ABS材料及其制备方法与流程

abs材料及其制备方法
技术领域
1.本技术涉及abs材料技术领域，尤其涉及一种abs材料及其制备方法。


背景技术：

2.abs塑料(acrylonitrile butadiene styrene plastic)是丙烯腈(a)、丁二烯(b)和苯乙烯(s)三种单体的三元共聚物，三种单体相对含量可任意变化，制成各种树脂。abs塑料兼有三种单体组分的性能，丙烯腈使其耐化学腐蚀、耐热，并且具有一定的表面硬度，丁二烯使其具有高弹性和韧性，苯乙烯使其具有热塑性塑料的加工成型特性并改善其电性能。因abs塑料具有原料易得、综合性能好和价格便宜的特点，广泛应用于机械、电气、纺织、汽车、飞机和轮船等制造业及化工中。
3.随着生活水平的提高，智能空调概念的提出，让越来越多的用户更加关注空调使用的体验感和舒适性。目前，市面上的空调在运行过程中会发出“咯吱咯吱”的异响声，经常打扰客户的睡眠。异响主要是空调外壳零部件在空调运行时，因材料运动不顺畅导致相互摩擦所产生的摩擦异响(粘滑现象)。相关技术中，主要通过在空调外壳处粘贴海绵以减少和缓冲摩擦带来的异响问题，但该方法需要增加多道加工工序，人工成本增加的同时材料成本也在增加，且工序繁琐也会极大的降低生产效率。
4.因此，为了让用户拥有更舒适的消费体验，急需开发一种有效的防异响材料，能够用于空调外壳及其他部件的生产，在解决空调异响问题的同时降低材料成本，提高生产效率，这对空调制造行业有着重大的意义。


技术实现要素：

5.为克服相关技术中存在的问题，本技术提供一种abs材料及其制备方法，该abs材料及其制备方法，能够通过改性弹性体，增加材料的阻尼，消除材料表面因摩擦产生的摩擦异响(粘滑现象)，有效达到防异响效果。
6.本技术第一方面提供一种abs材料，包括如下重量份数的组分：abs树脂70～99份；改性弹性体5～18份；增韧剂0～8份；相容剂0～5份；耐候剂0.4～1.0份；其他助剂0.4份。
7.在一种实施方案中，包括如下重量份数的组分：abs树脂82.9份；改性弹性体10份；增韧剂4份；相容剂2份；耐候剂0.7份；其他助剂0.4份。
8.在一种实施方案中，所述abs树脂包括abs 0215h和abs 749sk中的至少一种。
9.在一种实施方案中，所述增韧剂为苯乙烯-丙烯腈-丁二烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和乙烯-辛烯共聚物接甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物中的至少一种。
10.在一种实施方案中，所述相容剂为abs接枝马来酸酐、sebs接枝马来酸酐、poe接枝马来酸酐中的至少一种。
11.在一种实施方案中，所述耐候剂包括受阻安光稳定剂和紫外线吸收剂。
12.在一种实施方案中，所述其他助剂包括抗氧剂和润滑剂中的至少一种。
13.在一种实施方案中，所述抗氧化剂包括β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十
八碳醇酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯抗氧剂、季戊四醇硬脂酸酯、乙撑双脂肪酸酰胺和乙撑双硬脂酰胺中的至少一种。
14.本技术第二方面提供一种abs材料的制备方法，用于制备上述的abs材料，包括以下步骤：
15.将abs、相容剂和增韧剂加入混料桶中混合；
16.往混料桶中加入耐候剂、其他助剂和改性弹性体，并进行混合得到混合原料；
17.将上述混合原料加入挤出造粒设备，并设置工艺温度参数为：各区的温度为180℃、190℃、205℃、210℃、210℃、200℃、195℃、185℃、200℃和210℃，螺杆转速为400r/min，经过挤出设备挤出后冷却、切料得到abs材料。
18.在一种实施例中，所述往混料桶中加入耐候剂、其他助剂和改性弹性体，并进行混合得到混合原料之前，包括：
19.将弹性体和相容剂按照质量之比为4：1混合，得到混合粉末；
20.将所述混合粉末和甲苯按照质量之比为1：15混合；静置6-8h，震荡、搅拌后得到溶解液；
21.将所述溶解液抽滤，干燥后得改性弹性体。
22.本技术提供的技术方案可以包括以下有益效果：本技术提供的abs材料，包括如下重量份数的组分：abs树脂70～99份；改性弹性体5～18份；增韧剂0～8份；相容剂0～5份；耐候剂0.4～1.0份；其他助剂0.4份。通过将相容剂、改性弹性体和abs树脂混合后，相容剂能促进改性弹性体和abs树脂更好的相容，提高了改性弹性体和abs树脂混合的均匀性和稳定性，增韧剂加入后，使得制备的abs材料兼具刚性和韧性，耐候剂可以提高abs材料的耐候性能，通过改性弹性体，可以增加材料的阻尼，消除材料表面因摩擦产生的摩擦异响(粘滑现象)，因此，通过本方案提供的abs材料制得的空调外壳，不仅兼具刚性、韧性和较高的耐候性，成本低、效率高，还能有效达到防异响效果。
