[发明专利]一种低线性膨胀系数的ABS合金材料及其制备方法和应用

说明书

本发明属于热塑性高分子材料领域，公开了一种低线性膨胀系数的ABS合金材料及其制备方法和应用。该ABS合金包括以下重量百分数的组分：ABS树脂75‑88.5％，增强纤维5‑15％，功能填料1‑5％，引发单体5‑10％，引发剂0.1‑0.3％。该合金材料的制备方法包括以下步骤：将除了引发单体和增强纤维的其余组分混合均匀后加入到双螺杆挤出机中，增强纤维通过侧喂口在挤出机第六节筒体加入，引发单体在挤出机第八节筒体加入，然后挤出造粒即得目标材料。本发明提供的ABS合金材料很好的实现了材料在物理力学性能和线性膨胀系数之间的平衡，相对于常规的填充改性ABS材料具有更低的比重，可以适应于一些轻量化的产品设计。

技术领域

本发明属于热塑性高分子材料领域，特别涉及一种低线性膨胀系数的ABS合金材料及其制备方法和应用。

背景技术

ABS材料是一种综合性能良好、价格便宜、用途广泛的高分子材料。由于其优异的刚韧平衡性和良好的加工性能，ABS塑料在机械、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。

线性膨胀系数是表征材料尺寸稳定性的一个重要特性，线性膨胀系数是指固体物质的温度每改变一摄氏度时，其长度的变化和它在0℃时长度之比。材料的线性膨胀系数是评价材料尺寸稳定性的主要指标，材料的线性膨胀系数越小，说明其尺寸稳定性越好。通过改性手段针对性的降低ABS材料的线性膨胀系数对于：减少大型产品尺寸差异，提升电镀产品的良品率，减少精密产品之间间隙等方面都具有重要的意义。

中国专利公开文本CN103224699A公开了一种低线性膨胀系数PC/ABS合金材料的制备方法。该方法主要通过加入一定形貌的无机矿物来降低材料的线性膨胀系数。中国专利公开文本CN102276922A公开了一种低线性膨胀系数聚丙烯材料的制备方法。该方法主要是通过加入高长径比的无机填料与碳酸钙、滑石粉等常规填料的复配的方式调节横向和纵向的收缩状况。

以上方法主要是通过在树脂基材中加入低线性膨胀系数的片状或者纤维状无机填料以降低材料整体的线性膨胀系数。这些方法的主要缺陷在于，加入大量填充之后材料的物理力学性能明显降低，材料的密度增加明显。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种低线性膨胀系数的ABS合金材料，该材料具备良好的尺寸稳定性、均衡的物理力学性能以及相对较低的比重。

本发明另一目的在于提供上述低线性膨胀系数的ABS合金材料的制备方法。

本发明再一目的在于提供上述低线性膨胀系数的ABS合金材料在汽车制造、电子电器等对尺寸稳定性和轻量化有需求的领域的应用。

本发明的目的通过下述方案实现：

一种低线性膨胀系数的ABS合金材料，其包括以下重量百分数的组分：

所述的ABS树脂是指由本体聚合或者乳液聚合工艺生产的丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物；

所述的增强纤维为导热性能较好的碳纤维、不锈钢纤维中的至少一种，优选为碳纤维；更优选为短切的聚丙烯腈基碳纤维，碳纤维的单丝直径为4～8μm，束丝线密度200～800tex。所述的增强纤维在低线性膨胀系数的ABS合金材料中的重量百分数优选为10％；

所述的功能填料为微米级氧化铝、微米级炭黑粉中的至少一种，优选为微米级的氧化铝，微米级的氧化铝的晶型为a型(a-氧化铝)，外观形貌为球形；所述的功能填料在低线性膨胀系数的ABS合金材料中的重量百分数优选为1～3％，更优选为1％。

所述的引发单体主要包括三个组分：苯乙烯、过渡单体、马来酸酐；其中过渡单体指丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸甲酯中的至少一种，优选甲基丙烯酸甲酯。所述的引发单体在低线性膨胀系数的ABS合金材料中的重量百分数优选为5％。