專利名稱：一種中空玻璃微珠填充改性abs材料及其制備方法
一種中空玻璃微珠填充改性ABS材料及其制備方法本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種中空玻璃微珠填充改性ABS材料及其制備方法。ABS樹脂是由聚苯乙烯加丁二烯改性而成，是最便宜的工程塑料之一，易加工、尺寸穩(wěn)定性優(yōu)異、沖擊強度較PS高并且有較高剛性、有優(yōu)良的介電絕緣性、光澤較好、易于涂裝、低吸水?？招牟Ａ⒅椋怯蔁o機材料構(gòu)成的，按化學(xué)成份含有二氧化硅、氧化鋁、氧化鋯、氧化鎂和硅酸鈉等。其粒徑十到幾百微米，壁厚幾個微米，為內(nèi)部充斥二氧化碳等氣體的封閉微型球體。并且具有質(zhì)輕、低導(dǎo)熱、無毒、不燃，化學(xué)穩(wěn)定性好、高分散等優(yōu)點。 中空玻璃微珠作為一種新型的無機剛性粒子，在聚合物中特別是在工業(yè)界已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。但關(guān)于中空玻璃微珠填充聚合物的各種研究還很不完善，大部分都集中在熱固性樹脂領(lǐng)域。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種中空玻璃微珠填充改性ABS材料及其制備方法，以獲得成本較低、機械性能和流動性能較好的改性ABS材料。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，一種中空玻璃微珠填充改性ABS材料，按重量百分比由以下組分組成 ABS 樹脂50-80%;
相容劑3-5%;
增軔劑5-10°/。；
偶聯(lián)劑3-5%;
補強劑1-3%
中空玻璃微珠5-30%;
塑料加工助劑1-3% o以上所述的中空玻璃微珠填充改性ABS材料，所述相容劑為PS接枝馬來酸酐，其制備方法如下步驟一、按重量百分比稱取聚苯乙烯樹脂88-94%、馬來酸酐2-4%、苯乙烯2_4%、過氧化二異丙苯0. 1-0. 2%、抗氧劑0. 3-0. 5%、潤滑劑0. 4-0. 6%、白礦油I. 5-2. 5% ；步驟二、將稱取的過氧化二異丙苯溶于稱取的白礦油中，攪拌均勻，充分溶解得到混合液；步驟三、將步驟二中的混合液和稱取的聚苯乙烯樹脂、馬來酸酐、苯乙烯、抗氧劑、潤滑劑加入到高速混合機中混合均勻得到混合物料；步驟四、將步驟三的混合物料投入到雙螺桿擠出機的料斗中，經(jīng)熔融反應(yīng)，擠出造粒，得到相容劑；雙螺桿擠出機工藝條件為熔融段溫度150-155 °C、反應(yīng)段溫度170-185°C、脫氣段 180-185°C、機頭溫度 150_155°C。以上所述的中空玻璃微珠填充改性ABS材料，所述塑料加工助劑包括抗氧劑和潤滑劑，所述抗氧劑由酚類抗氧劑和磷酸酯類抗氧劑按重量比I :1配比制成，所述潤滑劑為乙撐雙硬酸脂酰胺。以上所述的中空玻璃微珠填充改性ABS材料，所述補強劑是二氧化硅，細度不低于800目，純度>99. 9。以上所述的中空玻璃微珠填充改性ABS材料，所述偶聯(lián)劑是硅烷類偶聯(lián)劑是
Y _氣丙基二乙氧基娃燒。以上所述的中空玻璃微珠填充改性ABS材料，所述增韌劑是氫化SBS苯乙烯類熱塑性彈性體。以上所述的中空玻璃微珠填充改性ABS材料，所述中空玻璃微珠是堿石灰硼硅酸鹽中空玻璃微珠，真實密度0. 32g/cc,粒徑40-75微米，抗壓強度13. 78Mpa。以上所述的中空玻璃微珠填充改性ABS材料，按重量百分比由以下組分組成
ABS 樹脂55-65%;
相容劑3-4%;
增韌劑5-10%;
偶聯(lián)劑3-5%;
補強劑1-3%;
中空玻璃微珠15-25%;
塑料加工助劑1-3% o一種上述中空玻璃微珠填充改性ABS材料的制備方法，包括以下步驟步驟一、按上述的重量百分比稱取各個組分，并對稱取的各個組分進行干燥處理；、
