[發明專利]一種ABS復合材料、其應用及制備方法

有效

• 申請號: 202010021878.9
• 申請日: 2020-01-09
• 公開（公告）號: CN111138801B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 吳劍波;徐祿波;王旭;范方虹
• 申請（專利權）人: 寧波堅鋒新材料有限公司
• 主分類號: C08L55/02
• 分類號: C08L55/02;C08L61/06;C08K13/02;C08K3/34;C08K3/22;C08K5/5435;B33Y70/10
• 代理公司: 寧波市鄞州盛飛專利代理事務所(特殊普通合伙) 33243
• 代理人: 邢麗艷;洪珊珊

本發明涉及一種ABS復合材料、其應用及制備方法，屬于高分子技術領域。本發明的ABS復合材料包括以下重量百分比的原料組分：53.5～89.6％再生ABS、0.1～1％擴鏈劑、5～15％再生酚醛塑料、2～15％碳化硅、2～15％氧化鋁、0.1～0.3％偶聯劑、0.1～0.5％抗氧劑、0～4％其它助劑；本發明的ABS復合材料機械性能優良、抗收縮和翹曲性能優異、可用于3D打印。

技術領域

本發明屬于高分子技術領域，涉及一種ABS復合材料、其應用及制備方法。

背景技術

據統計，2018年全世界塑料產量達到3.59億噸，而中國已是世界第一大塑料生產大國，產量占全球的30％。中國的塑料消費是世界第一，2018年生產的塑料制品達到6042.15萬噸。塑料在電子電器、汽車、塑料袋等領域用途的擴大，伴隨而來的報廢產品，塑料材料及塑料制件的廢棄塑料與日俱增。國內外為了應對塑料廢棄物，興起了大量的回收企業，對熱塑性塑料和熱固性塑料的回收都有比較成熟的工藝和方法。但熱固性塑料由于非可逆的固化反應特性，非線性的網狀體型結構，因此無法再次塑性成型或塑性加工。因此，當前對于熱固性塑料的回收利用方法主要有兩種，一是物理回收方法，將熱固性塑料粉碎或細化成碎片或粉末，碎片一般和填充到水泥混泥土中制備成建筑材料，粉末一般添加到PP、PE等熱塑性材料中制備成復合材料，但這種復合材料一般只適用于熱壓成型。

ABS塑料是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三種單體的三元共聚物，兼具三種單體組元的性能，丙烯腈使其具有耐化學性和耐熱性，丁二烯使其具有韌性和抗沖擊性，苯乙烯使其具有光澤度、剛性和流動性。因此ABS塑料是一種原料易得、價格便宜、綜合性能良好、用途廣泛的材料，被廣泛應用于電器、板材、醫療、日用品、電子、電氣、汽車、改性等領域中。據統計，2019年全球ABS塑料產能超過1200萬噸，國內銷量將近400萬噸。如此巨大的產量和銷量，伴隨產生了大量的ABS塑料的后消費回收物(PCR)。目前，國內外對廢舊ABS的回收已經非常成熟，但對于廢舊ABS的高質化利用還存在欠缺。

酚醛塑料又稱電木或膠木，是一種硬而脆的熱固性塑料。其具有機械強度高、堅韌耐磨、尺寸穩定、耐腐蝕、電絕緣性能優異等性能，被廣泛應用于齒輪、轉向輪、軸承、線圈架、電動工具外殼、風扇葉子、耐酸泵葉輪、電工結構材料和電氣絕緣材料等領域。據統計，在熱固性塑料中酚醛塑料的用量僅次于聚氨酯，且消費類逐年在增加，因此產生了大量的酚醛塑料廢棄物。目前國內外對于廢舊酚醛樹脂的回收利用有一定的研究。專利公開文本CN1651502A公開了一種聚丙烯、酚醛樹脂、聚氨酯復合廢料的回收成型工藝，其采用13～17％聚丙烯/酚醛樹脂/聚氨酯復合廢料、33～42％純聚丙烯、10～12％偶聯劑、5～8％助劑、5～6％玻璃纖維布的配比，通過模壓工藝，將玻璃纖維布和樹脂進行復合制得產品；這種方法的局限在于聚丙烯/酚醛樹脂/聚氨酯復合廢料來源單一無法廣泛應用，因此對于廢酚醛樹脂的回收具有局限性。專利公開文本CN106832753A公開了一種酚醛塑料廢料回收方法，其采用酚醛塑料廢料的粉碎料65～70％、熱塑性酚醛樹脂20～25％、固化劑1～2％、偶聯劑1～2％及助劑5～6％的配方，通過攪拌設備混勻后在模具中熱壓成型，獲得酚醛塑料制品，這是一種熱固性酚醛塑料和熱塑性酚醛樹脂復合材料，雖然這樣的方法具有較好的回收效率，但存在加工方法單一的問題，無法適用于注塑、擠出、3D打印等加工方法。

3D打印機經過多年的發展，新技術層出不窮，其中比較具有代表性的有熔融沉積成型技術(FDM)、立體光固化技術(SLA)、連續液體界面提取技術(CLIP)和選擇性激光燒結技術(SLS)，而FDM技術是在塑料行業的應用比較成熟和廣泛的一種。3D打印材料作為3D打印技術不可分割的一部分，為3D打印技術的普及和快速發展做出了重大貢獻?，F在PLA和PA等高分子材料可以直接作為3D打印耗材，而ABS材料因收縮導致翹曲等問題，限制了其在3D打印中的應用。