[發明專利]一種高強玄武巖纖維增強ABS復合材料及其制備方法

無效

• 申請號: 201210493484.9
• 申請日: 2012-11-28
• 公開（公告）號: CN103849111A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發明（設計）人: 李慶豐;田文偉;李榮
• 申請（專利權）人: 上海杰事杰新材料（集團）股份有限公司
• 主分類號: C08L55/02
• 分類號: C08L55/02;C08L51/00;C08K9/04;C08K9/06;C08K7/10;C08J5/06
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

技術領域

本發明屬于ABS復合材料領域，特別涉及一種高強玄武巖纖維增強ABS復合材料及其制備方法。

背景技術

ABS是聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，是一種具有良好的耐沖擊性、耐化學性、優良的電性能、良好的加工性以及較高性價比的熱塑性工程塑料，廣泛應用于汽車、電子電器、輕工業、建筑等行業。

由于不同領域、不同制品具有不同的使用性能要求，單一的ABS樹脂無法滿足使用要求。為了進一步擴大ABS的應用范圍，目前國內外對ABS進行了大量改性，改性的方法基本為玻璃纖維和碳纖維增強改性，此種改性取得了一定的成果，但是，玻璃纖維增強ABS存在不能完全滿足使用性能的缺陷，而碳纖維則價格相對較貴，使成本增加。

玄武巖纖維具有非人工合成的純天然性，加之生產過程無害，且產品壽命長，是一種低成本﹑高性能﹑潔凈程度理想的新型綠色環保材料。玄武巖纖維在很大程度上可代替玻璃纖維，被廣泛用于航天航空、石油化工、汽車、建筑等諸多領域。玄武巖纖維具有良好的增強效應，其單纖維拔絲實驗結果表明，玄武巖纖維與環氧聚合物的粘合能力高于無堿E玻璃纖維，而且在采用硅烷偶聯劑處理后其粘合能力還會進一步提高。

發明內容

本發明的目的之一在于提供一種高強玄武巖纖維增強ABS復合材料，該復合材料中的玄武巖纖維和ABS基體具有很好的粘接作用，該復合材料具有很好的強度、剛度、沖擊韌性、耐熱性和流動性，良好的加工性能，注塑成型制品具有很好的表面質量，以解決現有技術中玻璃纖維增強ABS存在不能完全滿足使用性能的缺陷，而碳纖維則價格相對較貴，使成本增加的缺陷；

本發明的另一目的在于提供一種上述高強玄武巖纖維增強ABS復合材料的制備方法，該方法制備工藝簡單，適合大規模推廣應用。

本發明的技術方案如下：

一種高強玄武巖纖維增強ABS復合材料，由包括以下重量份的組分制成：

ABS??????????????????100份，

增韌劑????????????????5-15份，

玄武巖纖維????????????15-45份，

過氧化物引發劑????????0.2-0.5份。

優選地，所述的增韌劑為馬來酸酐接枝ABS（ABS-g-MAH），所述馬來酸酐接枝ABS的接枝率為0.5%-1.0%。

優選地，所述的玄武巖纖維為連續玄武巖纖維，纖維直徑為5-15μm。

優選地，所述的玄武巖纖維在使用前用0.2-1重量份偶聯劑處理，然后用2-6重量份相容劑浸漬處理，所述的偶聯劑選自N-β-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷或γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷中的一種或幾種；所述的相容劑選自環氧樹脂、不飽和聚酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯中的一種或幾種。

優選地，所述的環氧樹脂選自雙酚型環氧樹脂、多酚型縮水甘油醚環氧樹脂、縮水甘油酯型環氧樹脂中的一種或幾種。

優選地，所述的不飽和聚酯選自鄰苯二甲酸型不飽和聚酯、雙酚A型不飽和聚酯、乙烯基酯型不飽和聚酯中的一種或幾種。

優選地，所述的過氧化物引發劑選自過氧化二異丙苯、二叔丁基過氧化物、過氧化苯甲酰中的一種或幾種。

一種上述的高強玄武巖纖維增強ABS復合材料的制備方法，包括如下步驟：

（1）將ABS和增韌劑進行干燥；

將15-45重量份玄武巖纖維置于含0.2-1重量份偶聯劑的酒精溶液中進行表面處理，之后干燥；

（2）稱量100重量份干燥后的ABS、5-15重量份干燥后的增韌劑、0.2-0.5重量份過氧化物引發劑并混合均勻，加入雙螺桿擠出機上游加料口，在210-230℃溫度下混煉；同時稱取2-6重量份相容劑對干燥好的玄武巖纖維進行浸漬處理，將浸漬處理后的玄武巖纖維引入雙螺桿擠出機下游纖維加料口，經擠出牽條、造粒，即制得高強玄武巖纖維增強ABS復合材料。

優選地，所述步驟（1）中，將ABS和增韌劑置于干燥器中進行干燥，干燥溫度為80℃，干燥時間為10h；

將15-45重量份玄武巖纖維置于含0.2-1重量份偶聯劑的酒精溶液中超聲處理2-4小時，溶液溫度為45-55℃，然后將超聲處理好的玄武巖纖維置于烘箱中80℃干燥8小時。

與現有技術相比，本發明的有益效果如下：