专利名称：一种改性abs专用料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及高分子材料技术领域，特别涉及一种ABS专用料及其制备方法。
背景技术：
ABS (丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物)树脂是介于工程塑料和通用塑料之间的一种需求量大、发展较快的高分子材料。ABS树脂兼有丙烯腈的刚性、丁二烯的韧性及苯乙烯的易加工性，具有卓越的综合物理机械性能，广泛用于电子、电器、汽车、纺织器材、建筑及生活用品等方面。近年来，随着电子电器、汽车及轻工产品等的高性能化，对ABS的性能提出了新的要求。为了满足用户的要求，方便用户及开拓新的应用领域，国内外各生产及科研单位纷纷开发、研制各种ABS专用树脂和专用料，以适应市场发展的需求，提高产品的附加值。目前， 对于改性ABS专用料的开发主要面临如下几个亟待解决的关键技术问题(1)随着科技进步和人们生活质量的提高，人们对ABS的性能要求越来越严格，如要求良好的加工流动性、轻质、低气味、吸声等优良的综合性能，因此，为顺应科技发展的潮流并进一步拓宽了 ABS的应用领域，急需开发综合性能良好的ABS专用料。(2)由于ABS具有一定的挥发性，常用的ABS制品在使用过程中经常产生一定挥发物，会在制件表面产生一定的散发物，影响制件的使用，同时还产生一定的难闻气味，对空气，尤其是一些室内空间的空气质量产生不良的影响，对用户的健康及环境保护造成一定的损害，这极大的限制了 ABS的发展及广泛应用，因此，随着人们对环境保护及身心健康的要求越来越高，研制开发低气味的ABS专用料至关重要。(3)某些牌号的ABS的加工流动性仍然较低，例如奇美ABS-PA757，其熔融指数 MI (g/10min,260°C,2. 16kg)值只有8. 8，加工流动性较低，不易注射成型。(4)利用无机填料改性ABS虽然可以降低成本，但是都会以在一定程度上损失材料的力学性能为代价，而且填料的粒径越小，要实现其均勻分散就越困难，需要更多的助剂和更好的加工设备，加工费用也越高。因此，在改性ABS专用料的开发方面，寻找或使用新型的改性助剂对于开发高性能ABS专用料是非常关键的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种对环境友好、综合性能高的改性ABS专用料。本发明的另一目的在于提供上述改性ABS专用料的制备方法，该制备方法简单、 易于控制，利于工业化规模生产。本发明的目的是通过如下技术措施实现的一种改性ABS专用料，由以下组分为原料制得ABS
相容剂增韧剂抗氧剂润滑剂
有序介孔材料
70 95% 1.5 8% 1.5 8% 0.2 0.6% 0.1 0.5%
1.5 15%，均以质量百分含量计;所述有序介孔材料为MCM-41、MCM-48、SBA-15或SBA-16，均为市售产品。为了提高本发明改性ABS专用料的力学性能(如缺口冲击强度、拉伸强度、弯曲强度等)，上述各原料组分的用量比例优选为
ABS86 92%
相容剂增韧剂抗氧剂润滑剂
有序介孔材料
2 5% 1.5 4% 0.2 0.4% 0.2 0.3%
4 5%，均以质量百分含量计;为了进一步提高本发明ABS专用料的吸附能力及加工流动性，上述有序介孔材料优选为SBA-15。具体地说，上述ABS原料可根据不同用途来选择ABS原料进行改性，上述技术方案适用于所有的ABS原料。为了进一步提高本发明改性ABS专用料的力学综合性能，上述相容剂优选为马来酸酐接枝ABS共混物(ABS-g-MAH)或马来酸酐接枝PP共混物(PP_g_MAH)，更优选的相容剂为 ABS-g-MAH ；上述增韧剂优选为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯(MBQ、乙烯与丁二烯的嵌段共聚物(SBQ或马来酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚弹性体 (SEBS-g-MAH)的共混物，更优选的增韧剂为MBS ；上述的抗氧剂优选为由主抗氧剂和辅助抗氧剂组成，所述主抗氧剂可以为抗氧剂 1076或1010，辅助抗氧剂可以为抗氧剂168或626 ；更优选地，每一种抗氧剂的添加范围为 0. l-0.3wt%，最优选地，主/辅抗氧剂的质量比在1 1 2，优选抗氧剂由0. 15wt%主抗氧剂1076和0. 