[发明专利]一种ABS基木塑复合材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于材料制备技术领域，特别涉及一种ABS基木塑复合材料的制备方法。

技术背景

丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)由于具有良好的力学性能、电气性能、表面性能和加工性能，而被广泛应用于机械、汽车、电子电器、仪器仪表、纺织和建筑等工业领域，是一种用途极为广泛的热塑性塑料。

木塑复合材料是近年来国际上兴起的新型环保材料，它是由木粉、竹粉、稻糠、秸秆等植物纤维与热塑性塑料（例如：聚乙烯，聚丙烯，聚氯乙烯等）配以特殊功能改性剂及其他助剂，经塑料成型加工工艺制成的性能优良的复合材料。木塑复合材料具有原料来源广、成本低、力学性能好等特点，并且拥有比原木更好的尺寸稳定性、耐水性、维护性和加工性能。近年来，国内外对于木塑复合材料的研究开发较多 ，但主要集中在聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯基体的木塑复合材料，而对ABS基木塑复合材料的相关研究则较少。选用ABS塑料做为基体，制备新型高性能ABS/木塑复合材料，对于提高木塑复合材料的性能，拓宽木塑复合材料应用领域具有重要的实际意义。

由于植物纤维主要成分是纤维素、半纤维素和木质素，其中含有大量的羟基基团，使得植物纤维亲水性很强，与疏水性的热塑性塑料之间的相容性很差，所制备的木塑复合材料界面粘结强度低，力学性能不佳。目前最为有效的方法是通过添加相容剂来改善木塑复合材料的界面改性剂，对于聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯基木塑复合材料，常用的界面改性剂包括钛酸酯、铝酸酯、硅烷偶联剂、马来酸酐接枝高聚物等，但这些改性剂对ABS基木塑复合材料的界面改善作用均不明显。

发明内容

本发明提供了一种ABS基木塑复合材料的制备方法。该木塑复合材料中的界面改性剂所含反应性基团的反应活性高，对ABS基木塑复合材料界面改善效果优异，有利于植物纤维在ABS基体中的分散，能显著提高ABS基木塑复合材料的力学性能。

本发明首先将ABS树脂在路易斯酸存在的条件下与β-氨基醇反应获得一种ABS接枝物，然后以该接枝物作为界面改性剂，与植物纤维和ABS树脂共混，塑化成型制成ABS基木塑复合材料。

本发明目的通过以下技术手段来实现。

一种ABS基木塑复合材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将β-氨基醇和路易斯酸的混合物溶解后配成混合液；将经过干燥的ABS树脂加入到反应器中，在170~260℃，转速20~200rpm，使ABS树脂充分熔融后，按配方滴加混合液，其中β-氨基醇与路易斯酸的质量比为1:0.01~0.5，滴加完毕后，反应0.1~2小时，得到ABS接枝物；

步骤一所述配方，按质量份数计：

ABS树脂                           50~100份；

β-氨基醇与路易斯酸的混合物         10~40份；

（2）在混合设备中按配方加入ABS树脂后，再加入植物纤维粉末、ABS接枝物和润滑剂，混合均匀、成型，制备出ABS基木塑复合材料；

步骤二所述配方，按质量份数计：

ABS树脂                            100份，

植物纤维粉末                        30~80份，

ABS接枝物                          0.5~10份，

润滑剂                              0.1～2份。

所述植物纤维选自木粉、竹粉、稻糠、秸秆粉或剑麻粉。

所述植物纤维为粉末状，粉末粒径为60~150目。

所述β-氨基醇选择2-氨基-2-乙基-1,3-丙二醇、2-氨基苯酚或乙醇胺。

所述路易斯酸选自乙酸锌、硬脂酸锌、醋酸镉或衣康酸。

所述ABS树脂可以采用各个型号的ABS树脂。

    所述润滑剂优选聚乙烯蜡、液体石蜡、硅油或硬脂酸。

所述成型加工设备为双螺杆挤出机、密炼机或开炼机。

       本发明相对于现有技术所具有的的优点：

（1）本发明采用熔融接枝法制备界面改性剂，无溶剂污染，环境友好；

（2）本发明制备的界面改性剂反应活性高，对木塑复合材料界面改善效果优异，能显著提高ABS基木塑复合材料的力学性能。

具体实施方式

下面结合实施实例对本发明做进一步详细描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1