一種高抗沖耐寒a(chǎn)bs箱體材料及其制備方法與應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及ABS箱體材料，具體涉及一種高抗沖耐寒ABS箱體材料及其制備方法與 應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前市面上的行李箱所用的材質(zhì)一般都是尼龍料或塑膠材料，包括PP、ABS、PC等。 其中，ABS樹脂是指丙烯腈、丁二烯-苯乙烯共聚物，ABS樹脂是一種強(qiáng)度高、韌性好、易于加 工成型的熱塑性高分子材料，廣泛應(yīng)用于各類旅行箱。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)制備ABS箱體材料過程中，通常在箱體主材ABS材料的基礎(chǔ)上加入其它加 工助劑，對(duì)ABS進(jìn)行改性，但是由于這些助劑與ABS樹脂本身存在物理、化學(xué)性質(zhì)上的差異， 改性的同時(shí)也破壞了ABS樹脂自身在性能方面的優(yōu)勢(shì)。另外，ABS樹脂容易在高溫或高剪切 條件下容易分解，且在加工過程中，如果螺桿組合、長(zhǎng)徑比、工藝控制不合理，容易造成物料 降解，嚴(yán)重影響ABS改性材料的力學(xué)性能等特點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種在保留ABS原有的剛性、強(qiáng)度的 基礎(chǔ)上，增強(qiáng)材料延展性、抗開裂性及耐低溫性的高抗沖耐寒ABS箱體材料及其制備方法與 應(yīng)用。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0006] -種高抗沖耐寒ABS箱體材料，其由以下重量份的組分組成： ABS樹脂 62-76份; 馬來酸酐接枝POE 10-15份; ABS高膠粉 10-15份;
[0007] 無機(jī)納米粒子 3-5份； 表面處理劑 0.1-02份； 抗氧劑 0,5-1份； 潤(rùn)滑劑 1-2份。
[0008] 所述無機(jī)納米粒子為納米碳酸鈣、納米硫酸鋇或納米滑石粉。
[0009] 所述表面處理劑為硅烷偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑或鈦酸酯偶聯(lián)劑。
[0010] 所述抗氧劑為抗氧化劑1010、抗氧化劑168或抗氧化劑264。
[0011] 所述潤(rùn)滑劑為聚乙烯蠟、硬脂酸或氧化蠟。
[0012 ]本發(fā)明所述的高抗沖耐寒ABS箱體材料的制備方法，包括以下步驟：
[0013] 1)將無機(jī)納米粒子及表面處理劑按重量份稱取加入高速混合機(jī)內(nèi)，在125°C下表 面處理l〇-15min;
[0014] 2)將ABS樹脂、馬來酸酐接枝POE、ABS高膠粉、抗氧劑和潤(rùn)滑劑按重量份稱取，加入 上述高速混合機(jī)中，充分混合均勻，制得混合料；
[0015] 3)將上述混合料投入雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，得到高抗沖耐寒ABS箱體材料；
[0016] 所述擠出造粒過程，機(jī)頭溫度190-200°c，機(jī)筒I區(qū)、機(jī)筒Π 區(qū)、機(jī)筒m區(qū)溫度均為 170-180°c，機(jī)筒IV區(qū)、機(jī)筒V區(qū)、機(jī)筒VI區(qū)、機(jī)筒VD區(qū)溫度均為180-190°c，螺桿長(zhǎng)徑比為 36-40:1，螺桿轉(zhuǎn)速為230-250r/min，喂料方式為采用分段喂料，所述分段喂料是指在主機(jī) 喂料口喂料50 %的混合料，在玻纖加料口強(qiáng)制加料50 %的混合料，螺桿組合元件為二頭輸 送元件和捏合(剪切)元件，在加料段、塑料段、對(duì)空排氣段、混合段、真空排氣段、擠出段均 采用適合的捏合元件及捏合元件數(shù)量。
[0017] 所述步驟2)中，混合之前，先將馬來酸酐接枝P0E、ABS高膠粉干燥至含水量小于 2%〇
[0018] 本發(fā)明所述的高抗沖耐寒ABS箱體材料用于制備ABS箱體，所述ABS箱體由ABS箱體 材料通過注塑機(jī)注塑成型或通過擠出吸塑機(jī)擠出吸塑成型。
[0019] 本發(fā)明采用以上技術(shù)方案，以ABS樹脂為基體樹脂，以馬來酸酐接枝POE為抗沖擊 助劑，以ABS高膠粉為耐寒劑，通過物理方法和化學(xué)方法的有機(jī)結(jié)合，改性ABS樹脂，在保留 ABS原有的剛性、強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，增強(qiáng)了材料的延展性、抗開裂性及耐低溫性，具有更良好的 韌性和承壓能力。馬來酸酐接枝P〇E、ABS高膠粉具有同ABS樹脂相近的溶解度參數(shù)，因此與 ABS共混有良好的相容性且具有較ABS更低的玻璃化溫度，容易形成兩相結(jié)構(gòu)的共混物。對(duì) ABS樹脂的化學(xué)改性，提高了原ABS中起韌性作用的丁二烯的含量，當(dāng)改性ABS材料受到?jīng)_擊 時(shí)材料分子結(jié)構(gòu)中的非晶部分隨基體形成塑性形變應(yīng)力集中點(diǎn)，在此形成大量局部形變核 心，可形成有效地吸收外沖擊能量，而不致形成破壞性破裂，而且增加了分子中彈性成份使 得分子間范德華力和分子內(nèi)化學(xué)鍵合力增加從而達(dá)到提高材料沖擊性能的同時(shí)獲得優(yōu)良 的耐寒性能。