23.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。
附图说明
24.通过结合附图对本技术示例性实施方式进行更详细的描述，本技术的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本技术示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
25.图1是本技术实施例示出的abs材料的制备方法的流程示意图。
具体实施方式
26.下面将参照附图更详细地描述本技术的优选实施方式。虽然附图中显示了本技术的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本技术而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本技术更加透彻和完整，并且能够将本技术的范围完整地传达给本领域的技术人员。
27.在本技术使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本技术。在本技术和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数
形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
28.应当理解，尽管在本技术可能采用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本技术范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
29.目前，市面上的空调在运行过程中会发出“咯吱咯吱”的异响声，经常打扰客户的睡眠。异响主要是空调外壳零部件在空调运行时，因材料运动不顺畅导致相互摩擦所产生的摩擦异响(粘滑现象)。相关技术中，主要通过在空调外壳处粘贴海绵以减少和缓冲摩擦带来的异响问题，但该方法需要增加多道加工工序，人工成本增加的同时材料成本也在增加，且工序繁琐也会极大的降低生产效率。
30.针对上述问题，本技术实施例提供一种abs材料，能够通过改性弹性体，增加材料的阻尼，消除材料表面因摩擦产生的摩擦异响(粘滑现象)，有效达到防异响效果。
31.以下结合附图1，通过实施例和对比例对本技术作进一步详细说明。
32.实施例
33.实施例1-6
34.实施例1-6中abs材料各原料的重量分数如表1所示。
[0035][0036][0037]
表1abs材料各原料的重量分数
[0038]
本实施例1-6中，所述abs树脂采用的是abs 0215h；所述增韧剂为苯乙烯-丙烯腈-丁二烯共聚物，其中，丁二烯含量在55-70％；所述相容剂为poe接枝马来酸酐；所述耐候剂为受阻安光稳定剂和紫外线吸收剂；所述其他助剂为抗氧剂，具体的，所述抗氧化剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯和亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯抗氧剂。
[0039]
本实施例1-6中，abs材料的制备方法，包括以下步骤：
[0040]
s1、将abs、相容剂和增韧剂加入混料桶中混合；其中，所述混料桶的转速为
450rpm，混合的时间可以是2min；
[0041]
s2、往混料桶中加入耐候剂、其他助剂和改性弹性体，并进行混合得到混合原料，其中，混合的时间可以是3min；
[0042]
s3、将上述混合原料加入挤出造粒设备，并设置工艺温度参数为：各区的温度为180℃、190℃、205℃、210℃、210℃、200℃、195℃、185℃、200℃和210℃，螺杆转速为400r/min，经过挤出设备挤出后冷却、切料得到abs材料；其中，所述挤出造粒设备为双螺杆挤出机，各区的温度具体为一区温度180℃、二区温度190℃、三区温度205℃、四区温度210℃、五区温度210℃、六区温度200℃、七区温度195℃、八区温度185℃、九区温度200℃和机头温度210℃。
[0043]
由于s1中abs、相容剂和增韧剂是颗粒，s2中耐候剂、其他助剂和改性弹性体是粉体，通过分开混合可以防止粉体沉底，让物料混合效果更好。