步驟二、將干燥處理后的ABS樹脂、相容劑和偶聯(lián)劑置于混合機或攪拌機中預(yù)先混合3-5min，再加入中空玻璃微珠、補強劑、增韌劑、塑料加工助劑繼續(xù)混合10_20min ；步驟三、將步驟二混合后的物料加入雙螺桿擠出機的料斗中經(jīng)過熔融反應(yīng)，擠出造粒；雙螺桿擠出機的 工藝條件為螺桿長徑比35，前段溫度200-240°C、中段溫度190-230°C、后段溫度 180-220°C、機頭溫度 200-230°C ;螺桿轉(zhuǎn)速 350_400r/min。本發(fā)明以ABS樹脂為基體樹脂，中空玻璃微珠為填料，采用合適種類和配比的助齊U，在恰當(dāng)?shù)墓に嚄l件下加工，使得制備的中空玻璃微珠填充改性ABS材料成本低廉，在拉伸強度、彎曲強度、彎曲模量、沖擊強度、流動性指數(shù)等方面都比較優(yōu)異，可廣泛運用于儀器儀表、家用電器、玩具和娛樂用品以及建筑行業(yè)。下面通過實施例對本發(fā)明進行進一步闡述在下述各個實施例中，ABS樹脂采用鎮(zhèn)江奇美實業(yè)產(chǎn)的ABS 888G;中空玻璃微珠采用美國3M公司產(chǎn)的堿石灰硼硅酸鹽玻璃微珠，真實密度0. 32g/cc,粒徑40-75微米，抗壓強度13. 78Mpa，牌號為S32 ;增韌劑是氫化SBS苯乙烯類熱塑性彈性體采用岳陽巴陵石化產(chǎn)的SBS 792;偶聯(lián)劑為Y-氯丙基三乙氧基硅烷，無色透明液體，折射率I. 42，相對密度
0.94g/cc，采用道康寧公司產(chǎn)的硅烷類偶聯(lián)劑KH570;補強劑采用德國德固賽產(chǎn)超細二氧化硅A380，800目，純度>99. 9 ;塑料加工助劑包括抗氧劑和潤滑劑，抗氧劑由酚類抗氧化劑(CIBA精化的Irganox 1098)和磷酸酯類抗氧化劑(CIBA精化的Irganox 168)按重量I :1配比而成，潤滑劑采用乙撐雙硬酸脂酰胺，比如國產(chǎn)EBS ;相容劑為自制的PS接枝馬來酸酐(PS-g-MAH)，其制備方法如下步驟一、按重量百分比稱取聚苯乙烯樹脂91%、馬來酸酐3%、苯乙烯3%、過氧化二異丙苯0. 1%、抗氧劑0. 4%、潤滑劑0. 5%、白礦油2% ；步驟二、將稱取的過氧化二異丙苯溶于稱取的白礦油中，攪拌均勻，充分溶解得到混合液；步驟三、將步驟二中的混合液和稱取的聚苯乙烯樹脂、馬來酸酐、苯乙烯、抗氧劑、潤滑劑加入到高速混合機中混合均勻得到混合物料；步驟四、將步驟三的混合物料投入到雙螺桿擠出機的料斗中，經(jīng)熔融反應(yīng)，擠出造粒，得到相容劑；雙螺桿擠出機工藝條件為熔融段溫度150-155 °C、反應(yīng)段溫度170-185°C、脫氣段 180-185°C、機頭溫度 150_155°C。其中，該聚苯乙烯樹脂可以采用鎮(zhèn)江奇美的GPPS 525 ;馬來酸酐采用天津中和化工廠產(chǎn)的化學(xué)純馬來酸酐；苯乙烯采用美國Dow化學(xué)公司產(chǎn)的已提純苯乙烯；過氧化二異丙苯采用阿克蘇諾貝爾產(chǎn)的分析純過氧化二異丙苯；抗氧劑采用瑞士汽巴精化產(chǎn)的1010和168的I: I復(fù)配物；潤滑劑采用韓國產(chǎn)的EBS120 ；白礦油采用撫順盛威石化產(chǎn)的32#白礦油。實施例I實施例I的中空玻璃微珠填充改性ABS材料，按重量百分比，由以下組分組成ABS樹脂80%;中空玻璃微珠5% ;相容劑4% ;增韌劑5% ;偶聯(lián)劑3. 5% ;補強劑1%;塑料加工助劑1.5%。
