[发明专利]一种高抗冲挤出级ABS纳米复合材料

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种高抗冲挤出级ABS纳米复合材料。

背景技术

ABS树脂是以丙烯腈、丁二烯和苯乙烯合成的三元共聚物，具有高冲击强度、高耐热、耐化学腐蚀、耐低温冲击、电绝缘性能好、尺寸稳定性优、成型收缩率小、加工性能优良等优异特性，所制得的产品外观光泽度好，可以进行电镀、喷涂等二次加工，被广泛用于电子设备、汽车工业、家用电器、办公设备、电工产品、通讯器材等领域，是一种用量大和用途广泛的工程塑料。其中，ABS树脂中的挤出级ABS材料主要用于家电和汽车领域，最通用是台湾奇美的749SK和D120。

然而，ABS挤出板材的加工主要采用单向拉伸，纵向和横向的性能差别比较大，一般条件下，纵向无缺口冲击强度为150KJ/m²，横向无缺口冲击强度为100KJ/m²，材料呈现的各项异性导致了其不能用于要求较高的领域，尤其是汽车领域。汽车领域要求的挤出ABS板材的横向和纵向的无缺口冲击强度不小于140KJ/m²，现有的材料无法达到此性能要求。提高材料冲击强度的常用方法是在配方中增加增韧剂，一般的增韧剂为高分子类的弹性体或橡胶，微观下为球状，在板材的挤出过程中，这些增韧剂顺着挤出方向被拉伸，最终呈现出扁平形状，导致板材在纵向上无缺口冲击强度较高，横向上无缺口冲击强度较低，因此，增加ABS板材的横向无缺口冲击是各材料生产商的努力方向。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种高抗冲挤出级ABS纳米复合材料，其挤出板材的横向和纵向无缺口冲击强度均高于140KJ/m²，横向和纵向无缺口冲击强度差距较小。

为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案：一种高抗冲挤出级ABS纳米复合材料，按质量百分数计，其配方组成为：

上述组分的总数控制为100%。

ABS树脂为低熔融指数的丙烯腈-丁二烯和苯乙烯共聚物，熔融指数为1～10g/10min，熔融指数较高的ABS树脂挤出时不易成型。

高分子增韧剂为热塑性聚酯型聚氨酯弹性体（TPU）与乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物（EAA）、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物（MBS）、高胶粉（HRG）、乙烯-丙烯酸酯共聚物（EA）、乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物（EMA）、氯化聚乙烯（CPE）中一种或几种的组合。

无机纳米增韧剂为纳米二氧化硅粒子，粒径为10～50nm，尤其是气相法制备的二氧化硅纳米粒子。

抗氧剂为亚磷酸酯类和受阻酚类抗氧剂，尤其是ciba公司的168、1010、1076、245、B900中的一种或几种的组合。

润滑剂为硅油、白矿油、硬脂酸镁（MgSt）、硬脂酸钡（BaSt）、硬脂酸钙（CaSt）、硬脂酸锌（ZnSt）、硬脂酸钠（NaSt）、季戊四醇硬脂酸酯（PETS）、乙烯基双硬脂酰胺（EBS）、OP蜡中的一种或几种的组合。

一种高抗冲挤出级ABS纳米复合材料，其制备工艺具有如下步骤：

（1）按质量百分比，将ABS树脂73%～95%、高分子增韧剂0.1%～20%、无机纳米增韧剂0.1%～5%、抗氧剂0.01%～1.0%和润滑剂0.01%～1.0%按比例称量，在高速混合机内将物料充分搅拌混合；

（2）将混合物料由计量装置送入双螺杆挤出机中，在螺杆的输送、剪切和混炼下，物料熔化、复合，再经挤出、拉条、冷却、切粒、包装步骤，得高抗冲挤出级ABS纳米复合材料产品。

双螺杆挤出机的螺杆长径比为36～44，带有温控装置和抽真空装置，挤出机温度控制在180～240℃，螺杆的转速范围为50～1200rpm。

本发明中的高分子增韧剂在挤出拉伸过程中发生形变，引入的纳米级无机粒子提高了挤出板材的增韧效果，纳米级无机粒子在板材挤出过程中不发生形变，可吸收外界冲击能量，从而提高板材横向和纵向无缺口冲击强度，缩小了横纵方向冲击强度差距。

本发明在体系中加入无机纳米粒子进行增韧，再配合其它通用高分子增韧剂，得到一种高抗冲挤出级ABS纳米复合材料，挤出板材的横向和纵向无缺口冲击强度均高于140KJ/m²，缩小了横向和纵向无缺口冲击强度差距，保证了材料的力学性能，同时也满足了客户的使用要求，制备工艺简单，具有广阔的市场前景。

具体实施方式