一种高抗ABS塑料及其制备方法与流程

本发明涉及高分子材料，特别涉及一种高抗abs塑料及其制备方法。

背景技术：

1、abs材料作为一种兼具力学性能、加工性能和外观表现的工程塑料，广泛应用于电子电器外壳、汽车零部件、日用消费品、户外短期使用构件等领域。随着相关产品应用环境的不断拓展，abs材料在实际使用过程中不仅需要满足基本的结构强度和成型加工要求，还需要满足一定的高抗冲击、高抗开裂使用要求。

2、现有abs材料在短期户外环境及少量清洁剂接触条件下，不仅存在黄变、褪色、失光、表面发白、银纹等外观缺陷，还容易因耐候老化与化学介质侵蚀的相互叠加而导致材料表层结构稳定性下降，使其抗冲击性能和抗开裂能力明显降低。尤其在卡扣根部、尖角及薄壁转角等应力集中区域，容易出现细微裂纹、裂纹扩展甚至脆性断裂，难以满足相关产品对高抗冲击性、结构可靠性和使用寿命的要求。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种高抗abs塑料及其制备方法，可以有效解决上述背景技术提到的问题。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

3、一种高抗abs塑料的制备方法，包括以下步骤：

4、s1：将方酸二乙酯溶解于有机溶剂中，加入2,5-双氨甲基呋喃和长链脂肪族二胺，在50-75℃下进行胺解缩合反应3-6h，得到聚方酰胺微粒分散液；

5、s2：向聚方酰胺微粒分散液中加入氨基芳香腈，在60-85℃继续进行封端反应2-4h，经分离、洗涤和干燥后，得到高抗功能微粒；

6、s3：将abs树脂、高抗功能微粒、增韧剂、相容剂、抗氧剂和润滑剂混合，加入双螺杆挤出机中，在180-240℃下熔融挤出，经冷却、切粒，得到高抗abs塑料。

7、进一步地，步骤s1中的长链脂肪族二胺为1,8-辛二胺、1,10-癸二胺、1,12-十二烷二胺中的一种或多种；所述氨基芳香腈为对氨基苯腈、间氨基苯腈中的一种或两种；聚方酰胺微粒分散液的固含量为10-20wt%。

8、进一步地，步骤s1和s2中加入的方酸二乙酯、2,5-双氨甲基呋喃、1,12-十二烷二胺和对氨基苯腈的质量比为（12.0-12.5）：（5.0-5.5）：（5.0-5.5）：（0.8-1.2）；所述方酸二乙酯与2,5-双氨甲基呋喃和1,12-十二烷二胺的总摩尔比为（1.03-1.12）：1。

9、进一步地，步骤s1中的有机溶剂为乙醇、四氢呋喃、n,n-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜中的一种或多种。

10、进一步地，有机溶剂与方酸二乙酯的质量配比为（8-15）：1，溶解温度为25-40℃，溶解搅拌转速为200-500r/min，溶解时间为10-30min。

11、进一步地，步骤s2中的高抗功能微粒的平均粒径为0.5-2.0μm。

12、进一步地，步骤s2中分离方式采用离心分离，离心转速为3000-6000r/min，离心时间为5-15min；洗涤采用无水乙醇与去离子水交替洗涤，洗涤次数为3-5次；干燥采用真空干燥，干燥温度为60-90℃，真空度为-0.06至-0.09mpa，干燥时间为4-8h。

13、进一步地，步骤s3中的所述增韧剂为丁二烯-甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸甲酯共聚物中的一种或多种。

14、进一步地，步骤s3中相容剂为苯乙烯-马来酸酐共聚物、苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、丙烯腈-苯乙烯共聚物中的一种或多种。

15、进一步地，步骤s3中加入的材料按重量份计包括：abs树脂为100份，高抗功能微粒为1-5份，增韧剂为3-10份，相容剂为1-4份，抗氧剂为0.2-0.8份，润滑剂为0.2-0.8份。

16、进一步地，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或复配组合，润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙、聚乙烯蜡中的一种或多种。

17、进一步地，步骤s3中，所述双螺杆挤出机的螺杆转速为100-500r/min，喂料速度为5-50kg/h。

18、进一步地，各区间挤出温度分段控制，一区温度180-200℃、二区温度200-220℃、三区温度220-240℃、机头温度210-230℃；冷却方式为循环水冷，冷却水温度为20-35℃，切粒转速为200-400r/min。