[0044]
在步骤s1或步骤s2之前，需要制备改性弹性体，所述改性弹性体采用如下的方法制得：
[0045]
a、将弹性体和相容剂按照质量之比为4：1混合，得到混合粉末；
[0046]
b、将所述混合粉末和甲苯按照质量之比为1：15混合；静置6-8h，震荡、搅拌后得到溶解液；
[0047]
其中，通过甲苯可以让弹性体充分溶胀，更好的与相容剂溶解；通过在常温下静置6-8h，使tpe与相容剂充分溶胀；所述震荡、搅拌具体为通过超声波震荡分散2-3h，充分搅拌1h，这样即可让tpe完全溶解并充分分散。
[0048]
c、将所述溶解液抽滤，干燥后得改性弹性体。
[0049]
其中，在抽滤的过程中，用甲醇或者乙醇清洗三次，可以更快更干净清洗掉有机溶剂，不让甲苯残留在改性弹性体里面；所述干燥的条件为在50℃、0.08mpa下真空干燥4-6h，破碎成小颗粒得到改性弹性体。
[0050]
对比例
[0051]
对比例1-4
[0052]
对比例1-4中abs材料各原料的重量分数如表2所示。
[0053]
各组分重量分数对比例1对比例2对比例3对比例4abs树脂91.2999999.2改性弹性体tpe5000增韧剂0000相容剂3000耐候剂0.40.60.60.4其他助剂0.40.40.40.4
[0054]
表2abs材料各原料的重量分数
[0055]
本对比例1-4中，所述abs树脂采用的是abs 0215h；所述相容剂为poe接枝马来酸酐；所述耐候剂为受阻安光稳定剂和紫外线吸收剂；所述其他助剂为抗氧剂，具体的，所述抗氧化剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯和亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯抗氧剂。
[0056]
本对比例1-4中，abs材料的制备方法，包括以下步骤：
[0057]
s1、将abs和相容剂加入混料桶中混合；其中，所述混料桶的转速为450rpm，混合的时间可以是2min；
[0058]
s2、往混料桶中加入耐候剂、其他助剂和改性弹性体，并进行混合得到混合原料，其中，混合的时间可以是3min；
[0059]
s3、将上述混合原料加入挤出造粒设备，并设置工艺温度参数为：各区的温度为180℃、190℃、205℃、210℃、210℃、200℃、195℃、185℃、200℃和210℃，螺杆转速为400r/min，经过挤出设备挤出后冷却、切料得到abs材料；其中，所述挤出造粒设备为双螺杆挤出机，各区的温度具体为一区温度180℃、二区温度190℃、三区温度205℃、四区温度210℃、五区温度210℃、六区温度200℃、七区温度195℃、八区温度185℃、九区温度200℃和机头温度210℃。
[0060]
由于s1中abs、相容剂和增韧剂是颗粒，s2中耐候剂、其他助剂和改性弹性体是粉体，通过分开混合可以防止粉体沉底，让物料混合效果更好。
[0061]
在步骤s1或步骤s2之前，需要制备改性弹性体，所述改性弹性体采用如下的方法制得：
[0062]
a、将弹性体和相容剂按照质量之比为4：1混合，得到混合粉末；
[0063]
b、将所述混合粉末和甲苯按照质量之比为1：15混合；静置6-8h，震荡、搅拌后得到溶解液；
[0064]
其中，通过甲苯可以让弹性体充分溶胀，更好的与相容剂溶解；通过在常温下静置6-8h，使tpe与相容剂充分溶胀；所述震荡、搅拌具体为通过超声波震荡分散2-3h，充分搅拌1h，这样即可让tpe完全溶解并充分分散。
[0065]
c、将所述溶解液抽滤，干燥后得改性弹性体。
[0066]
其中，在抽滤的过程中，用甲醇或者乙醇清洗三次，可以更快更干净清洗掉有机溶剂，不让甲苯残留在改性弹性体里面；所述干燥的条件为在50℃、0.08mpa下真空干燥4-6h，破碎成小颗粒得到改性弹性体。
[0067]
性能测试试验
[0068]
将实施例1-6和对比例1-4中的abs材料，在85℃鼓风烘料桶里干燥2h后，在注塑机中注塑成型拉伸、弯曲、冲击样条，按国标标准对样条进行性能测试。测试样条在测试前先在(23
±
2)℃，湿度(50
±
10)％的环境中放置88h。
[0069]
拉伸样条尺寸：
[0070][0071][0072]
弯曲样条尺寸：
[0073]
长度(mm)宽度(mm)厚度(mm)80
±
210
±
0.24
±
0.2
[0074]
冲击样条尺寸：
[0075]
长度(mm)宽度(mm)厚度(mm)缺口剩余宽度(mm)80
±
210
±
0.24
±
0.28
±
0.2
[0076]
无缺口冲击样条尺寸：
[0077]
