專利名稱：Abs注塑組合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ABS復(fù)合材料的技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，本發(fā)明涉及一種ABS注塑組合物及其制備方法。
背景技術(shù)：
ABS樹脂是丙烯腈(acrylonitrile)、丁二烯(butadiene)、苯乙烯(styrene)三種成分組成的耐沖擊性熱塑性樹脂的總稱，也稱ABS聚合物或者ABS三元共聚物。ABS樹脂中的苯乙烯組分提供了良好的加工性能，丙烯腈組分貢獻(xiàn)了樹脂的強(qiáng)度和耐化學(xué)品特性，而丁二烯組分則為樹脂帶來了良好的沖擊性能。由于ABS樹脂具有良好的沖擊性、加工性、尺寸穩(wěn)定性、耐磨性和耐化學(xué)腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，使其可以在-40-100°C的環(huán)境下使用，因此，近年來ABS樹脂已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車、家電、日常生活用品、體育用品以及辦公用品等眾多領(lǐng)域，例如機(jī)電外殼、空調(diào)機(jī)、電冰箱內(nèi)襯、打字機(jī)、照相機(jī)殼，電視機(jī)殼、安全帽、天線放大器、車燈以及板、管、棒等，其中 在電器制品中的用量約占40%。當(dāng)然，ABS樹脂不是三成分的簡單共聚體，而是AS樹脂連續(xù)相內(nèi)有PB等橡膠狀聚合物微分散的二相不均勻結(jié)構(gòu)共混物，由于SAN接枝到了彈性體的鏈上，PB和SAN之間具有一定的相容性，材料才能發(fā)揮三組分的優(yōu)點(diǎn)。在性能上，ABS樹脂由于丙烯腈上的腈基有很強(qiáng)的極性，會(huì)相互聚集從而將ABS分子鏈緊密結(jié)合在一起，ABS強(qiáng)度很高，密度小，同時(shí)，具有橡膠性能的聚丁二烯使ABS具有良好的韌性。然而高分子材料普遍存在的老化問題同樣存在ABS樹脂中。ABS樹脂中的聚丁二烯存在碳碳雙鏈結(jié)構(gòu)，它容易被太陽光線中的紫外線所破壞產(chǎn)生自由基，造成雙鍵含量減少，因此會(huì)導(dǎo)致材料的沖擊強(qiáng)度明顯降低。并且隨著終端消費(fèi)產(chǎn)品的廣泛使用，相應(yīng)地也存在大量可以回收的ABS樹脂。然而，對(duì)于回收ABS來說，由于老化其力學(xué)性能大大低于ABS新鮮原料是最大的問題。專利文獻(xiàn)CN1646280A公開了通過添加新鮮的ABS原料來恢復(fù)回收的ABS的物理性能的方法，然而在該方法中新鮮的ABS的添加量較大。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種ABS注塑組合物。本發(fā)明基于回收ABS樹脂，利用改性復(fù)合納米粒子，進(jìn)行共混改性得到ABS注塑組合物，提高了復(fù)合納米粒子的共混量，不僅實(shí)現(xiàn)了 ABS樹脂的回收利用，而且還顯著提高了復(fù)合材料的強(qiáng)度和韌性。為了解決上述技術(shù)問題并且實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的，本發(fā)明提供了以下解決方案:一種ABS注塑組合物,其包括以下組份:9_16wt%的改性復(fù)合納米粒子、3_8wt%的丁腈橡膠、l-3wt%的丁苯橡膠、0.1-0.2wt%的光穩(wěn)定劑、0.2-0.5wt%的有機(jī)抗氧劑,和余量的回收ABS。其中，所述改性復(fù)合納米粒子是通過將復(fù)合納米粒子和陽離子表面活性劑按照1.0:0.06-0.10的質(zhì)量比混合，并使陽離子表面活性劑包覆在納米粒子上形成的改性復(fù)合納米粒子；所述的復(fù)合納米粒子由40-60wt%的納米氧化鋅和40-60wt%的納米水滑石(LDH)組成。其中，所述納米氧化鋅和納米水華石的平均粒徑為10-50nm。其中，所述陽離子表面活性劑為聚乙烯多胺鹽或乙醇胺鹽。其中，所述的有機(jī)抗氧劑為2，6_ 二叔丁基對(duì)甲基苯酚或三壬基化苯基亞磷酸酯。