[发明专利]一种纳米增强复合改性材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及改性材料领域，具体涉及一种纳米增强复合改性材料及其制备方法。

背景技术

ABS树脂是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯组成的三元共聚物，因为其抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能优良，还具有易加工、制品尺寸稳定、表面光泽性好等特点，容易涂装、着色，还可以进行表面喷镀金属、电镀、焊接、热压和粘接等二次加工，广泛应用于机械、汽车、电子电器、仪器仪表、纺织和建筑等工业领域。

随着人们对材料抗蠕变性能要求的不断提高，未经抗蠕变改性的ABS树脂已难以满足需求，因而，对ABS树脂进行抗蠕变改性成为必要。现今对ABS的抗蠕变改性处理方法种类繁多，改性效果也很好，尤其是随着纳米材料的出现和应用，ABS树脂的抗蠕变性增加效果显著，使ABS树脂能在更多领域大量使用，但也存在不足。纳米材料虽然具有抗蠕变增强效果好，添加量小的优点，但也存在分散困难，成本高等缺陷。在进行抗蠕变改性过程中，纳米材料分散不均会影响其抗蠕变效果，得到的改性材料抗蠕变性偏低，对改性材料的生产和应用造成不利影响。

发明内容

本发明的目的在于克服现有ABS树脂材料抗蠕变性较差的缺陷，提供一种纳米增强复合改性材料及其制备方法；本发明将经过针对性改性处理的纳米膨润土与ABS树脂进行复合，并使纳米膨润土均匀分散在ABS树脂体系中，得到的复合改性材料抗蠕变性能优异，有利于ABS树脂在更多领域中的应用。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种纳米增强复合改性材料，包括以下重量份原材料制备得到：10-15份的纳米膨润土、3-5份的改性剂、15-25份的聚四氟乙烯、50-60份的ABS树脂、0.3-0.8份的偶联剂、0.3-0.6份的交联剂、5-10份的丁苯橡胶。

上述一种纳米增强复合改性材料，根据纳米膨润土和交联能增加树脂材料抗蠕变性的基本原理，不仅通过针对性的筛选改性剂、偶联剂和交联剂的种类，来提高纳米膨润土与ABS树脂之间的相容性，并使纳米膨润土在ABS树脂中分散更均匀，使纳米膨润土对ABS树脂的抗蠕变性增强作用更好，还通过控制ABS树脂的聚合度来使改性后的ABS树脂材料在抗蠕变性与加工性之间达到最佳平衡关系，从而使得到的ABS树脂材料在具有优异的抗蠕变性的条件下，也具有优异的加工性，使其可以在更多领域中得到应用。

上述一种纳米增强复合改性材料，其中，所述的纳米膨润土粒径为10-80nm；纳米膨润土粒径越小，分散性越差，纳米膨润土粒径越大，对ABS树脂的抗蠕变增强作用越差；优选的，所述的纳米膨润土粒径为30-50nm；最优选的，所述的纳米膨润土粒径为40nm。

上述一种纳米增强复合改性材料，其中，所述的改性剂为甲基丙烯酸甲酯与磷酸三甲酯组成的混合物；所述的改性剂既能改善纳米膨润土与ABS树脂的相容性，又能在纳米膨润土表面形成极性基团，利于分散；优选的，所述的改性剂中甲基丙烯酸甲酯与磷酸三甲酯的物质的量之比为1︰1。

上述一种纳米增强复合改性材料，其中，聚四氟乙烯的聚合度越大，则交联后复合改性材料的抗蠕变性越差，加工性越好，聚四氟乙烯的聚合物越小，则交联后复合改性材料的抗蠕变性越好，加工性越差，因此，选择合理的聚四氟乙烯聚合度，是平衡抗蠕变性和加工性的重要手段。所述的聚四氟乙烯的聚合度为120-200；优选的，所述的聚四氟乙烯的聚合度为140-180；最优的，所述的聚四氟乙烯的聚合度为160；通过优选，得到的复合改性材料既具有优异的抗蠕变性，也具有较好的加工性，适合在更多领域中的应用。

其中，所述的ABS树脂聚合度为1200-1800；优选的，所述ABS树脂的聚合度为1400-1600；最优选的，所述的ABS树脂的聚合度为1500；通过优选，得到的复合改性材料既具有优异的抗蠕变性，也具有较好的加工性。

上述一种纳米增强复合改性材料，其中，所述的偶联剂为铝酸酯偶联剂；铝酸酯能增加纳米膨润土与ABS树脂材料之间的相容性，提高复合改性材料的性能。

其中，所述的交联剂为过氧化二异丙苯，该交联剂能将两种不同聚合度的聚合物原材料适当交联，提高ABS树脂材料的抗蠕变性。

上述一种纳米增强复合改性材料，其中，其原材料还包括分散剂、增塑剂、抗静电剂、染色剂、増亮剂中的一种或多种助剂；上述的助剂能提高复合改性材料的加工性，增加其功能性等作用，从而增加其适用性。

为了实现上述发明目的，进一步的，本发明还提供了一种纳米增强复合改性材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将纳米膨润土用偶联剂进行处理；