长度(mm)宽度(mm)厚度(mm)80
±
210
±
0.24
±
0.2
[0078]
耐候测试
[0079]
按gb/t 14522进行实验，测试时间为96h；测试条件为：
[0080]
a)使用uvb-313荧光紫外灯，该类型灯的相对光谱能量分布应符合下表的要求，低于300nm的辐射占总辐射的百分比大于10％，其辐射能量峰值在313nm波长处。
[0081]
b)暴露方式：在黑标准温度60℃
±
3℃下辐照暴露4h，然后在黑标准温度50℃
±
3℃下无辐照冷凝暴露4h。
[0082]
c)试验样品固定装置于样品架上，面对荧光紫外灯，当试样未将样品架完全填满时，则需用黑板将样品架填满，保持试验箱内壁封闭。
[0083][0084]
防异响测试
[0085]
通过将实施例中的材料注塑成型为空调外壳后，进行空调整机安装测试。在特定的空调运行测试房内分别进行不同材料的面板体整机运行测试，记录下运行时的异响情况。
[0086]
空调整机运行15min，每隔1min测试一次面板体周围异响次数和声响分贝，每隔1min再进行一次启停操作，记录15min内的异响总次数和声响分贝均值。
[0087]
需要说明的是，在对比例3中粘贴了海绵，进行防异响测试。
[0088]
测试结果如表3所示。
[0089][0090]
表3测试结果
[0091]
目前，按照国家标准，各参数的合格范围为：拉伸强度(mpa)gb/t1040.1≥32、断裂伸长率％gb/t 1040.1≥20、弯曲强度(mpa)gb/t 2918≥43、缺口冲击强度(kj/m2)gb/t 184≥18、熔融指数(g/10min)gb/t 3682：10-25、耐候色差
△
e≤8.0；如表3所示，使用abs材料注塑成型空调外壳满足国家标准的要求。
[0092]
根据表1、表2和表3，从实施例1-6中可以得知，当单独将某一组分脱离出来后，其效果并不会随着添加量的增加而加强，其效果并不是线性变化的，各个组分间有相互协同作用，因此，这个组分的含量需要在一定的范围内才可以，如当加入的弹性体的量不多的时候，材料的强度随着弹性体的添加量增加而下降，但是所述弹性体的添加量超过一定的范围量后，就会影响其他的性能。
[0093]
根据实施例1和对比例4可以得知，加入了改性弹性体后，能有效降低异响噪音并减少异响次数，根据实施例1、对比例2和对比例4可以得知，通过改性弹性体和相容剂的相互作用，能够大大降低异响噪音并减少异响次数。
[0094]
根据实施例1-6和对比例2可知，本方案中通过在abs树脂中加入改性弹性体即可有效降低异响噪音和减少异响次数，通过在abs树脂中加入改性弹性体、增韧剂和相容剂，能大大降低异响噪音并减少异响次数，且其效果并不是呈有规律的线性变化。
[0095]
根据实施例1-6和对比例3可知，本技术提供的方案能够达到和粘贴海绵实现防异响一样的效果，甚至效果更佳，而采用粘贴海绵减少和缓冲摩擦带来的异响问题需要增加多道加工工序，降低生产效率，也会增加人工成本和材料成本。通过本方案提供的abs材料制作空调外壳，从材料本身即能解决异响问题，不会增加工序和成本，简单有效。
[0096]
根据实施例1-6，综合效果和成本考量，在实际生产过程中，采用实施例4的各组分含量性价比最高。
[0097]
需要说明的是，各实施例中，对于各组分的具体的细化选择不做限定，本领域技术人员根据发明内容所能做出的选择均可适用。
[0098]
关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不再做详细阐述说明。
[0099]
上文中已经参考附图详细描述了本技术的方案。在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。本领域技术人员也应该知悉，说明书中所涉及的动作和模块并不一定是本技术所必须的。另外，可以理解，本技术实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减，本技术实施例装置中的模块可以根据实际需要进行合并、划分和删减。
[0100]
附图中的流程图和框图显示了根据本技术的多个实施例的系统和方法的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标记的功能也可以以不同于附图中所标记的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
[0101]
以上已经描述了本技术的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。