一种耐磨耐低温冲击的ABS复合材料及其制备方法与流程

文档序号:16365451发布日期:2018-12-22 08:24阅读:363来源:国知局

本发明属于高分子材料技术领域,特别是指一种耐磨耐低温冲击优异的abs复合材料及其制备方法。

背景技术

abs是一种广泛应用的高分子树脂,但是它的耐磨性能、耐低温冲击一般。在一些特定的应用领域,对abs耐磨性能、耐低温冲击有一定的要求,普通abs复合材料无法满足要求。

针对这种情况,本技术创造性制得了一种abs复合材料,这种材料耐磨性能、耐低温冲击都很优越,至今尚未见于报道,这对于扩展abs复合材料的应用具有非常重要的现实意义。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种耐磨耐低温冲击的abs复合材料及其制备方法,以解决abs材料的耐磨性及耐低温冲击性不能满足特定要求的问题。

本发明是通过以下技术方案实现的:

一种耐磨耐低温冲击的abs复合材料,按重量份由以下组分组成:

所述改性辉绿岩纤维的制备方法,包括以下步骤:

(1)称取一定量的lacl3·6h2o及异丙醇溶液,将lacl3·6h2o加入至异丙醇溶液中,制成溶液a;

(2)将辉绿岩纤维及溶液a放入到盛有浓磷酸的烧杯中,将烧杯置于70-90℃的水浴锅中,反应2-4h,之后用去离子水对表面进行洗涤,直到ph值=7,将辉绿岩纤维放入60-80℃的真空干燥箱中干燥2-4h,得辉绿岩纤维a;

(3)将辉绿岩纤维a放入等离子室内,通入氩气等离子体,反应20-24min,得改性辉绿岩纤维。

步骤(1)中lacl3·6h2o与异丙醇溶液的质量比为(30-50):(140-180)。

步骤(2)中辉绿岩纤维、溶液a及浓磷酸的质量比为(20-40):(160-200):(30-50)。

步骤(2)中的辉绿岩纤维,它的直径为5-7μm,它的sio2重量百分含量为48%-52%。

所述增韧剂为mbs。

所述抗氧剂为三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯或1,3,5-三甲基-2,4,6-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯中的一种或几种的混合。

上述任一项耐磨耐低温冲击的abs复合材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)称取40份-60份abs、10份-20份回收abs、10份-16份改性辉绿岩纤维、6份-10份mbs、0.1份-0.5份抗氧剂混合并搅拌均匀,得到混合料;

(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒,即得到abs复合材料。

所述步骤(2)具体为:将步骤(1)中得到的混合料投入到双螺杆挤出机的料斗中挤出造粒,即得到abs复合材料,其中,所述双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区,一区温度180~200℃,二区温度240~260℃,三区温度240~260℃,四区温度240~260℃,五区温度240~260℃,六区温度240~260℃,机头温度240~260℃,螺杆转速200~280r/min。

本发明的有益效果是:

1、辉绿岩纤维的耐磨强度是钢铁的12-20倍,它极大的改善了abs复合材料的耐磨性。

2、本技术方案的改性辉绿岩纤维优势有二:①la3+作用在辉绿岩纤维的表面,使得纤维表面附着更多的含氧活性基团,la3+作为一个中间媒介,促进辉绿岩纤维表面和abs材料之间产生化学键连接,提高abs的耐低温冲击性能。②等离子体对辉绿岩纤维表面的高能撞击,使分子结构中进一步增加了含氧活性基团,这也进一步提升了abs的耐低温冲击性能。

3、本技术制得的abs复合材料成本低廉,耐磨性和耐低温冲击性能都很优异,具有很大的推广价值。

具体实施方式

以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案,以下的实施例仅是示例性的,仅能用来解释和说明本发明的技术方案,而不能解释为是对本发明技术方案的限制。

本申请各实施例中所用的原料如下:

abs(型号ag15ab),台湾台化;辉绿岩纤维,广西通海辉绿岩矿业发展有限公司;lacl3·6h2o,乐山东承新材料有限公司;异丙醇溶液,江苏兆海化工有限公司;浓磷酸,嘉祥大海化工有限公司;回收abs,实验室自备;mbs,青岛海瑞特化工材料有限公司;抗氧剂(型号irganox168、irganox1010、irganox1330),瑞士汽巴精化。

本申请各实施例所用的测试仪器如下:

zsk30型双螺杆挤出机,德国w&p公司;jl-1000型拉力试验机,广州市广才实验仪器公司生产;htl900-t-5b型注射成型机,海太塑料机械有限公司生产;xcj-500型冲击测试机,承德试验机厂生产;qt-1196型拉伸测试仪,东莞市高泰检测仪器有限公司;qd-gjs-b12k型高速搅拌机,北京恒奥德仪器仪表有限公司。