本發(fā)明的另一方面還涉及上述ABS注塑組合物的制備方法，其包括以下步驟:(O通過將復(fù)合納米粒子和陽離子表面活性劑按照1.0:0.06-0.10的質(zhì)量比混合，并使陽離子表面活性劑包覆在納米粒子上形成的改性復(fù)合納米粒子；所述的復(fù)合納米粒子由40-60wt%的納米氧化鋅和40-60wt%的納米水滑石(LDH)組成；(2)將各組份按照配比放入高速混合機(jī)中混合10-20分鐘得到均勻混料，然后將所述均勻混料加入雙螺桿擠出機(jī)中熔融共混，其中擠出溫度為230-250°C，螺桿轉(zhuǎn)速為120-180 rpm,擠出造粒后得到ABS注塑組合物。其中，將平均粒徑為10_50nm的復(fù)合納米粒子與陽離子表面活性劑按照1.0: 0.06-0.10的質(zhì)量比加入高速混合機(jī)中，在溫度為70-90°C的條件下，攪拌60-90分鐘，使得所述陽離子表面活性劑包覆在所述復(fù)合納米粒子上，形成改性復(fù)合納米粒子。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:(I)本發(fā)明的方法利用陽離子表面活性劑改性過納米氧化鋅和納米水滑石對(duì)ABS進(jìn)行改性；本發(fā)明通過對(duì)納米粒子配方的選擇以及陽離子表面改性不僅改善了 ABS材料的強(qiáng)度和韌性，而且使用乙醇胺鹽出人意料的還能夠顯著改善ABS的抗沖擊性，提高了 ABS材料的整體性能和耐候性能。(2)本發(fā)明的方法應(yīng)用于回收的ABS材料的改性，利用改性的復(fù)合納米粒子改性，提高了其中復(fù)合納米粒子的共混量，從而提高了材料的拉伸強(qiáng)度，并且還顯著提高了材料制品的尺寸穩(wěn)定性；而且改性復(fù)合納米粒子的加入能夠起到阻隔和吸附氧的作用，能夠抵抗ABS材料的老化進(jìn)程。(3)ABS塑料制品經(jīng)過長期使用，特別是戶外使用，易氧化老化，導(dǎo)致力學(xué)性能顯著下降，因而不能代替ABS新料用于各種制品制造。而本發(fā)明的方法能夠?qū)ζ溥M(jìn)行增韌、增強(qiáng)抗老化性能改性處理，并且改性后的材料能夠應(yīng)用于汽車、摩托車、電動(dòng)車及電器、電子、儀表等部件制造，實(shí)現(xiàn)了回收ABS材料的循環(huán)利用，有利于環(huán)境保護(hù)并且減少了塑料原材料的使用。
具體實(shí)施例方式以下將結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的闡述。本發(fā)明所述的ABS注塑組合物，其由以下步驟制成:(I)通過將10-50nm的復(fù)合納米粒子和陽離子表面活性劑按照1.0:0.06-0.10的質(zhì)量比加入高速混合機(jī)中，在溫度為70-90°C的條件下，攪拌60-90分鐘，并使陽離子表面活性劑包覆在納米粒子上形成的改性復(fù)合納米粒子；所述的復(fù)合納米粒子由40-60wt%的納米氧化鋅和40-60wt%的納米水滑石(LDH)組成；(2)將各組份按照配比放入高速混合機(jī)中混合10-20分鐘得到均勻混料，然后將所述均勻混料加入雙螺桿擠出機(jī)中熔融共混，其中擠出溫度為230-250°C，螺桿轉(zhuǎn)速為120-180 rpm,擠出造粒后得到ABS注塑組合物。在本發(fā)明中，所述的有機(jī)抗氧劑可以是各種已知的有機(jī)抗氧劑；例如2，6_ 二叔丁基對(duì)甲基苯酚(抗氧劑BHT)或三壬基化苯基亞磷酸酯(抗氧劑TNPP )在本發(fā)明中，所述的陽離子表面活性劑為聚乙烯多胺鹽或乙醇胺鹽，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)使用上述陽離子表面活性劑不僅有利于將表面改性的納米粒子均勻分散在ABS材料中，從而顯著提高ABS材料中復(fù)合納米粒子的共混量，而且還有利于將所使用的抗氧劑BHT或抗氧劑TNPP吸附在納米粒子的周圍，使其穩(wěn)定存在于ABS材料的聚合物體系中，有利于保持ABS的長期抗老化效果。實(shí)施例1ABS注塑組合物，其包括以下組份:9.72wt%的改性復(fù)合納米粒子(含4wt%的納米氧化鋅和5wt%的納米水滑石，平均粒徑20nm)、5wt%的丁腈橡膠、2wt%的丁苯橡膠、
