[发明专利]一种耐热塑料及其制备方法

说明书

本发明属于材料制备技术，具体涉及一种耐热塑料及其制备方法，尤其涉及一种耐热改性ABS及其制备方法。将ABS树脂、高长径比无机材料、颗粒状无机材料干燥、混合，然后利用双螺杆挤出机造粒，得到耐热塑料。现有技术利用无机材料提高ABS的耐热性，但是无法解决冲击强度下降的问题，本发明创造性的将纤维粉与颗粒粉混合，复配得到无机改性剂，发现可在提高ABS热性能的同时保持冲击强度甚至略高，解决了现有技术需要化学接枝或者添加其他树脂进行耐热ABS韧性改性的技术偏见。

技术领域

本发明属于材料制备技术，具体涉及一种耐热塑料及其制备方法，尤其涉及一种耐热改性ABS及其制备方法。

背景技术

丙烯腈–丁二烯–苯乙烯塑料(ABS) 兼具有丙烯腈的刚性和耐热性，聚苯乙烯的光泽性和加工性以及聚丁二烯的耐冲击性等特点，具有良好的耐化学药品性、尺寸稳定性、耐低温性能、着色性和加工流动性，在电器设备、建筑材料等领域具有广泛应用。在应用性能中，耐热性能是重要的指标，对于ABS，常规产品的耐热性能还需改善，尤其是热变形温度尚不能满足一些应用，比如电机、吹风机等。对于此，现有技术公开了提高ABS耐热性的方法。有研究将ABS与耐热剂及其它加工助剂共混，再通过双螺杆挤出机挤出造粒制备出高耐热ABS，具体的，采用四釜串联平推流管式反应器和本体聚合方法，通过添加N-苯基马来酰亚胺作为改性单体制备了耐热丙烯腈－丁二烯－苯乙烯共聚物树脂，加入进料量3%的NPMI使合成的ABS树脂热变形温度和拉伸强度有所提高，但冲击强度显著下降，得到的样品的热变形温度提高到84.6℃；还研究了不同耐热剂对ABS耐热性作用效果的差异，实验表明：N-苯基马来酰亚胺（NPMI）耐热改性剂共聚物（NPISA）对提高ABS耐热性效率较高。当采用ABS粉30份N-苯基马来酰亚胺（NPMI）耐热改性剂共聚物（NPISA）10～50份、SAN粉20～60份，能得到热变形温度在95℃～105℃之间的不同等级的耐热ABS树脂材料；还公开了以N-苯基马来酰亚胺（NPMI）、丙烯腈（AN）、苯乙烯（SM）和二烯橡胶（BR）为原料采用连续本体聚合技术合成了NPMI-AN-SM-BR四元共聚物，随着NPMI用量的增加，共聚物的维卡软化点和热变形温度显著提高熔体流动速率则有所下降（参见：耐热级ABS树脂的研制；平推流管式连续反应器合成耐热ABS树脂的研究；连续本体法耐热ABS树脂的开发）。还有研究利用其他树脂进行改性，比如PC/ABS合金等，存在两者相容性的问题，一些学者为了改善ABS的耐热性，通常用增强剂玻纤、硅灰石、滑石粉等对ABS进行耐热性改性，具有较好的效果，但是存在冲击强度下降的客观问题（参见：短切玻璃纤维增强ABS树脂的研制）。

发明内容

本发明公开了一种耐热塑料及其制备方法，具体为一种耐热改性ABS及其制备方法，与常规耐热剂改变ABS分子链以提高耐热性不同，本发明采用无机粒子填充改性，通过改变分子间作用力使得大分子链运动收到阻碍，结合无机粒子的形变小，从而提高树脂的热变形温度，进一步的，通过物理处理的方法，尽量减少树脂内应力集中区域，保持树脂冲击性能。

本发明采用如下技术方案：

一种耐热塑料，包括ABS树脂、高长径比无机材料、颗粒状无机材料；所述高长径比无机材料为无机纤维、无机晶须、无机针状材料中的一种或几种；颗粒状无机材料为片状无机材料、球状无机材料、棒状无机材料中的一种或几种。优选的，高长径比无机材料为玻璃纤维、石英纤维、氧化铝晶须、硫酸镁晶须中的一种或几种；颗粒状无机材料为氧化铝、氮化硼、氧化硅、碳化硅中的一种或几种，优选为片状氮化硼。

本发明中，ABS树脂为纯ABS树脂或者含有助剂的ABS树脂，但是不含有其他树脂，具体为现有技术，助剂为常规抗氧剂、润滑剂等，不影响本发明技术效果的实现；作为优选，由ABS树脂、高长径比无机材料、颗粒状无机材料制备得到本发明的耐热塑料。本发明的创造性不在于ABS树脂的选择，而是在ABS树脂的基础上，以高长径比无机材料、颗粒状无机材料复配，提高了树脂的热变形温度，且保持力学性能尤其是冲击强度不下降。