本申请提供一种耐磨耐低温冲击的abs复合材料,按重量份由以下组分组成:

改性辉绿岩纤维的制备方法,包括以下步骤:

(1)称取一定量的lacl3·6h2o及异丙醇溶液,lacl3·6h2o与异丙醇溶液的质量比为(30-50):(140-180),将lacl3·6h2o加入至异丙醇溶液中,制成溶液a。

(2)将辉绿岩纤维及溶液a放入到盛有浓磷酸的烧杯中,辉绿岩纤维、溶液a及浓磷酸的质量比为(20-40):(160-200):(30-50),辉绿岩纤维,它的直径为5-7μm,它的sio2重量百分含量为48%-52%,将烧杯置于70-90℃的水浴锅中,反应2-4h,之后用去离子水对表面进行洗涤,直到ph值=7,将辉绿岩纤维放入60-80℃的真空干燥箱中干燥2-4h,得辉绿岩纤维a;

(3)将辉绿岩纤维a放入等离子室内,通入氩气等离子体,反应20-24min,得改性辉绿岩纤维。

增韧剂为mbs。

抗氧剂为巴斯夫公司的三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯(简称irganox168)、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(简称irganox1010)或1,3,5-三甲基-2,4,6-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯(简称irganox1330)中的一种或几种的混合。

上述任一项耐磨耐低温冲击的abs复合材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)称取40份-60份abs、10份-20份回收abs、10份-16份改性辉绿岩纤维、6份-10份mbs、0.1份-0.5份抗氧剂混合并搅拌均匀,得到混合料;

(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒,即得到abs复合材料。

步骤(2)具体为:将步骤(1)中得到的混合料投入到双螺杆挤出机的料斗中挤出造粒,即得到abs复合材料,其中,双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区,一区温度180~200℃,二区温度240~260℃,三区温度240~260℃,四区温度240~260℃,五区温度240~260℃,六区温度240~260℃,机头温度240~260℃,螺杆转速200~280r/min。

实施例1

(1)称取40份abs、10份回收abs、10份改性辉绿岩纤维、6份mbs、0.1份irganox1010混合并搅拌均匀,得到混合料;

(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒,即得到abs复合材料p1。

其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为:一区温度180℃,二区温度240℃,三区温度240℃,四区温度240℃,五区温度240℃,六区温度240℃,机头温度240℃,螺杆转速200r/min。

实施例2

(1)称取60份abs、20份回收abs、16份改性辉绿岩纤维、10份mbs、0.1份irganox1010、0.2份irganox1330、0.2份irganox168混合并搅拌均匀,得到混合料;

(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒,即得到abs复合材料p2。

其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为:一区温度200℃,二区温度260℃,三区温度260℃,四区温度260℃,五区温度260℃,六区温度260℃,机头温度260℃,螺杆转速280r/min。

实施例3

(1)称取50份abs、15份回收abs、13份改性辉绿岩纤维、8份mbs、0.1份irganox1010、0.2份irganox168混合并搅拌均匀,得到混合料;

(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒,即得到abs复合材料p3。

其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为:一区温度190℃,二区温度250℃,三区温度250℃,四区温度250℃,五区温度250℃,六区温度250℃,机头温度250℃;螺杆转速240r/min。

实施例4

(1)称取55份abs、18份回收abs、14份改性辉绿岩纤维、8份mbs、0.1份irganox1010、0.1份irganox1330混合并搅拌均匀,得到混合料;

(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒,即得到abs复合材料p4。

其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为:一区温度195℃,二区温度255℃,三区温度255℃,四区温度255℃,五区温度255℃,六区温度255℃,机头温度255℃;螺杆转速260r/min。

实施例5

(1)称取45份abs、12份回收abs、11份改性辉绿岩纤维、7份mbs、0.1份irganox1010、0.1份irganox1330混合并搅拌均匀,得到混合料;

(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒,即得到abs复合材料p5。

其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为:一区温度195℃,二区温度245℃,三区温度245℃,四区温度245℃,五区温度245℃,六区温度245℃,机头温度245℃;螺杆转速255r/min。

对比例1

(1)称取60份abs、0.1份irganox1010、0.2份irganox1330混合并搅拌均匀,得到混合料;

(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒,即得到abs复合材料d1。

其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为:一区温度205℃,二区温度255℃,三区温度255℃,四区温度255℃,五区温度255℃,六区温度255℃,机头温度255℃,螺杆转速245r/min。

性能测试:

将上述实施例1-5及对比例1制备的abs复合材料用注塑机制成样条测试,测试数据如下表:

从上表可以看出,从表中还可以看出实施例1-5的耐磨性能、耐低温冲击都要好于对比例1,且成本较低。这对于扩展abs复合材料的应用领域,具有非常重要的意义。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变形,本发明的范围由所附权利要求极其等同限定。

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