0.1￥丨％的—326、0.3 丨％的抗氧劑BHT，和余量的回收ABS。制備方法:首先，通過將20nm的復(fù)合納米粒子和聚乙烯多胺鹽按照1.0:0.08的質(zhì)量比加入高速混合機(jī)中，在溫度為80°C的條件下，攪拌90分鐘，并使聚乙烯多胺鹽包覆在上述復(fù)合納米粒子上形成改性復(fù)合納米粒子；然后，將各組份按照配比放入高速混合機(jī)中在300rpm的轉(zhuǎn)速下混合10分鐘得到均勻混料，然后將所述均勻混料加入雙螺桿擠出機(jī)中熔融共混，其中擠出溫度為238-242°C，螺桿轉(zhuǎn)速為150 rpm,擠出造粒后得到ABS注塑組合物。實(shí)施例2制備方法同實(shí)施例1，ABS注塑組合物，其包括以下組份:17.28wt%的改性復(fù)合納米粒子(含8wt%的納米氧化 鋅和8wt%的納米水滑石,平均粒徑20nm)、8wt%的丁腈橡膠、2wt%的丁苯橡膠、0.lwt%的UV326、0.3wt%的抗氧劑BHT，和余量的回收ABS。實(shí)施例3ABS注塑組合物,其包括以下組份:9.72wt%的改性復(fù)合納米粒子(含5wt%的納米氧化鋅和4wt%的納米水滑石,平均粒徑20nm)、5wt%的丁腈橡膠、2wt%的丁苯橡膠、
0.lwt%的UV326、0.3wt%的抗氧劑TNPP，和余量的回收ABS。制備方法:首先，通過將20nm的復(fù)合納米粒子和乙醇胺鹽按照1.0:0.08的質(zhì)量比加入高速混合機(jī)中，在溫度為80°C的條件下，攪拌90分鐘，并使乙醇胺鹽包覆在上述復(fù)合納米粒子上形成改性復(fù)合納米粒子；然后，將各組份按照配比放入高速混合機(jī)中在300rpm的轉(zhuǎn)速下混合10分鐘得到均勻混料，然后將所述均勻混料加入雙螺桿擠出機(jī)中熔融共混，其中擠出溫度為238-242 ，螺桿轉(zhuǎn)速為150 rpm,擠出造粒后得到ABS注塑組合物。實(shí)施例4制備方法同實(shí)施例3，ABS注塑組合物，其包括以下組份:17.28wt%的改性復(fù)合納米粒子(含8wt%的納米氧化鋅和8wt%的納米水滑石,平均粒徑20nm)、8wt%的丁腈橡膠、2wt%的丁苯橡膠、0.lwt%的UV326、0.3wt%的抗氧劑TNPP，和余量的回收ABS。對(duì)比例IABS注塑組合物，其包括以下組份:9.72wt%的改性納米氧化鋅(平均粒徑20nm)、5wt%的丁腈橡膠、2wt%的丁苯橡膠、0.lwt%的UV326、0.3wt%的抗氧劑BHT,和余量的回收ABS0制備方法:首先，通過將20nm的納米氧化鋅和聚乙烯多胺鹽按照1.0:0.08的質(zhì)量比加入高速混合機(jī)中，在溫度為80°C的條件下，攪拌90分鐘，并使聚乙烯多胺鹽包覆在上述納米粒子上形成改性納米粒子；然后，將各組份按照配比放入高速混合機(jī)中在300rpm的轉(zhuǎn)速下混合10分鐘得到均勻混料，然后將所述均勻混料加入雙螺桿擠出機(jī)中熔融共混，其中擠出溫度為238-242°C，螺桿轉(zhuǎn)速為150 rpm,擠出造粒后得到ABS注塑組合物。對(duì)比例2ABS注塑組合物，其包括以下組份:17.28wt%的改性復(fù)合納米粒子(含8wt%的納米氧化鋅和8wt%的納米水滑石,平均粒徑20nm)、5wt%的丁腈橡膠、2wt%的丁苯橡膠、0.lwt%的UV326、0.3wt%的抗氧劑BHT，和余量的回收ABS。制備方法:首先，通過將20nm的復(fù)合納米粒子和鈦酸酯按照1.0:0.08的質(zhì)量比加入高速混合機(jī)中，在溫度為80°C的條件下，攪拌90分鐘，并使鈦酸酯包覆在上述復(fù)合納米粒子上形成改性復(fù)合納米粒子；然后，將各組份按照配比放入高速混合機(jī)中在300rpm的轉(zhuǎn)速下混合10分鐘得到均勻混料，然后將所述均勻混料加入雙螺桿擠出機(jī)中熔融共混，其中擠出溫度為238-242°C，螺桿轉(zhuǎn)速為150rpm,擠出造粒后得到ABS注塑組合物。對(duì)比例3ABS注塑組合物,其包括以下組份:9wt%的納米氧化鋅(平均粒徑20nm)、2wt%的丁苯橡膠、0.lwt%的UV326、0.3wt%的抗氧劑BHT，和余量的回收ABS。制備方法:將各組份按照配比放入高速混合機(jī)中在300rpm的轉(zhuǎn)速下混合10分鐘得到均勻混料，然后將所述均勻混料加入雙螺桿擠出機(jī)中熔融共混，其中擠出溫度為238-242°C，螺桿轉(zhuǎn)速為150 rpm,擠出造粒后得到ABS注塑組合物。對(duì)比例4ABS注塑組合物,其包括以下組份:4wt%的納米氧化鋅(平均粒徑20nm)、5wt%的納米水滑石(平均粒徑20nm)、2wt%的丁苯橡膠、0.lwt%的UV326、0.3wt%的抗氧劑BHT，和余量的回收ABS。制備方法:將各組份按照配比放入高速混合機(jī)中在300rpm的轉(zhuǎn)速下混合10分鐘得到均勻混料，然后將所述均勻混料加入雙螺桿擠出機(jī)中熔融共混，其中擠出溫度為238-242°C，螺桿轉(zhuǎn)速為150 rpm,擠出造粒后得到ABS注塑組合物。表I實(shí)施例1-4制備的ABS注塑組合物的技術(shù)性能表
