[发明专利]一种高光高表面硬度ABS复合材料及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种高光高表面硬度ABS复合材料及其制备方法与应用。ABS复合材料包括以下重量份计的组分：ABS树脂70‑90份，AS树脂10‑30份，耐划伤改性剂1‑12份，润滑剂0.5‑2份，抗氧剂0.1‑1份。ABS复合材料的制备方法包括如下步骤：将组分混合均匀，混合造粒后得到。本发明的高光高表面硬度ABS复合材料表面硬度有效提升，铅笔硬度可以达到H级，甚至2H级，耐划伤，并且材料光泽度高，具有良好的加工性能以及抗热氧老化性能。

技术领域

本发明涉及高分子复合材料技术领域，尤其是一种高光高表面硬度ABS复合材料及其制备方法与应用。

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，其综合性能极佳，广泛应用于家电、汽车、OA办公等领域。但是，ABS树脂表面铅笔硬度只能达到HB级，光面易出现划伤，对外观造成很大影响。目前主要通过对塑件进行喷漆处理，实现良好的光泽效果和耐划伤效果。但是喷漆处理工序极为复杂，成本高，且不利于塑料制品的回收处理。

CN112457602A公开了一种超黑亮高光泽耐划伤ABS复合物，添加60％PMMA，复合材料表面铅笔硬度达到2H级，但光泽度只能达到85左右。CN112457602A、CN108822478A等专利添加外润滑剂改善材料表面硬度，比如酰胺类润滑剂等，但硬度无法达到H级。综上所述，目前改善ABS表面硬度的现有技术得到的材料硬度、光泽度、加工性能很难达到均衡。

发明内容

基于此，本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处，提供一种高光高表面硬度ABS复合材料及其制备方法与应用。该材料光泽度高，表面硬度高，耐划伤，同时具有良好的加工性能以及抗热氧老化性能，综合性能佳。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：一种高光高表面硬度ABS复合材料，包括以下重量份计的组分：ABS树脂70-90份，AS树脂10-30份，耐划伤改性剂1-12份，润滑剂0.5-2份，抗氧剂0.1-1份；所述ABS树脂所含橡胶粒径D90小于500nm；所述耐划伤改性剂为八苯基笼状聚倍半硅氧烷(POSS)。

所述八苯基笼状聚倍半硅氧烷，其分子结构如下式所示：

本申请采用的耐划伤改性剂POSS，其能在成型过程中迁移到材料表面，类似于一层保护层，能均匀分布在材料表面，具有极佳的耐磨性及表面硬度，从而达到耐划伤的目的，且能起到阻隔空气的作用，使得材料具有较好的热氧老化性能。

ABS树脂由SAN与丁二烯橡胶相共聚而成，橡胶相对光的反射能力弱于SAN相，因此橡胶含量越高，光泽度越差。橡胶粒径直接影响了其表面光泽度，粒径D90小于500nm的橡胶相比于粒径D90大于500nm的橡胶，光散射能力变弱，而对光的反射能力更强，因而光泽度更好。AS树脂本身不含有橡胶组分，用于调节复合材料橡胶含量。

优选地，所述高光高表面硬度ABS复合材料包括以下重量份计的组分：ABS树脂75-80份，AS树脂15-20份，耐划伤改性剂5-8份，润滑剂0.8-1份，抗氧剂0.3-0.5份。

优选地，所述ABS树脂所含橡胶粒径D90为200-400nm。

优选地，所述ABS树脂220℃、10kg条件下熔体流动速率为15-40g/10min。ABS树脂的熔体流动速率过高或过低会导致耐划伤剂的分散效果不好，从而材料达不到理想的表面硬度和光泽度。

优选地，所述润滑剂为硅酮类润滑剂。

优选地，所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168中至少一种；更优选地，所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168的复配物。

上述高光高表面硬度ABS复合材料的制备方法，包括如下步骤：将ABS树脂、AS树脂、耐划伤改性剂、抗氧剂、润滑剂混合均匀，混合造粒，得到高光高表面硬度ABS复合材料。