一种耐刮擦防尘ABS复合材料及其制备方法和应用与流程

一种耐刮擦防尘abs复合材料及其制备方法和应用
技术领域
1.本发明属于热塑性材料技术领域，特别涉及一种耐刮擦防尘的耐热abs复合材料及其制备方法和应用。


背景技术：

2.苯乙烯-丙烯腈-丁二烯共聚物(abs)树脂由于具有良好的抗冲击性、流动性、耐化学品性及尺寸稳定性，在汽车、家电等领域有很高的应用。在汽车内饰、家电、电子包装等领域，由于光照、外部热源、摩擦等，对材料防尘以及耐刮擦性能提出了较高的要求。但是现有的abs树脂材料防尘性和耐刮擦性能具有一定的局限性，不能满足对防尘性和耐刮性要求较高的应用领域，比如中国专利cn113429732a公开了低光泽度abs树脂包括abs树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物、耐热剂、相容剂、抗静电剂、低光泽增韧剂、加工助剂，该abs树脂具有抗静电性和耐刮擦特性，但是该abs树脂的抗静电性和耐刮擦性需要进一步提高，才能满足防尘性和耐刮性要求较高的应用领域。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是提供一种耐刮擦防尘abs复合材料及其制备方法和应用，以克服现有技术中abs树脂材料耐刮擦效果和防尘效果不佳的缺陷。
4.本发明提供一种耐刮擦防尘abs复合材料，所述复合材料组分按照重量份数包括：
5.所述第一防尘剂为具有结晶硬段和聚醚软段的嵌段共聚热塑性弹性体；
6.所述第二防尘剂为氟化聚乙烯蜡；
7.所述相容剂为pa6树脂。
8.优选地，所述复合材料组分按照重量份数包括：
[0009][0010][0011]
优选地，所述耐热剂包括n-苯基马来酰亚胺聚合物。
[0012]
优选地，所述嵌段共聚热塑性弹性体表面电阻为106～108ω/sq。该表面电阻的测试标准为astm d257-2014。
[0013]
优选地，所述嵌段共聚热塑性弹性体结晶硬段包括聚酰胺或聚丙烯，聚醚软段包括聚乙烯醚、乙烯丙烯醚共聚物、乙烯辛烯醚共聚物中的一种或几种。
[0014]
更优选地，所述嵌段共聚热塑性弹性体结晶硬段为聚酰胺6，聚醚软段为聚乙烯醚。
[0015]
优选地，所述复合材料还包括四针状氧化锌晶须0-20份。四针状氧化锌晶须具有三维四针状立体结构，即晶须有一核心，从核心径向方向伸展出四根针状晶体，每根针状体均为单晶体微纤维，任何两根针状体的夹角为109
°
。
[0016]
优选地，所述复合材料还包括添加剂0-10份。
[0017]
优选地，所述添加剂包括抗氧剂、润滑剂、矿粉、增韧剂中的一种或几种。
[0018]
优选地，所述抗氧剂重量份数为0.1-0.5份。
[0019]
优选地，所述抗氧剂包括受阻酚类抗氧剂、受阻胺类抗氧剂、亚磷酸酯抗氧剂中的一种或几种。
[0020]
优选地，所述润滑剂重量份数为0.1-2份。
[0021]
优选地，所述润滑剂包括酯类润滑剂、酰胺类润滑剂、聚乙烯类润滑剂中的一种或几种。
[0022]
优选地，所述矿粉重量份数为0-8份。
[0023]
优选地，所述矿粉包括滑石粉、碳酸钙、云母中的一种或几种。
[0024]
优选地，所述增韧剂重量份数为5-10份。
[0025]
优选地，所述增韧剂包括高胶粉、mbs、cpe增韧剂中的一种或几种。
[0026]
本发明还提供一种耐刮擦防尘abs复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0027]
将各组分混合，将混合料喂入双螺杆挤出机中挤出造粒，得到耐刮擦防尘abs复合材料。
[0028]
优选地，所述双螺杆挤出机长径比为40-60：1，加工温度为180-250℃。
[0029]
优选地，所述将混合料喂入双螺杆挤出机时喂入四针状氧化锌晶须0-20份。
[0030]
本发明还提供一种耐刮擦防尘abs复合材料在汽车、家电、电子电器或电子包装中的应用，例如用于吸尘器壳体、芯片承载盘等。
[0031]
灰尘分为带静电荷和不带电荷两种。本发明中，嵌段共聚热塑性弹性体，可以通过其聚醚链段，防止制件的静电集聚，从而消除由于静电吸附导致的灰尘富集，减少吸附到制件表面的总灰尘量。但是对不带静电的灰尘防粘效果有限，这类灰尘被吸附后，会在制件表面形成一层绝缘膜，导致制件的静电防尘效果减弱甚至消失；同时，由于氟化聚乙烯蜡较高的迁移能力，在材料注塑成型过程中，会大量迁移到制件表面，从而使制件具有极低的表面能，使灰尘与油污等不容易粘附在制件表面。氟化聚乙烯蜡与嵌段共聚热塑性弹性体共同使用时，氟化聚乙烯蜡会大幅度减缓制件表面首层灰尘膜的形成，从而使嵌段共聚热塑性弹性体的静电防尘效果长时间有效。本发明中，两种防尘剂同时作用，具有更明显的防尘效果。