權(quán)利要求
1.一種ABS注塑組合物，其特征在于包括以下組份:9-16wt%的改性復(fù)合納米粒子、3-8wt%的丁腈橡膠、l_3wt%的丁苯橡膠、0.1-0.2wt%的光穩(wěn)定劑、0.2-0.5wt%的有機(jī)抗氧齊IJ，和余量的回收ABS。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ABS注塑組合物，其特征在于:所述改性復(fù)合納米粒子是通過將復(fù)合納米粒子和陽離子表面活性劑按照1.0:0.06-0.10的質(zhì)量比混合，并使陽離子表面活性劑包覆在所述復(fù)合納米粒子上形成的改性復(fù)合納米粒子；所述的復(fù)合納米粒子由40-60wt%的納米氧化鋅和40_60wt%的納米水滑石(LDH)組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的ABS注塑組合物，其特征在于:所述納米氧化鋅和納米水華石的平均粒徑為10-50nm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的ABS注塑組合物，其特征在于:所述改性復(fù)合納米粒子的含量為12-15wt%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的ABS注塑組合物，其特征在于:所述陽離子表面活性劑為聚乙烯多胺鹽或乙醇胺鹽。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的ABS注塑組合物，其特征在于:所述的有機(jī)抗氧劑為2，6_ 二叔丁基對(duì)甲基苯酚或三壬基化苯基亞磷酸酯。
7.權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的ABS注塑組合物的制備方法，其特征在于包括以下步驟:(I)通過將復(fù)合納米粒子和陽離子表面活性劑按照1.0:0.06-0.10的質(zhì)量比混合，并使陽離子表面活性劑包覆在納米粒子上形成的改性復(fù)合納米粒子；所述的復(fù)合納米粒子由40-60wt%的納米氧化鋅和40-60wt%的納米水滑石(LDH)組成；(2)將各組份按照配比放入高速混合機(jī)中混合10-20分鐘得到均勻混料，然后將所述均勻混料加入雙螺桿擠出機(jī)中熔融共混，其中擠出溫度為230-250°C，螺桿轉(zhuǎn)速為120-180 rpm,擠出造粒后得到ABS注塑組合物。
8.權(quán)利要求7所述的ABS注塑組合物的制備方法，其特征在于將平均粒徑為10-50nm的復(fù)合納米粒子與所述陽離子表面活性劑按照1.0:0.06-0.10的質(zhì)量比加入高速混合機(jī)中，在溫度為70-90°C的條件下，攪拌60-90分鐘，使得所述陽離子表面活性劑包覆在所述復(fù)合納米粒子上，形成改性復(fù)合納米粒子。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種ABS注塑組合物，其包括以下組份 9-16wt%的改性復(fù)合納米粒子、3-8wt%的丁腈橡膠、1-3wt%的丁苯橡膠、0.1-0.2wt%的光穩(wěn)定劑、0.2-0.5wt%的有機(jī)抗氧劑，和余量的回收ABS。本發(fā)明基于回收ABS樹脂，利用改性復(fù)合納米粒子，進(jìn)行共混改性得到ABS注塑組合物，顯著提高了復(fù)合納米粒子的共混量，不僅實(shí)現(xiàn)了ABS樹脂的回收利用，而且還顯著提高了復(fù)合材料的強(qiáng)度和韌性。
文檔編號(hào)C08K3/26GK103205084SQ201310138369
公開日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2013年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月19日
發(fā)明者鄭巖岳 申請(qǐng)人:鄭巖岳