[發(fā)明專(zhuān)利]一種高強(qiáng)度高韌性聚丙烯腈纖維增強(qiáng)ABS復(fù)合材料及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810749279.1
• 申請(qǐng)日: 2018-07-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109111676A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張楊;陳永東;蔡青;周文
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海普利特復(fù)合材料股份有限公司;浙江普利特新材料有限公司;重慶普利特新材料有限公司;上海普利特材料科技有限公司;上海普利特化工新材料有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C08L55/02
• 分類(lèi)號(hào): C08L55/02;C08L25/06;C08L33/20;C08L23/06;C08L23/12;C08J5/04
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31227
• 代理人: 胡永宏

本發(fā)明公開(kāi)了一種高強(qiáng)度高韌性聚丙烯腈纖維增強(qiáng)ABS復(fù)合材料及其制備方法，包括以下按重量份數(shù)計(jì)的原料：基體樹(shù)脂35～95份，聚丙烯腈纖維5～60份，聚苯乙烯樹(shù)脂0～15份，穩(wěn)定劑0～3份。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：1，纖維無(wú)需特殊前處理，樹(shù)脂配方中不需要添加相容劑；2，聚丙烯腈纖維增強(qiáng)ABS材料密度低，且同時(shí)具有較高的耐高溫變形及耐低溫沖擊性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及纖維增強(qiáng)ABS材料及其制備方法。

背景技術(shù)

ABS樹(shù)脂是一類(lèi)通用合成樹(shù)脂，由丙烯腈、丁二烯及苯乙烯三種組分聚合而成，其抗沖擊性能優(yōu)異，且容易涂裝，加工簡(jiǎn)便、尺寸穩(wěn)定性好，被廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、家電、電子電器等工業(yè)及民用領(lǐng)域。然而ABS存在一些缺陷，例如耐候性不佳，熱穩(wěn)定性差，耐高溫性差，在-20℃時(shí)其抗沖擊能力較常溫時(shí)明顯變差。ABS材料中的聚丙烯腈相主要起到增加剛性及提高熱變形能力的作用，聚丁二烯相主要發(fā)揮耐沖擊性能的作用。聚丙烯腈與聚丁二烯相是一對(duì)矛盾體，存在此消彼漲的關(guān)系。因此通過(guò)常規(guī)改性手段，難以同時(shí)獲得耐高溫變形和耐低溫沖擊能力的ABS材料。

纖維材料沿纖維延伸方向具有極高的拉伸強(qiáng)度，通常玻璃纖維、碳纖維等纖維的加入可以大幅提高熱塑性樹(shù)脂的強(qiáng)度及耐熱變形能力。一般纖維增強(qiáng)材料需要對(duì)纖維進(jìn)行特殊的預(yù)處理或者添加相容劑來(lái)增加纖維與樹(shù)脂間的結(jié)合力，例如碳纖維需要預(yù)先在碳纖維和玻璃纖維表面進(jìn)行特殊的上漿操作，并在樹(shù)脂中添加相容劑。

上述處理方法能大幅提高纖維及樹(shù)脂兩相之間的相互作用力，進(jìn)而提升纖維增強(qiáng)材料的整體性能。但是無(wú)機(jī)纖維的加入通常會(huì)增加材料密度，在一些需要輕量化材料的領(lǐng)域，較高的密度會(huì)降低材料的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，特殊的預(yù)處理及相容劑的加入會(huì)提高加工難度或增加材料成本，因此現(xiàn)有的纖維增強(qiáng)ABS材料很難獲得高強(qiáng)高韌的同時(shí)，具備低密度，制備工藝簡(jiǎn)便的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服ABS材料無(wú)法同時(shí)滿(mǎn)足耐高溫變形和耐低溫沖擊能力的問(wèn)題，提供一種低密度、制備工藝簡(jiǎn)便且具有耐高溫變形及耐低溫沖擊性能的ABS材料。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：針對(duì)上述技術(shù)缺點(diǎn)，提出一種高強(qiáng)度高韌性聚丙烯腈纖維增強(qiáng)ABS復(fù)合材料及其制備方法，可以摒棄纖維預(yù)處理工序，大幅提高材料熱變形溫度，并獲得良好的耐低溫沖擊性能，同時(shí)滿(mǎn)足低密度的要求。

本發(fā)明的目的是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種高強(qiáng)度高韌性聚丙烯腈纖維增強(qiáng)ABS復(fù)合材料，包括以下按重量份數(shù)計(jì)的原料：

其中，

所述的基體樹(shù)脂的為ABS樹(shù)脂，或ABS與聚丙烯、聚乙烯、聚碳酸酯等熱塑性樹(shù)脂合金。

所述的所述聚丙烯腈纖維，直徑為5-200μm。

所述的聚苯乙烯樹(shù)脂的熔融指數(shù)為3～100g/10min。

所述穩(wěn)定劑選自受阻酚類(lèi)、受阻胺類(lèi)、亞磷酸酯或硫醚類(lèi)抗氧劑中的一種或幾種，包括抗氧劑1010，抗氧劑168，抗氧劑3114，抗氧劑619或抗氧劑DSTP中的一種或幾種。

上述高強(qiáng)度高韌性聚丙烯腈纖維增強(qiáng)ABS復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)將基體樹(shù)脂、聚苯乙烯樹(shù)脂、穩(wěn)定劑加入到高速混合機(jī)中充分混勻；

(2)將步驟(1)得到的混合物加入到雙螺桿擠出機(jī)內(nèi)熔融混煉；

(3)將混合熔體擠出到特殊的浸漬模腔中，繼而將聚丙烯腈纖維通過(guò)浸漬模頭，冷卻、切粒，得到高強(qiáng)度高韌性聚丙烯腈纖維增強(qiáng)ABS復(fù)合材料

雙螺桿擠出機(jī)溫度分別是：100℃，180℃，210℃，220℃，230℃，240℃，250℃。主機(jī)轉(zhuǎn)速為350rpm。