15wt%的辅助抗氧剂168组成； 上述润滑剂优选为N，N’ -亚乙基双硬脂酰胺EBS、乙撑双硬脂酰胺、高熔点石蜡或聚乙烯蜡，更优选的润滑剂为EBS。最优选地，上述各原料组分的用量比为ABS 90%，上述的相容剂3%，增韧剂 2 %，抗氧剂0.3%，润滑剂0.2%，有序介孔材料4. 5 %，均以质量百分含量计。上述改性ABS专用料的制备方法，其特征在于，(1)按上述比例分别称取上述的各种原料；(2)在常温常压下，将上述原料在高速混合机中充分混合，混合速度150 300转 /分钟，混合时间3 IOmin ； (3)将步骤⑵所得的混合料置于双螺杆挤出机中挤出造粒， 所述的双螺杆挤出机的长径比为40 1，螺杆转速为150 700转/分钟，其双螺杆挤出工作温度为一区130 260°C，二区140 270°C，三区150 280°C，四区150 280°C，五区
4150 280°C，六区150 280°C，七区150 280°C，停留时间1 3min。本发明具有如下的有益效果(1)采用本发明所述的有序介孔材料材料作为ABS塑料材料的吸附剂，不仅有效吸附了 ABS塑料材料生产过程中产生的气味，使ABS塑料材料具有低气味的特性，克服了背景技术中因ABS塑料产生难闻气味造成空气质量不好的缺点；在提升了 ABS塑料制品品质的同时，还促进了有序介孔材料在低气味专用料领域的工业化应用；( 本发明ABS专用料的MI值、加工流动性均大幅提高，同时力学强度也得到了有效提高；(3)本发明ABS专用料还具有轻质、吸声等优异的综合性能。本发明改性ABS塑料材料的气味等级低于3，有机化合物挥发性低于0. 25% ；而添加非介孔材料作为吸附剂的ABS塑料材料，其气味等级一般大于3，有机化合物挥发性在 0. 25%以上。本发明改性ABS塑料材料的力学性能(如拉伸强度和弯曲强度)有明显的提高， 缺口冲击强度10 llkj/m2，拉伸强度55 90MPa，弯曲强度85 llOMPa，熔融指数 MI (g/10min,260°C,2. 16kg) :15 30。而添加了非介孔材料作为吸附剂的改性ABS塑料， 由于加入吸附剂其力学性能一般会有所降低或提高的幅度不大。在制备本发明多功能ABS专用料时，因本发明ABS塑料材料采用有序介孔材料作为吸附剂，无需特殊的吸附剂活化装置，制备的成品就可迅速吸附气味，使本发明多功能 ABS专用料的制备方法既低碳环保，简单、易操作，还有较好的经济效益。
具体实施例方式下面通过实施例对本发明进行具体的描述，有必要在此指出的是以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述本发明内容对本发明作出一些非本质的改进和调整。实施例1 先按以下比例称取原料(以重量分数表述)
ABS90%ABS-g-MAH3%MBS2%抗氧剂10760.15%抗氧剂1680.15%润滑齐[J EBS0.2%MCM-414.5%ABS 日本东丽公司生产的ABS TlOO产品，ABS材料具有吸湿性，要求在加工之前进行干燥处理。干燥条件为80 90°C下最少干燥2小时。MCM-41有序介孔材料南京先丰纳米材料科技有限公司生产的产品，是具有六方有序排列孔道结构和长程有序性的有序介孔材料，其孔径3. 5nm, BET比表面积> 900m2/g， 孔容彡0. 6cm3/go将上述原料放入高速混合机中充分混合，混合速度150 300转/分钟，混合时间3 IOmin ;C3)将步骤( 所得的混合料置于双螺杆挤出机中挤出造粒。所述的双螺杆挤出机的长径比为40 1，螺杆转速为150 700转/分钟，其双螺杆挤出工作温度为一区 130 260°C，二区 140 270°C，三区 150 280°C，四区 150 280°C，五区 150 280°C， 六区150 280°C，七区150 280°C，停留时间1 3min。对本实施例制备的多功能ABS专用料和未改性的ABS (ABS-PA757)进行综合力学性能、MI值、气味和有机物挥发性测试。材料的综合力学性能通过测试拉伸强度及冲击强度的数值进行评价；拉伸性能测试按IS0527-2进行，试样尺寸为150X10X4mm，拉伸速度为50mm/min ；弯曲性能测试按 IS0178进行，试样尺寸为80 X 10 X 4mm，弯曲速度为2mm/min，跨距为64mm。材料的熔融流动指数(MI值)根据GB-T 3682-2000《热塑性塑料熔体质量流动速率和熔体体积流动速率的测定》标准进行测定。