本发明属于通用塑料,具体涉及一种耐循环水洗的abs材料及其制备方法和应用。
背景技术:
1、苯乙烯-丁二烯-丙烯腈(abs)树脂兼具聚苯乙烯的光泽性和加工性能、聚丁二烯的抗冲击性能以及丙烯腈的刚性和耐热性能,广泛的应用于电子电器、纺织器材、建筑器材以及生活用品等各个领域。
2、通常abs树脂由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三组分组成,丙烯腈与苯乙烯共聚后(形成san)再与聚丁二烯掺混造粒;被包覆在san中间的聚丁二烯为橡胶态,具有高弹性,但是其在循环水洗的条件下,会被水分子侵入,导致吸水胀大进一步挤压san基体,使得abs表面出现微裂纹表面粗糙度增加,局部折射率发生变化导致材料发白影响其应用。
3、为避免abs材料发白,可以采用加入炭黑来掩盖发白现象,但是这种方式仅适用黑色abs材料,且过多色粉的加入会导致材料的力学性能下降。因此,本领域需要开发一种新的abs材料,具有较好的耐循环水洗性能,且力学性能良好。
技术实现思路
1、本发明的目的在于,克服现有技术中abs材料耐循环水洗后会出现发白现象的缺陷和问题,而提供一种耐循环水洗的abs材料。
2、本发明的另一目的在于,提供所述耐循环水洗的abs材料的制备方法。
3、本发明的另一目的在于,提供所述耐循环水洗的abs材料在制备洗碗机配件中的应用。
4、为实现上述目的,本发明通过以下技术方案来实现的:
5、一种耐循环水洗的abs材料,包括如下按照重量份计算的组分:
6、
7、
8、所述san树脂中an含量为20wt%~25wt%;所述abs材料中的硅橡胶的平均粒径为400~500nm。
9、发明人意外地发现,当采用硅橡胶和特定an含量的san树脂进行共混改性制备abs材料时,制得的材料具有较好的耐循环水洗性能,循环水洗后不易发白;为保证abs材料同时具有较好的力学性能,需要调整硅橡胶的平均粒径,若平均粒径过小时会导致abs材料的力学性能下降,特定平均粒径的硅橡胶可以使得abs材料中橡胶态吸水胀大后产生的银丝较小同时具有较好的力学性能,本发明中特定平均粒径的硅橡胶协同特定an含量的san树脂可有效降低abs材料循环水洗发白现象且不影响其力学性能。
10、需要说明的是,本发明中所述abs材料中san树脂含量不低于60wt%。
11、本发明中san树脂中an含量为20wt%~25wt%均能实现本发明,例如但不限于20wt%、21wt%、22wt%、23wt%、24wt%、25wt%。
12、本发明中abs材料中的硅橡胶的平均粒径为400~500nm均能实现本发明,例如但不限于400nm、410nm、420nm、430nm、440nm、450nm、460nm、470nm、480nm、490nm、500nm。进一步地,所述abs材料中的硅橡胶的平均粒径为440~480nm。在此范围内制得的abs材料同时具有较好的力学性能和耐循环水洗性能。
13、进一步地,所述平均粒径的测试方法为:将待测样品分散于丙酮中,在25℃下,采用马尔文公司的zetasizer nano zs90纳米粒度分析仪测定平均粒径大小。
14、本发明中所述硅橡胶可以为购买或自制。
15、具体地,所述硅橡胶的制备方法包括如下步骤:
16、将异丙醇、二甲基二甲氧基硅烷、水和浓硫酸混合搅拌反应,再经分离提纯得到硅橡胶。
17、在具体实施方式中,所述硅橡胶的制备方法如下:将25~35份异丙醇、6~12份二甲基二甲氧基硅烷、0.3~0.5份水和0.1~0.2份浓硫酸在三口瓶中混合,调整搅拌速度为200~1000rpm,室温搅拌反应20~25小时;将得到的产品分离提纯,减压蒸馏去除溶剂异丙醇以及未反应的二甲基二甲氧基硅烷,得到硅橡胶;通过原料用量调整硅元素的重量含量;通过调整搅拌速度控制硅橡胶的平均粒径。
18、进一步地,所述耐循环水洗的abs材料,包括如下按照重量份计算的组分:san树脂70~75份;硅橡胶25~30份。
19、进一步地,所述硅橡胶中的硅元素重量含量不低于60%。
20、更进一步地,所述硅橡胶中硅元素重量含量不低于70%。其中随着硅橡胶中硅元素重量含量越高,硅橡胶结构中硅氧键越多,表面能越低,进而能更有效的减少abs材料的发白现象。
21、更进一步地,所述硅元素重量含量的测定方法为将待测样品注塑成80*10*4mm的样条,冷冻冲击后,取断面在扫描电镜下进行元素分析。
22、进一步地,所述硅橡胶为二甲基硅橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、甲基苯基乙烯基硅橡胶或腈硅橡胶中的一种或几种。
23、进一步地,所述san树脂为乳液聚合法制备的san树脂。
24、本发明中,可以根据现有技术选择常用的抗氧剂。例如但不限于受阻酚类抗氧剂、硫醚类抗氧剂或亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或几种。
