[发明专利]一种改性ABS树脂及其制备方法、改性ABS复合材料及其应用

说明书

本发明提供了一种改性ABS树脂及其制备方法、改性ABS复合材料及其应用，属于复合材料技术领域。本发明利用本体聚合方法制备改性ABS树脂，其中，POSS添加剂分子上具有甲基丙烯酰氧基丙基基团，可以参与到ABS树脂的自由基引发聚合反应中，从而化学接枝到ABS树脂上；POSS链转移剂上具有巯基基团，可以化学接枝到ABS树脂中。采用本发明提供的改性ABS树脂经增强材料增强后，所得改性ABS复合材料具有较高的机械强度，且拉伸强度和弯曲强度提高较为明显，同时具有较好的加工性能，可以作为碟管式膜组件支撑板使用。

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，具体涉及一种改性ABS树脂及其制备方法、改性ABS复合材料及其应用。

背景技术

ABS树脂是丙烯腈(A)、丁二烯(B)和苯乙烯(S)三种单体的三元共聚物，兼有三种组分的性能，具有耐化学腐蚀、耐热、高弹性、高韧性等性能，是一种原料易得、综合性能良好、价格便宜、用途广泛的材料，在机械、电气、纺织、汽车、飞机、轮船等制造工业及化工中获得了广泛的应用。在膜过滤行业，碟管式膜组件的过滤膜在高压条件下运行，一般需要高分子材料的支撑板。普通高分子聚合物能够满足大多数运行环境，但在溶液浓度较高，尤其是盐的浓度较高时，增压泵提供的压力可以达到十几到几十兆帕。普通高分子聚合物制成的支撑板，在高压条件下长期运行将产生形变，影响过滤能力，甚至导致膜片破损，系统瘫痪。

玻璃纤维增强是一种提高ABS树脂强度的常用方法，可以较明显的提高ABS树脂的表面硬度、刚性、抗冲击强度等机械性能，但是也造成一些性能的下降，如收缩率变小、流动性变差、材料密度增大、表面光洁度下降等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改性ABS树脂及其制备方法、改性ABS复合材料及其应用，以本发明提供的改性ABS树脂为基体树脂制备得到的改性ABS复合材料力学性能优异，可以作为碟管式膜组件支撑板使用。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种改性ABS树脂，由本体聚合方法制备得到，制备原料包括单乙烯基芳烃单体、乙烯基不饱和腈单体、未交联的丁二烯橡胶、引发剂、惰性溶剂、POSS添加剂和POSS链转移剂；

所述POSS添加剂的化学通式为(Ph_xR_1-xSiO_1.5)_n；

所述POSS链转移剂的化学通式为(R'_yR″_1-ySiO_1.5)_m；

其中，Ph为苯基，R为甲基丙烯酰氧基丙基，R'为异丁基，R″为3-巯基丙基，x＝0.6～0.9，y＝0～0.9，n＝6、8、10或12，m＝6、8、10或12。

优选地，所述单乙烯基芳烃单体、乙烯基不饱和腈单体、未交联的丁二烯橡胶、引发剂、惰性溶剂、POSS添加剂和POSS链转移剂的质量比为(40～90)：(5～45)：(5～15)：(1～3)：(30～80)：(1～10)：(0.05～0.1)。

优选地，所述制备原料还包括马来酸酐，所述马来酸酐的质量不超过单乙烯基芳烃单体、乙烯基不饱和腈单体和未交联的丁二烯橡胶总质量的15％。

优选地，所述单乙烯基芳烃单体包括苯乙烯、对甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、邻甲基苯乙烯、2,4-二甲基苯乙烯、邻乙基苯乙烯和α-甲基苯乙烯中的一种或几种；

所述乙烯基不饱和腈单体包括丙烯腈、甲基丙烯腈和乙基丙烯腈中的一种或几种；

所述引发剂包括过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化乙酸叔丁酯、过氧化2-乙基己酸叔丁酯、过氧化苯甲酸叔丁酯和过氧化三甲基乙酸叔丁酯中的一种或几种；

所述惰性溶剂包括甲苯、甲乙酮、乙苯和二甲苯中的一种或几种。