本发明属于高分子材料,尤其是涉及一种低取向高耐热abs及其制备方法。
背景技术:
1、热塑性abs树脂,即丙烯腈-丁二烯-苯乙烯是一种可自由设计的工程材料,具有突出的美学、流动、韧性、以及尺寸稳定和高耐热性,一直在汽车部件生产中起着重要的作用。abs在汽车的内外装饰部件上有广泛的应用,在内饰上,可应用于生产门板、仪表饰框、手套箱、中控仪表板和空调出风口等;在外饰上,abs用于制造散热格栅、镜框、牌照板、饰标等。
2、经玻璃纤维增强改性后的abs材料,具有更高的刚性。但是,由于玻璃纤维在注塑加工过程中,会沿着熔体流动方向取向,使得流动方向的收缩率明显小于垂直流动方向的收缩率,两个方向收缩率不平衡会造成制件翘曲,如果能够降低玻璃纤维沿流动方向上的取向程度,就可以降低流动方向和垂直流动方向上的收缩率的差异,从而降低增强abs材料的翘曲程度。
技术实现思路
1、为了解决上述问题,本发明提供了一种低取向耐热abs材料,其特征在于,包括如下重量份的组分:abs树脂60-80份,玻璃纤维20-30份,环氧树脂纤维10-15份,耐热剂30-40份,润滑剂0.5-1份,光稳定剂0.2-0.5份和抗氧剂0.3-1份。
2、进一步地,所述abs树脂为丙烯腈、丁二烯、苯乙烯的三元共聚物,其中丁二烯的重量百分比含量为10-55%,丙烯腈的重量百分比含量为15-32%,苯乙烯的重量百分比含量为30-70%。
3、进一步地,所述玻璃纤维为无碱玻璃纤维,直径为7~13μm。
4、进一步地,所述环氧树脂纤维的平均直径为1-3μm,长度为0.5-2mm。
5、进一步地,所述环氧树脂纤维如下制备:
6、将环氧树脂溶解在有机溶剂中,得到纺丝溶液;
7、将纺丝溶液通过高压静电纺丝法进行纺丝,得到平均直径为1-5μm的纤维,将得到的纤维进行淬断处理,得到长度为0.5-2mm的环氧树脂纤维。
8、进一步地,在本发明的方法中使用的环氧树脂的具体类型不受限制,可以由本领域技术人员根据具体实践常规选择。进一步地,在本发明的方法中使用的环氧树脂是双酚a型环氧树脂e-12。
9、进一步地,所述有机溶剂包括二氯甲烷、三氯甲烷、丙酮、甲乙酮、环己酮、醋酸乙酯、甲苯、二甲苯、乙醇或乙二醇中的一种或多种。
10、进一步地,高压静电纺丝法的参数为:高压静电电压为5-30kv,喷射头与接收板的距离为5-50cm,溶液从喷射头的流出速度为0.1-15ml/h,周围环境温度为15-50℃,空气相对湿度为30-90%。更进一步地,高压静电纺丝法的参数为:高压静电电压为20-25kv,喷射头与接收板的距离为15-25cm,溶液从喷射头的流出速度为8-10ml/h,周围环境温度为25-30℃,空气相对湿度为45-50%。更进一步地,高压静电纺丝法的参数为:高压静电电压为20kv,喷射头与接收板之间的距离为15cm,溶液从喷射头的流出速度为8ml/h,周围环境温度为25℃,空气相对湿度为45%。
11、进一步地,高压静电纺丝法采用的接收纤维设备为笼式接收器。
12、进一步地,淬断处理包括将接收到的纤维放入液氮中冷却硬化,然后切割至所需长度。
13、进一步地,所述耐热剂为苯乙烯-(n-苯基马来酰亚胺)-马来酸酐三元共聚物。
14、进一步地,所述耐热剂中的马来酸酐的重量百分比含量为8-12%。
15、进一步地,所述耐热剂中的马来酸酐的重量百分比含量为10%。
16、进一步地,所述耐热剂中n-苯基马来酰亚胺的重量百分比含量为18~22%。
17、进一步地,所述耐热剂中n-苯基马来酰亚胺的重量百分比含量为20%。
18、进一步地,润滑剂可以是脂肪酸酰胺、季戊四醇硬脂酸酯、固体石蜡、液体石蜡、硬脂酸盐、硅酮或n,n'-乙撑双硬脂酸酰胺中的一种或几种。
19、进一步地,抗氧剂可以是四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)和/或三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯(抗氧剂168)。
20、进一步地,光稳定剂可以是二苯甲酮类、苯并三唑类、受阻胺类光稳定剂中的至少一种;具体地,光稳定剂为uv-531、uv-9、uv-326、uv-p、uv-770中的至少一种;更具体地,光稳定剂为uv-p和uv-770以质量比1:1组成的复配光稳定剂。
21、本发明还提供了如本文所述的低取向耐热abs材料的制备方法,其包括如下步骤:
22、将abs树脂、环氧树脂纤维、耐热剂、润滑剂、光稳定剂和抗氧剂混合后加至挤出机的主喂料系统,将玻璃纤维加至挤出机的侧喂料系统,经熔融混合、挤出造粒,得到所述低取向耐热abs材料。
23、进一步地,所述挤出机为双螺杆挤出机。
24、进一步地,所述双螺杆挤出机喂料转速为200-350rpm;双螺杆挤出机的各段螺杆温度从加料口到机头的温度分别为一区220-250℃,二区220-240℃,三区210-220℃,四区210-230℃,五区210-230℃,口模温度220-230℃,主机转速100-500rpm,真空度≤0.1mpa。
25、本发明的有益效果
26、本发明提供了一种耐热性能优异同时具有低取向的玻纤增强abs材料。通过加入苯乙烯-(n-苯基马来酰亚胺)-马来酸酐三元共聚物,可以改善abs材料的耐热性能。同时,通过加入环氧树脂纤维,本发明人以外地发现其可以改变玻璃纤维的取向,降低玻璃纤维沿流动方向的取向程度,从而缩小了制件流动方向和垂直流动方向收缩率差异,减少了翘曲的产生,而相比之下,仅加入普通环氧树脂颗粒,则得不到此效果。
1.一种低取向耐热abs材料,其特征在于,包括如下重量份的组分:abs树脂60-80份,玻璃纤维20-30份,环氧树脂纤维10-15份,耐热剂30-40份,润滑剂0.5-1份,光稳定剂0.2-0.5份和抗氧剂0.3-1份。
2.根据权利要求1所述的abs材料,其特征在于,所述abs树脂为丙烯腈、丁二烯、苯乙烯的三元共聚物,其中丁二烯的重量百分比含量为10-55%,丙烯腈的重量百分比含量为15-32%,苯乙烯的重量百分比含量为30-70%。
3.根据权利要求1所述的abs材料,其特征在于,所述玻璃纤维为无碱玻璃纤维,直径为7~13μm。
4.根据权利要求1所述的abs材料,其特征在于,所述环氧树脂纤维的平均直径为1-3μm,长度为0.5-2mm。
5.根据权利要求44所述的abs材料,其特征在于,所述环氧树脂纤维如下制备:
6.根据权利要求1所述的abs材料,其特征在于,所述耐热剂为苯乙烯-(n-苯基马来酰亚胺)-马来酸酐三元共聚物。
7.根据权利要求6所述的abs材料,其特征在于,所述所述耐热剂中的马来酸酐的重量百分比含量为8-12%,n-苯基马来酰亚胺的重量百分比含量为18~22%。
8.如权利要求1-7中任一项所述的低取向耐热abs材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤: