为215℃，经过双螺杆挤出机的挤出以及造粒，得到耐热ABS材料。
实施例10
称取98kg的ABS树脂、2kg的耐热剂、0.9kg的β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯以及1kg的乙撑双硬脂酰胺1加入到混合机中混合得到混合物料，将混合物料加入到双螺杆挤出机中，设定双螺杆挤出机的温度：进料段温度为200℃，压缩段温度为200℃，塑化段温度为215℃，均化段温度为215℃，模口/模头温度为220℃，经过双螺杆挤出机的挤出以及造粒，得到耐热ABS材料。
采用实施例1～10的方法制得的耐热ABS材料，并测试耐热ABS材料的性能参数。测试结果见表1。
实施例1与实施例6使用的物料基本相同，主要区别在于，实施例1的抗氧剂使用β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯与三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯的混合物，实施例6的抗氧剂仅使用β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯。实施例1的助剂使用润滑剂与紫外吸收剂的混合物，实施例6的助剂仅使用润滑剂。
实施例2与实施例7使用的物料基本相同，主要区别在于，实施例2的抗氧剂使用β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯与三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯的混合物，实施例7的抗氧剂仅使用三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯。实施例2的助剂使用润滑剂与紫外吸收剂的混合物，实施例7的助剂仅使用紫外吸收剂。
实施例3与实施例8使用的物料基本相同，主要区别在于，实施例3的抗氧剂使用β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯与三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯的混合物，实施例8的抗氧剂仅使用β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯。实施例3的助剂使用润滑剂与紫外吸收剂的混合物，实施例8的助剂仅使用润滑剂。
实施例4与实施例9使用的物料基本相同，主要区别在于，实施例4的抗氧剂使用β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯与三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯的混合物，实施例9的抗氧剂仅使用β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯。实施例4的助剂使用润滑剂与紫外吸收剂的混合物，实施例9的助剂仅使用紫外吸收剂。
实施例5与实施例10使用的物料基本相同，主要区别在于，实施例5的抗氧剂使用β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯与三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯的混合物，实施例10的抗氧剂仅使用三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯。实施例5的助剂使用润滑剂与紫外吸收剂的混合物，实施例10的助剂仅使用润滑剂一种。
具体地，按照《ISO527》标准测试拉伸性能以及伸长率，按照《ISO178》测试弯曲强度以及弯曲模量，按照《ISO179/1eA》测试悬臂梁缺口冲击强度，按照《ISO75B》测量热形变温度，按照《GB1636-79》测试密度。
从表1可以看出，使用多种耐热剂以及助剂制备的耐热ABS材料的热形变温度明显高于单独使用一种抗氧剂以及一种助剂制备的耐热ABS材料。同时，从表中还可以看出，使用多种耐热剂以及助剂制备的耐热ABS材料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量以及悬臂梁缺口冲击强度均有明显提高，说明通过本发明实施例1～5制备的耐热ABS材料同时具备更好的机械性能。
上述结果表明，ABS树脂、高胶粉、耐热剂、抗氧剂以及助剂之间具有较好的相容性。实施例6至10制备的耐热ABS塑料已能满足日常的塑料使用需求，而通过本发明实施例1～5制备的耐热ABS材料，具有较好的耐热性能，能够承受在制备汽车部件过程中烤漆工序的温度，避免在制备过程中出现变形，满足在汽车领域使用的要求。
以上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。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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他实施例，都属于本发明保护的范围。