[发明专利]一种ABS复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种ABS复合材料及其制备方法，属于高分子材料领域。

背景技术

丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)是一种强度高、韧性好、化学性能稳定且电性能良好的高分子材料，易于成形加工，被广泛应用于冰箱内衬、电视机外壳、吸尘器、空调器、电话、仪表、计算机、复印机等电子电器工业中。随着社会发展和工业进步，电子元器件和电子设备越来越向着薄壁、轻量、小型化方面发展，因此对材料的刚性及导热性的要求越来越高。例如笔记本电脑要做的薄、轻、小，这就要求笔记本外壳材料、CPU材料以及各种集成电路板材料的模量高、刚性大，抵抗外力变形的能力强，才能减小厚度；还要导热性好，才能改善电脑散热问题，从而提高电脑的运行速度和稳定性。

而一般的ABS 树脂难以达到和保持所期望的机械性能和热学性能，所以，对材料的改进开发处于持续的研究中。研究发现，ABS与聚碳酸酯的复合材料能够有效改进ABS树脂的性能，但是限制这一技术应用的是：聚碳酸酯的价格很高，来源有限，工业化生产中并不适用。

有鉴于此，开发一种成本低、机械性能优良、强度高、导热好、耐老化的ABS复合材料意义非凡，具有极高的经济价值和社会效益。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种ABS复合材料，生产成本低、机械性能突出、强度高、导热好、耐老化。

本发明解决其技术问题的解决方案是：一种ABS复合材料，按重量份由以下组分组成：

ABS 树脂：30-40份；

环氧树脂：5-10份；

马来酸酐接枝ABS树脂：10-15份；

玻璃纤维：2-5份；

碳纤维：3-5份：

相容剂：3-5份；

紫外线吸收剂：0.1-1份；

填料：5-20份。

优选地，所述玻璃纤维为短切玻璃纤维，平均直径为10~13微米，平均长度为30-60微米。进一步优选地，所述玻璃纤维为硅烷偶联剂改性玻璃纤维，所述硅烷偶联剂为γ-（2，3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷、γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷和N-（β-氨乙基）-γ-氨丙基三甲氧基硅烷中的任意一种。

优选地，所述的碳纤维是短切碳纤维，平均长度为10-100微米。进一步优选地，所述的碳纤维是沥青基碳纤维。

相容剂，主要是为了使各组分可以更好的混合，可以是常用的任意相容剂，优选地，所述相容剂为ABS-g-MAH。

紫外线吸收剂，主要是为了增强合成材料的防老化性能，可以是常用的任意紫外线吸收剂，优选地，所述紫外线吸收剂选自2,4二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮和2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮中的任意一种。

优选地，所述的无机填料选自滑石粉、玻璃微珠、碳酸钙、硫酸钡、氧化镁、硫酸钙、硅石灰、云母粉、硅藻土和蒙脱土中的一种或一种以上。

本发明的另一方面，还提供了一种上述ABS 复合材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)将原料：ABS树脂、环氧树脂、马来酸酐接枝ABS树脂、玻璃纤维和碳纤维充分干燥；

(2)按照配比称取各组分原料；

(3)将除碳纤维和玻璃纤维以外的各原料混合；

(4)将步骤(3)所得混合物料加入双螺杆挤出机料斗，将碳纤维和玻璃纤维于挤出机加纤口加入，熔融挤出造粒得到所述的ABS复合材料；其中熔融挤出温度为150~210℃。优选地，所述双螺杆挤出机的螺杆直径为50mm，长径比44:1，熔融挤出过程中，一区的温度为150~170℃，二区的温度为170~180℃，三区温度为180~190℃，四区和五区均为190~200℃，六区的温度为200~210℃。当然也可以采用其他型号的挤出机，本领域技术人员可以根据需要对技术参数进行相应的调整。

本发明的有益效果是：

本发明采用ABS树脂、马来酸酐接枝ABS树脂和环氧树脂复配作为树脂基体，由于马来酸酐极性分子的可再反应性和强极性，可以有效提高基体与碳纤维和玻璃纤维的结合性能，促进碳纤维和玻璃的分散，有利于在材料内部形成导热通路。