[0020] 普通的超細(xì)無機(jī)材料加入到ABS材料中往往會(huì)影響材料的沖擊性能，尤其是低溫 脆性會(huì)隨著用量的增加而增大。本發(fā)明采用微粉化學(xué)表面處理技術(shù)，將無機(jī)納米材料與表 面處理劑混合，進(jìn)行表面處理，使無機(jī)納米材料能夠更好地與ABS材料結(jié)合，均勻地分散到 有機(jī)分子中，改善高分子粒子的流動(dòng)性、粒子銜接性和粒子附著力及相關(guān)的物理特性，避免 無機(jī)納米粒子在高分子材料中發(fā)生團(tuán)聚現(xiàn)象，極佳地實(shí)現(xiàn)了不通組分間的物理共混結(jié)合， 各組分均勾分布，極大改善了材料的流動(dòng)性、分子間結(jié)合力，從而使無機(jī)納米材料能最大限 度的插入ABS分子鏈的縫隙或填入分子鏈間中，起到增大分子間距離而使體系韌性、耐寒性 增加且降低材料的成本。
[0021 ]針對(duì)ABS樹脂容易在高溫或高剪切條件下容易分解，且在加工過程中，如果螺桿組 合、長(zhǎng)徑比、工藝控制不合理，容易造成物料降解，嚴(yán)重影響ABS改性材料的力學(xué)性能等特 點(diǎn)。本發(fā)明對(duì)雙螺桿擠出機(jī)的螺桿組合、喂料方式進(jìn)行了研究，確定最佳的工藝參數(shù)，解決 了 ABS力學(xué)性能差的問題，并分析了調(diào)整螺桿組合及分段喂料對(duì)ABS改性材料力學(xué)性能的影 響。
[0022] 本發(fā)明采用分段喂料的方式，這樣可實(shí)現(xiàn)低溫?cái)D出，減少熱量集中，盡可能避免物 料降解，保證材料的力學(xué)性能。
[0023] 綜上，本發(fā)明通過在原料方面的物理、化學(xué)方法相結(jié)合以及加工工藝過程中的具 體工藝參數(shù)改性ABS，制備的ABS箱體材料不僅具有高的抗沖擊性能及耐寒功能，還保留了 ABS樹脂本身在性能方面的優(yōu)點(diǎn)，具有耐沖、耐寒、成型加工方便、設(shè)計(jì)自由度高等優(yōu)點(diǎn)。本 發(fā)明制備的ABS箱體材料注塑成標(biāo)準(zhǔn)樣條后，力學(xué)測(cè)試性能如下：熔體流動(dòng)速率（220°C， 5Kg) 2 2.0g/10min，缺口沖擊強(qiáng)度2 200J/M，拉伸強(qiáng)度2 25Mpa，斷裂伸長(zhǎng)率2 30%，低溫脆 化溫度<_20°C。
【具體實(shí)施方式】
[0024] -種高抗沖耐寒ABS箱體材料，其由以下重量份的組分組成： ABS樹脂 62-76份; 馬來酸酐接枝POE 10-15份； ABS高膠粉 10-15份；
[0025] 無機(jī)納米粒子 3-5份； 表面處理劑 0.1-0.2份； 抗氧劑 0.5-1份; 潤(rùn)滑劑 1-2份。
[0026] 所述無機(jī)納米粒子為納米碳酸鈣、納米硫酸鋇或納米滑石粉，表面處理劑為硅烷 偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑或鈦酸酯偶聯(lián)劑，抗氧劑為抗氧化劑1010、抗氧化劑168或抗氧化劑 264,潤(rùn)滑劑為聚乙烯蠟、硬脂酸或氧化蠟。
[0027 ]所述高抗沖耐寒ABS箱體材料的制備方法，包括以下步驟：
[0028] 1)將無機(jī)納米粒子及表面處理劑按重量份稱取加入高速混合機(jī)內(nèi)，在125°C下表 面處理l〇-15min;
[0029] 2)將ABS樹脂、馬來酸酐接枝P0E、ABS高膠粉、抗氧劑和潤(rùn)滑劑按重量份稱取，加入 上述高速混合機(jī)中，充分混合均勻，制得混合料；
[0030] 3)將上述混合料投入雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，得到高抗沖耐寒ABS箱體材料；
[0031 ] 所述擠出造粒過程，機(jī)頭溫度190-200°c，機(jī)筒I區(qū)、機(jī)筒π區(qū)、機(jī)筒m區(qū)溫度均為 170-180°c，機(jī)筒IV區(qū)、機(jī)筒V區(qū)、機(jī)筒VI區(qū)、機(jī)筒VD區(qū)溫度均為180-190°c，螺桿長(zhǎng)徑比為 (36~40):1，螺桿轉(zhuǎn)速為230-250r/min，喂料方式為采用分段喂料，所述分段喂料是指在主 機(jī)喂料口喂料50 %的混合料，在玻纖加料口強(qiáng)制加料50 %的混合料，螺桿組合元件為二頭 輸送元件和捏合(剪切)元件，在加料段、塑料段、對(duì)空排氣段、混合段、真空排氣段、擠出段 均采用適合的捏合元件及捏合元件數(shù)量。
[0032] 一種ABS箱體的制備方法，所述ABS箱體由本發(fā)明的ABS箱體材料通過注塑機(jī)注塑 成型或通過擠出吸塑機(jī)擠出吸塑成型。
[0033] 實(shí)施例1
[0034] -種高抗沖耐寒ABS箱體材料的制備方法，包括以下步驟：
[0035] 1)按重量計(jì)，稱取以下組分： ABS樹脂 70份； 馬來酸酐接枝POE 12份； ABS高膠粉 1:2份；
[0036] 無機(jī)納米粒子 4份 表面處理劑