[发明专利]一种陶瓷纤维增强ABS/PBT合金及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种陶瓷纤维增强ABS/PBT合金及其制备方法，属于高分子材料及其成型加工领域。

背景技术

PBT为乳白色半透明到不透明、结晶型热塑性聚酯。其主链是由每个重复单元为刚性苯环和柔性脂肪醇连接起来的饱和线型分子组成，分子中没有侧链，结构对称，分子的高度几何规整性和刚性部分使其聚合物具有高的机械强度、高耐热性、韧性、耐疲劳性，自润滑、低摩擦系数，耐候性、吸水率低，仅为0.1％，在潮湿环境中仍保持各种物性(包括电性能)，电绝缘性，但体积电阻、介电损耗大。耐热水、碱类、酸类、油类、但易受卤化烃侵蚀，耐水解性差，低温下可迅速结晶，成型性良好。缺点是缺口冲击强度低，成型收缩率大。

ABS树脂是一种综合性能较好的工程塑料，具有优良的耐寒性能、耐油性能、电性能、尺寸稳定性和加工流动性等特点。广泛应用于汽车零部件、家用电器、建筑、仪器仪表、办公设备、日用器具等领域，是目前通用工程塑料中应用最广泛的品种。随着社会整体安全意识的提高，多数产品都要求具有阻燃性，同时具备较高的耐热性，然而ABS遇火容易燃烧且热变形温度不高，上述缺点限制了ABS树脂的应用。

结合PBT与ABS树脂的优缺点，现有技术中将PBT与ABS树脂进行熔融共混的工作已经开展了很多，然而两者的相容性并不是很好，导致其拉伸强度及弯曲强度等力学性能仍然不理想，故大部分采用玻璃纤维增强或无机填充改性，其拉伸强度、弯曲强度可提高一倍以上，热变形温度也大幅提高，可以在140℃下长期工作；但玻纤增强后的制品纵、横向收缩率不一致，易使制品发生翘曲变形。

陶瓷纤维是一种集传统绝热材料、耐火材料优良性能于一体的纤维状轻质耐火材料，其直径一般为2μm～5μm，长度多为30mm～250mm，纤维表面呈光滑的圆柱形，横截面通常是圆形。其结构特点是气孔率高(一般大于90％)，而且气孔孔径和比表面积大。陶瓷纤维的上述结构，使得陶瓷纤维较玻璃纤维具有优良的隔热性能和较小的体积密度，多用于工业绝缘、密封，防护材料、电热装置绝缘、隔热材料，仪器设备、电热元件的绝缘和隔热材，汽车行业隔热材料等。

本发明正是从这些角度出发，提供了一种陶瓷纤维增强ABS/PBT合金，利用复合改性技术在保留了ABS和PBT树脂优点的基础上，又利用陶瓷纤维增强和耐热改性的方法提高其热变形温度及机械性能，从而满足在特定场合对ABS/PBT树脂耐热性和较高力学性能的多重要求。

此外，本发明专利技术在添加陶瓷纤维及本领域传统助剂的基础上，加入了少量分散剂，以降低陶瓷纤维的成球率，提高陶瓷纤维的均匀分散性，保证材料综合性能的连续稳定性。

发明内容

本发明的目的是提供一种陶瓷纤维增强ABS/PBT合金及其制备方法，以克服现有技术存在的缺陷。

为了达到上述目的，本发明提供了一种陶瓷纤维增强ABS/PBT合金及其制备方法，由以下以重量百分数计的组分组成：

所述各组分的重量百分数之和为100％。

优选地，所述的ABS的熔融指数为25-27g/10min(220℃/10kg)，玻璃化温度为105-110℃；所述的PBT的熔融指数为57-62g/10min(250℃/2.16kg)，玻璃化温度为223-225℃。

优选地，所述陶瓷纤维为高温(HT)型的陶瓷纤维，纤维直径2～4微米。

优选地，所述的相容剂为苯乙烯马来酸酐共聚物。

优选地，所述的润滑剂为四硬脂酸季戊四醇酯。

优选地，所述的热稳定剂为二苯基对苯二胺、4-羟基十八烷酰替苯胺、亚磷酸三苯酯、亚磷酸辛二苯酯和硫代二丙酸二月桂酯中的至少一种。

优选地，所述的抗氧剂为由酚类主抗氧剂1010和辅助抗氧剂168的任意一种或任意的混合物制成。

优选地，所述的分散剂选自羟丙基甲基纤维素(HPMC)，聚丙烯酰胺(PAM)中的一种或者组合物。

本发明还提供了上述陶瓷纤维增强ABS/PBT合金及其制备方法，具体步骤如下：

(1)将ABS、PBT、相容剂、润滑剂、热稳定剂、抗氧剂、分散剂预先在高速混料机中充分混匀；

(2)将上述混和物加入长径比为32:1～40:1、挤出温度为180-240℃、转速为350-450rpm的双螺杆挤出机中，其挤出工艺为一区200～210℃，二区220～230℃，三区230～240℃，四区215～225℃，停留时间1-2分钟，压力为12-18Mpa；