[发明专利]轻质玻纤增强ABS复合板材材料及板材制备方法

说明书

本发明提供了一种轻质玻纤增强ABS复合板材材料及板材制备方法，属于高分子复合材料领域，轻质玻纤增强ABS复合板材材料，包括以下重量份的组分：短切玻纤10～60份，ABS塑料粉40～90份，可膨胀微球1～10份，助剂1～10份，其中，可膨胀微球为由聚合物形成的壳体中内包作为芯剂的挥发性膨胀剂，壳体由聚合性单体的单体混合物聚合而成，聚合性单体为丙烯腈、丙烯酸酯类单体、丙烯酰胺类单体和丙烯酸类单体中的至少一种；助剂中助剂A和助剂B的质量比为1：(1‑1.5)，所述助剂A用于提高原料在水中的分散性；所述助剂B用于增加粉状原料与玻纤的相互作用，降低抽滤过程中粉状原料的流失。通过本申请的处理方案，在基本不降低力学强度的情况下，有效较低材料密度。

技术领域

本发明涉及高分子复合材料领域，具体涉及一种轻质玻纤增强ABS复合板材的板材材料及轻质玻纤增强ABS复合板材的板材制备方法。

背景技术

玻纤增强ABS，在保持ABS树脂原有力学性能的同时，可显著提高其拉伸强度、弹性模量、尺寸稳定性等，广泛应用于家电、汽车、仪器仪表等领域。当前，为缓解资源紧张，世界各国先后推出节能减排的政策措施，其中轻量化是重要实现途径之一。因此，轻质的玻纤增强ABS材料是汽车工业今后发展的重要方向。

在保证GF/ABS材料性能的前提下，引入泡孔结构，降低材料密度，是实现GF/ABS轻量化的重要技术。目前制备发泡GF/ABS材料的方法主要有两类，引入化学发泡剂(碳酸氢钠、AC等)和超临界发泡技术。

专利CN201911397151.4中，通过挤出造粒制备了碳纳米管改性的碳酸氢钠发泡母粒，并将发泡母粒与ABS树脂基体挤出共混，制备了具有良好机械性能和低散发特性的轻量化、高性能微发泡ABS复合材料。该技术路径虽存在可显著降低ABS注塑温度，具有良好力学强度等优势，但先制备发泡母粒，再与树脂基体共混得到复合材料的工艺路线，在一定程度上延长了制备周期，提高了生产加工成本。而Yoon等采用超临界CO₂技术通过间歇发泡的方法制备具有微孔和纳米孔的ABS发泡材料。虽然材料内部可形成由600nm左右的微孔和100nm的纳米孔组成的网络结构，但该技术制备过程中使用的超临界设备成本较高，不利于该技术的大面积推广。

发明内容

因此，为了克服上述现有技术的缺点，本发明提供了一种在基本不降低力学强度的情况下，有效较低材料密度的轻质玻纤增强ABS复合板材材料及轻质玻纤增强ABS复合板材的板材制备方法。

为了实现上述目的，本发明提供一种轻质玻纤增强ABS复合板材材料，包括以下重量份的组分：短切玻纤10～60份，ABS塑料粉40～90份，可膨胀微球1～10份，助剂1～10份，其中，所述可膨胀微球为由聚合物形成的壳体中内包作为芯剂的挥发性膨胀剂，所述壳体由聚合性单体的单体混合物聚合而成，所述聚合性单体为丙烯腈、丙烯酸酯类单体、丙烯酰胺类单体和丙烯酸类单体中的至少一种；所述助剂为助剂A和助剂B的混合物，助剂A和助剂B的质量比为1：(1-1.5)，所述助剂A用于提高原料在水中的分散性；所述助剂B用于增加粉状原料与玻纤的相互作用，降低抽滤过程中粉状原料的流失。

在其中一个实施例中，所述短切玻纤直径在10～20μm，长度在1～50mm。

在其中一个实施例中，所述助剂A为聚氧乙烯脂肪醇醚、十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、月桂醇硫酸钠、十二烷基硫酸钠、十八烷基硫酸钠、硬脂酸钠的至少一种。

在其中一个实施例中，所述助剂B为非离子聚丙烯酰胺、阴离子聚丙烯酰胺、阳离子聚丙烯酰胺、聚合氯化铝、聚乙烯亚胺、聚氧化乙烯、蒙脱石、次氯酸钠、氢氧化钠中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述ABS塑料粉的平均粒径在50～300μm。