25、具体地,所述受阻酚类抗氧剂为n,n`-六亚甲基双(3,5-二叔丁基-4-羟基苯丙酰胺(irganox 1098)、四[1093,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(irganox 1010)、三甘醇双-3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯(iragnox 259)、β-(4-羟基-3,5-二叔丁基苯基)丙酸正十八酯(iragno 1076)或螺乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯](adk ao-80)中的一种或几种。
26、所述硫醚类抗氧剂为硫代二丙酸二硬脂醇酯、硫代二丙酸二月桂酯或季戊四醇类十二硫代丙酯中的一种或几种。
27、所述亚磷酸酯类抗氧剂为2,4-二叔丁基苯酚(irganox 168)、双(2,6-二叔丁基-4-甲苯基)季戊四醇亚磷酸酯(pep-36)或627a中的一种或几种。
28、本发明中,可以根据现有技术选用常用的润滑剂。例如但不限于硬脂酸类润滑剂、聚乙烯类润滑剂、酰胺类润滑剂、石蜡类润滑剂或酯类润滑剂中的一种或几种。
29、具体地,所述硬脂酸类润滑剂可以为硬脂酸钙和/或硬脂酸锌。
30、所述聚乙烯类润滑剂可以为聚乙烯蜡。
31、所述酰胺类润滑剂可以为油酸酰胺类润滑剂、ebs酰胺类润滑剂或芥酸酰胺类润滑剂中的一种或几种。
32、所述酯类润滑剂可以为脂肪族硬脂酸酯、油酸基脂肪族聚酯或芥酸基脂肪族聚酯中的一种或几种。
33、进一步地,所述耐循环水洗的abs材料还包括0.1~1份色粉。
34、色粉可以为无机类色粉,如钛白粉、群青或氧化铁红中的一种或几种;色粉可以为有机类色粉,如酞菁蓝、酞菁绿、永固红或永固黄中的一种或几种。
35、本发明还保护上述耐循环水洗的abs材料的制备方法,包括如下步骤:
36、将san树脂、硅橡胶、抗氧剂、润滑剂和添加剂混合,加入挤出机中进行熔融共混、挤出造粒得到耐循环水洗的abs材料。
37、进一步地,所述挤出机为双螺杆挤出机。
38、进一步地,所述双螺杆挤出机的螺杆转速为450rpm~550rpm。
39、进一步地,所述双螺杆挤出机的一区至二区的温度为150℃~170℃;三区至五区的温度为200℃~220℃;六区至十区的温度为200℃~240℃。
40、与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
41、本发明提供一种耐循环水洗的abs材料,所述abs材料通过采用特定an含量的san和硅橡胶共混改性,硅橡胶中含有硅氧键使其具有较低的表面能,且通过调整硅橡胶的粒径可以使得abs材料水洗过程中橡胶态吸水胀大的银丝减小,协同特定an含量的san树脂可有效降低abs材料循环水洗发白现象,且具有较好的力学性能,缺口冲击强度不低于20kj/m2,经循环水洗后△l不超过1.5。
1.一种耐循环水洗的abs材料,其特征在于,包括如下按照重量份计算的组分:
2.根据权利要求1所述耐循环水洗的abs材料,其特征在于,所述硅橡胶中的硅元素重量含量不低于60%。
3.根据权利要求1所述耐循环水洗的abs材料,其特征在于,所述硅橡胶为二甲基硅橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、甲基苯基乙烯基硅橡胶或腈硅橡胶中的一种或几种。
4.根据权利要求1~3任一项所述耐循环水洗的abs材料,其特征在于,包括如下按照重量份计算的组分:san树脂70~75份;硅橡胶25~30份。
5.根据权利要求1所述耐循环水洗的abs材料,其特征在于,所述硅橡胶中的硅元素重量含量不低于70%。
6.根据权利要求1所述耐循环水洗的abs材料,其特征在于,所述润滑剂为硬脂酸类润滑剂、聚乙烯类润滑剂、酰胺类润滑剂、石蜡类润滑剂或酯类润滑剂中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述耐循环水洗的abs材料,其特征在于,所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、硫醚类抗氧剂或亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述耐循环水洗的abs材料,其特征在于,所述耐循环水洗的abs材料还包括0.1~1份色粉。
9.根据权利要求1~8任一项所述耐循环水洗的abs材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
10.权利要求1~8任一项所述耐循环水洗的abs材料在制备洗碗机配件中的应用。