材料的气味特性按德国大众汽车公司PV3900进行测试，试样质量为40 60g，容器容量大小为1升；材料的气味特性根据标准规定分为1级无气味，2级有气味，但无干扰性气味，3级有明显气味，但无干扰性气味，4级有干扰性气味，5级有强烈干扰性气味，6级有不能忍受的气味。材料的有机物挥发性测试，取一定质量的试样，在100°C下放置10小时；材料有机物挥发性的计算根据自定义公式计算挥发性(材料初始质量-材料在标准规定下放置后的质量)/材料初始质量X100 %，进行计算，计算所得的数值越高表示材料有机化合物挥发性越大，反之则越小。材料的吸声系数按照美国材料和实验协会在2008年颁布的新测试标准ASTM E 1050-08《吸声系数和声阻抗测试标准》进行测量。将本实施例中添加有序介孔材料后制成的多功能ABS专用料与未改性的 ABS-PA757进行比较，测试结果如下表所示
权利要求
1. 一种改性ABS专用料，由以下组分为原料制得ABS70 95%相容剂1. 5 8%增韧剂1. 5 8%抗氧剂0. 2 0. 6%润滑剂0. 1 0. 5%有序介孔材料1. 5 15%，均以质量百分含量计；所述有序介孔材料为MCM-41、MCM-48、SBA-15或SBA-16。
2.如权利要求1所述的改性ABS专用料，其特征在于所述各原料组分的用量比例为ABS86 92%相容剂2 5%增韧剂1. 5 4%抗氧剂0. 2 0. 4%润滑剂0. 2 0. 3%有序介孔材料 4 5%，均以质量百分含量计。
3.如权利要求1或2所述的改性ABS专用料，其特征在于所述有序介孔材料为 SBA-I5。
4.如权利要求1或2所述的改性ABS专用料，其特征在于所述相容剂为马来酸酐接枝ABS共混物(ABS-g-MAH)或马来酸酐接枝PP共混物(PP_g_MAH)，进一步优选的相容剂为 ABS-g-MAHo
5.如权利要求3所述的改性ABS专用料，其特征在于所述相容剂为ABS-g-MAH。
6.如权利要求4所述的改性ABS专用料，其特征在于所述增韧剂为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯(MBS)、乙烯与丁二烯的嵌段共聚物(SBS)或马来酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚弹性体(SEBS-g-MAH)的共混物。
7.如权利要求5所述的改性ABS专用料，其特征在于所述增韧剂为MBS。
8.如权利要求6所述的改性ABS专用料，其特征在于所述抗氧剂由主抗氧剂和辅助抗氧剂组成，所述主抗氧剂为抗氧剂1076或1010，辅助抗氧剂为抗氧剂168或626 ；所述润滑剂为N，N’ -亚乙基双硬脂酰胺EBS、乙撑双硬脂酰胺、高熔点石蜡或聚乙烯蜡。
9.如权利要求7所述的改性ABS专用料，其特征在于所述抗氧剂由0.15 wt %主抗氧剂1076和0. 15 wt %的辅助抗氧剂168组成；所述润滑剂为EBS。
10.如权利要求1 9任一项所述改性ABS专用料的制备方法，其特征在于(1)按所述比例分别称取所述的各种原料；(2)在常温常压下，将所述原料在高速混合机中充分混合， 混合速度15(Γ300转/分钟，混合时间3 10min ； (3)将步骤(2)所得的混合料置于双螺杆挤出机中挤出造粒，所述的双螺杆挤出机的长径比为40:1，螺杆转速为15(Γ700转/分钟，其双螺杆挤出工作温度为一区13(T260°C，二区14(T270°C，三区15(T280°C，四区15(T280°C， 五区 15(T280°C，六区 15(T280°C，七区 15(T280°C，停留时间 1 3min。
全文摘要
本发明提供了一种改性ABS专用料及其制备方法，所述ABS专用料包括以下组分ABS70~95wt%、相容剂1.5~8wt%、增韧剂1.5~8wt%、抗氧剂0.2~0.6wt%、润滑剂0.1~0.5wt%、有序介孔材料1.5~15wt%，所述有序介孔材料为MCM-41、MCM-48、SBA-15或SBA-16。其制备方法如下先称取一定比例的配料放入高速混合机中充分混合，随后通过双螺杆挤出机中挤出造粒。本发明的优点是有效提高了ABS的MI值，改善了ABS的加工流动性，而且力学强度也有所提高；此外，本发明ABS改性专用料具有低气味的特性，同时还具有轻质、吸声等优异的综合性能。
文档编号C08L55/02GK102432977SQ20111031471
公开日2012年5月2日 申请日期2011年10月17日 优先权日2011年10月17日
发明者刘玉荣 申请人:重庆文理学院