其制備方法如下步驟一、按上述所述的重量百分比稱取各個組分，并對稱取的各個組分進行干燥處理；具體可以采用干燥機進行干燥處理；步驟二、將干燥后的ABS樹脂、相容劑和偶聯(lián)劑置于高速混合機或攪拌機中預(yù)先混合3min，再加入中空玻璃微珠、補強劑、增韌劑、塑料加工助劑繼續(xù)混合IOmin ；步驟三、將步驟二混合后的物料加入雙螺桿擠出機的料斗中經(jīng)過熔融反應(yīng)，擠出造粒；雙螺桿擠出機的工藝條件為螺桿長徑比為35，前段溫度200°C、中段溫度190°C、后段溫度180°C、機頭溫度200°C ;螺桿轉(zhuǎn)速 350r/min。實施例2該實施例的中空玻璃微珠填充改性ABS材料，按重量百分比，由以下組分組成ABS樹脂60%;中空玻璃微珠20% ;相容劑3% ;增韌劑10% ;偶聯(lián)劑3% ;補強劑3%;塑料加工助劑1%。其制備方法如下步驟一、按上述所述的重量百分比稱取各個組分，并對稱取的各個組分進行干燥處理；具體可以采用干燥機進行干燥處理；步驟二、將干燥后的ABS樹脂、相容劑和偶聯(lián)劑置于高速混合機或攪拌機中預(yù)先混合5min，再加入中空玻璃微珠、補強劑、增韌劑、塑料加工助劑繼續(xù)混合20min ；步驟三、將步驟二混合后的物料加入雙螺桿擠出機的料斗中經(jīng)過熔融反應(yīng)，擠出造粒；雙螺桿擠出機的工藝條件為螺桿長徑比為35，前段溫度240°C、中段溫度230°C、后段溫度220°C、機頭溫度230°C ;螺桿轉(zhuǎn)速400r/min。實施例3該實施例的中空玻璃微珠填充改性ABS材料，按重量百分比，由以下組分組成ABS樹脂50% ;中空玻璃微珠30% ;相容劑3% ;增韌劑8% ;偶聯(lián)劑3% ;補強劑3% ；塑料加工助劑3%。其制備方法如下步驟一、按上述所述的重量百分比稱取各個組分，并對稱取的各個組分進行干燥處理；具體可以采用干燥機進行干燥處理；步驟二、將干燥后的ABS樹脂、相容劑和偶聯(lián)劑置于高速混合機或攪拌機中預(yù)先混合5min，再加入中空玻璃微珠、補強劑、增韌劑、塑料加工助劑繼續(xù)混合15min ；步驟三、將步驟二混合后的物料加入雙螺桿擠出機的料斗中經(jīng)過熔融反應(yīng)，擠出造粒；雙螺桿擠出機的工藝條件為螺桿長徑比為35，前段溫度220°C、中段溫度200°C、后段溫度210°C、機頭溫度225°C ;螺桿轉(zhuǎn)速370r/min。性能測試及評價上述實施例1-3制備的粒子物料按ASTM標(biāo)準(zhǔn)注塑成型成各種標(biāo)準(zhǔn)力學(xué)性能測試樣條和燃燒試樣條，測試方法如表I所不表I :
權(quán)利要求
1.一種中空玻璃微珠填充改性ABS材料，其特征在于，按重量百分比由以下組分組成 ABS 樹脂50-80%; 相容劑3-5%;增韌劑5-10%; 偶聯(lián)劑3-5%; 補強劑1-3%; 中空玻璃微珠5-30%; 塑料加工助劑1-3% o
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的中空玻璃微珠填充改性ABS材料，其特征在于，所述相容劑為PS接枝馬來酸酐，其制備方法如下 步驟一、按重量百分比稱取聚苯乙烯樹脂88-94%、馬來酸酐2-4%、苯乙烯2-4%、過氧化二異丙苯0. 1-0. 2%、抗氧劑0. 3-0. 5%、潤滑劑0. 4-0. 6%、白礦油I. 5-2. 5% ； 步驟二、將稱取的過氧化二異丙苯溶于稱取的白礦油中，攪拌均勻，充分溶解得到混合液； 步驟三、將步驟二中的混合液和稱取的聚苯乙烯樹脂、馬來酸酐、苯乙烯、抗氧劑、潤滑劑加入到高速混合機中混合均勻得到混合物料； 步驟四、將步驟三的混合物料投入到雙螺桿擠出機的料斗中，經(jīng)熔融反應(yīng)，擠出造粒，得到相容劑；雙螺桿擠出機工藝條件為熔融段溫度150-155°C、反應(yīng)段溫度170-185°C、脫氣段 180-185°C、機頭溫度 150-155°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的中空玻璃微珠填充改性ABS材料，其特征在于，所述塑料加工助劑包括抗氧劑和潤滑劑，所述抗氧劑由酚類抗氧劑和磷酸酯類抗氧劑按重量比I :1配比制成，所述潤滑劑為乙撐雙硬酸脂酰胺。