[0032]
本发明使用pa6树脂作为相容剂，由于其聚酰胺结构，可以大幅度提高耐热剂、防尘剂之间的相容性，同时，pa6的晶区还可以作为摩擦过程中的支撑点，大幅度提高材料的
结构强度，从而提高复合材料的耐刮擦性。当添加四针状氧化锌晶须时，pa6树脂由于其高的浸润性，可以提高四针状氧化锌晶须与树脂基体之间的结合力，从而进一步提高复合材料的耐刮擦能力。
[0033]
有益效果
[0034]
本发明采用嵌段共聚热塑性弹性体和氟化聚乙烯蜡的复配，可以显著提高abs复合材料的防尘性。
[0035]
本发明使用pa6作为相容剂，可以显著提高abs复合材料的耐刮擦性，而四针状氧化锌晶须的添加，可以进一步提高abs复合材料的耐刮擦性。
具体实施方式
[0036]
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本技术所附权利要求书所限定的范围。
[0037]
试剂来源：
[0038]
abs树脂1：abs 8434，采用本体聚合法制备得到，上海高桥石化公司；
[0039]
abs树脂2：dg-mg38，采用乳液聚合法制备得到，天津大沽；
[0040]
耐热剂：n-苯基马来酰亚胺聚合物，ms-ni，日本电气化学；
[0041]
第一防尘剂1：嵌段聚醚酰胺树脂(结晶硬段为聚酰胺6，聚醚软段为聚乙烯醚)，表面电阻为4*106ω/sq，pebax mh2030，阿克玛；
[0042]
第一防尘剂2：嵌段聚醚-聚丙烯树脂(结晶硬段为聚丙烯，聚醚软段为聚乙烯醚)，表面电阻为3*109ω/sq，pelestat-201，三洋；
[0043]
第一防尘剂3：嵌段聚醚酰胺树脂(结晶硬段为聚酰胺6，聚醚软段为聚乙烯醚)，表面电阻为2*109ω/sq，pelestat nc7530，三洋；
[0044]
相容剂1：pa6树脂，pa6 yh400，巴陵石化；
[0045]
相容剂2：马来酸酐接枝abs，kt-2，沈阳科通；
[0046]
相容剂3：苯乙烯马来酸酐共聚物，sma 23110，珀力科聚；
[0047]
第二防尘剂：氟化聚乙烯蜡，fluoroslip421t，美国三叶；
[0048]
四针状氧化锌晶须：jc-01，天佑晶创；
[0049]
添加剂：抗氧剂：受阻酚类，市售；
[0050]
润滑剂：酰胺类，市售。
[0051]
实施例和对比例所用添加剂(抗氧剂、润滑剂)为同一市售产品。
[0052]
实施例和对比例中abs复合材料的制备方法，包括：
[0053]
按照表1、表2中配比，将各组分混匀，得到混合料，将混合料喂入双螺杆挤出机中挤出造粒，即得，其中，所述双螺杆挤出机长径比40-60：1，加工温度180-250℃。如果添加四针状氧化锌晶须，将混合料和四针状氧化锌晶须喂入双螺杆挤出机中挤出造粒。
[0054]
性能测试：
[0055]
将abs复合材料注塑100*100*3mm方板，分别测试材料摩擦损耗以及灰尘粘附量。摩擦损耗测试方法为：taber/5135型摩擦损耗测试仪，参考标准astm d3702-1994(2014)，
测试条件为：单臂载荷：500g；磨轮型号：h-18；速度：72r/min；摩擦次数：500次。
[0056]
灰尘粘附测试方法为：将100*100*3mm方板垂直放置于粉尘测试装置内24h，使用千分之一电子天平称量方板的粉尘粘附量(放置粉尘测试装置前的方板重量记为m0，粉尘粘附后的方板重量记为m1，粉尘粘附量为m1-m0)。粉尘测试装置为长50cm、宽30cm、高50cm的箱体，箱体底部放置50g 7000目滑石粉，被测试方板垂直悬挂于距离箱体底部35cm高度，使用fl00d peak鼓风机(功率15w)，从箱体底部鼓风，使粉尘充满密闭箱体。
[0057]
表1实施例配比(重量份数)
[0058]
[0059][0060]
表2对比例配比(重量份数)
[0061]
[0062][0063]
由表1和表2可知，对比例1不添加第一防尘剂，对比例2不添加第二尘剂，对比例1和对比例2中复合材料的粉尘粘附量明显大于实施例1，由此可见，采用第一防尘剂和第二防尘剂的复配，可以明显提高复合材料的防尘效果。
[0064]
对比例3不添加相容剂1，对比例4采用相容剂2，对比例5采用相容剂3，对比例3-5复合材料的摩擦损耗明显大于实施例1，由此可见，采用pa6作为相容剂，可以明显提高复合材料的耐刮擦性能。
[0065]
实施例3和实施例4添加四针状氧化锌晶须，实施例1不添加四针状氧化锌晶须，实施例1中复合材料摩擦损耗大于实施例3和实施例4，说明复合材料中添加四针状氧化锌晶须，可以进一步提高耐刮擦性能。