19、根据本发明的另一方面，提供了一种上述制备工艺制得的高抗abs塑料。

20、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

21、1、本技术方案采用方酸二乙酯与2,5-双氨甲基呋喃、长链脂肪族二胺在有机溶剂中发生胺解缩合反应，生成聚方酰胺微粒分散液，聚方酰胺分子链中同时引入方酰胺结构、呋喃环结构以及长链脂肪族柔性链段。方酰胺结构能够在分子间形成较强的相互作用，增强功能微粒本身的结构稳定性，呋喃环结构提高了分子链的刚性和耐热稳定性，长链脂肪族二胺形成的柔性链段能够在外力冲击作用下发生弯曲、拉伸和构象调整，从而吸收并分散冲击能量。氨基芳香腈进一步对聚方酰胺微粒进行封端后，芳香腈结构提高微粒表面的极性和界面作用能力，使高抗功能微粒能够更稳定地分散在abs树脂基体中，减少团聚和界面缺陷的产生，从而在材料受到冲击或弯折时起到应力传递、裂纹钝化和能量耗散作用，提高abs塑料的抗冲击性能和抗开裂能力。

22、2、本技术方案通过氨基芳香腈对聚方酰胺微粒进行封端，使高抗功能微粒表面同时具有芳香结构和极性腈基结构。芳香结构能够提高微粒与abs树脂中苯乙烯结构单元之间的相互作用，腈基结构能够增强其与丙烯腈结构单元及相容剂之间的界面结合能力，使高抗功能微粒在abs树脂基体中形成较稳定、均匀的分散状态。由此，在清洁剂等少量化学介质接触材料表面时，功能微粒与abs基体之间不易形成明显界面空隙，能够减少化学介质沿相界面渗入材料内部的通道，降低因介质侵蚀造成的表层结构松散、发白、银纹和裂纹萌生风险。

23、3、本技术方案将高抗功能微粒加入abs树脂中，并配合增韧剂和相容剂进行熔融挤出，使功能微粒能够作为微米级应力分散点分布在abs连续相及增韧相界面区域，当制品的卡扣根部、尖角、薄壁转角等应力集中部位受到外力冲击或装配拉伸时，局部应力能够先传递至高抗功能微粒及其周围界面区域，通过微粒诱导的局部剪切变形、增韧相的弹性形变以及柔性链段的能量耗散共同分散冲击能量，避免裂纹在应力集中点快速萌生和扩展。

1.一种高抗abs塑料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种高抗abs塑料的制备方法，其特征在于，步骤s1中的长链脂肪族二胺为1,8-辛二胺、1,10-癸二胺、1,12-十二烷二胺中的一种或多种；所述氨基芳香腈为对氨基苯腈、间氨基苯腈中的一种或两种；聚方酰胺微粒分散液的固含量为10-20wt%。

3.根据权利要求1所述的一种高抗abs塑料的制备方法，其特征在于，步骤s1和s2中加入的方酸二乙酯、2,5-双氨甲基呋喃、1,12-十二烷二胺和对氨基苯腈的质量比为（12.0-12.5）：（5.0-5.5）：（5.0-5.5）：（0.8-1.2）；所述方酸二乙酯与2,5-双氨甲基呋喃和1,12-十二烷二胺的总摩尔比为（1.03-1.12）：1。

4.根据权利要求1所述的一种高抗abs塑料的制备方法，其特征在于，步骤s1中的有机溶剂为乙醇、四氢呋喃、n,n-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的一种高抗abs塑料的制备方法，其特征在于，步骤s2中的高抗功能微粒的平均粒径为0.5-2.0μm。

6.根据权利要求1所述的一种高抗abs塑料的制备方法，其特征在于，步骤s3中的所述增韧剂为丁二烯-甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸甲酯共聚物中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的一种高抗abs塑料的制备方法，其特征在于，步骤s3中相容剂为苯乙烯-马来酸酐共聚物、苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、丙烯腈-苯乙烯共聚物中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的一种高抗abs塑料的制备方法，其特征在于，步骤s3中加入的材料按重量份计包括：abs树脂为100份，高抗功能微粒为1-5份，增韧剂为3-10份，相容剂为1-4份，抗氧剂为0.2-0.8份，润滑剂为0.2-0.8份。

9.根据权利要求1所述的一种高抗abs塑料的制备方法，其特征在于，步骤s3中，所述双螺杆挤出机的螺杆转速为100-500r/min，喂料速度为5-50kg/h。

10.一种高抗abs塑料，其特征在于，由权利要求1-9任一项所述的制备方法制得。