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的中空玻璃微珠填充改性ABS材料，其特征在于，所述補強劑是二氧化硅，細度不低于800目，純度>99. 9。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的中空玻璃微珠填充改性ABS材料，其特征在于，所述硅烷類偶聯(lián)劑是Y-氯丙基二乙氧基娃燒。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的中空玻璃微珠填充改性ABS材料，其特征在于，所述增韌劑是氫化SBS苯乙烯類熱塑性彈性體。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的中空玻璃微珠填充改性ABS材料，其特征在于，所述中空玻璃微珠是堿石灰硼硅酸鹽中空玻璃微珠，真實密度0. 32g/cc,粒徑40-75微米，抗壓強度13. 78Mpa0
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的中空玻璃微珠填充改性ABS材料，其特征在于，按重量百分比由以下組分組成ABS 樹脂55-65%； 相容劑3-4%;增韌劑5-10%; 偶聯(lián)劑3-5%; 補強劑1-3%; 中空玻璃微珠15-25%: 塑料加工助劑1-3% o
9.一種權(quán)利要求I所述中空玻璃微珠填充改性ABS材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟步驟一、按權(quán)利要求I所述的重量百分比稱取各個組分，并對稱取的各個組分進行干燥處理； 步驟二、將干燥處理后的ABS樹脂、相容劑和偶聯(lián)劑置于混合機或攪拌機中預(yù)先混合3-5min，再加入中空玻璃微珠、補強劑、增韌劑、塑料加工助劑繼續(xù)混合10_20min ； 步驟三、將步驟二混合后的物料加入雙螺桿擠出機的料斗中經(jīng)過熔融反應(yīng)，擠出造粒；雙螺桿擠出機的工藝條件為螺桿長徑比35，前段溫度200-240°C、中段溫度190_230°C、后段溫度180-220°C、機頭溫度200-230°C ;螺桿轉(zhuǎn)速350_400r/min。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種中空玻璃微珠填充改性ABS材料及其制備方法。一種中空玻璃微珠填充改性ABS材料，按重量百分比由以下組分組成ABS樹脂50-80%；相容劑3-5%；增韌劑5-10%；偶聯(lián)劑3-5%；補強劑1-3%；中空玻璃微珠5-30%；塑料加工助劑1-3%。本發(fā)明以ABS樹脂為基體樹脂，中空玻璃微珠為填料，采用合適種類和配比的助劑，在恰當(dāng)?shù)墓に嚄l件下加工，使得制備的中空玻璃微珠填充改性ABS材料成本低廉，在拉伸強度、彎曲強度、彎曲模量、沖擊強度、流動性指數(shù)等方面都比較優(yōu)異，可廣泛運用于儀器儀表、家用電器、玩具和娛樂用品以及建筑行業(yè)。
文檔編號C08L55/02GK102746606SQ201210214270
公開日2012年10月24日 申請日期2012年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月27日
發(fā)明者徐東, 徐永, 文勝 申請人:深圳市科聚新材料有限公司