CN102030967A - 一种ms-abs合金材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种MS-ABS合金材料及其制备方法。该MS-ABS合金材料包括的重量百分比的配方组分为:ABS 30~60%、MS 30~60%、增韧剂1~5%、黑色母1~3%。MS-ABS合金材料制备方法包括的步骤为:按照MS-ABS合金材料的配方称取各组分;将各组分混合,形成混合物料;将混合物料进行挤出,造粒,得到所述MS-ABS合金材料。本发明MS-ABS合金材料通过适当含量范围的各组分在挤出过程中互相作用,使得MS-ABS合金材料具高光泽性、良好耐刮擦性和韧性。该MS-ABS合金材料制备方法只需按配方将各组分进行混合、挤出造粒,即可得到产品,其制备方法工艺简单,成本低,适于工业化生产。
Description
技术领域
本发明属于化工技术领域,特别涉及一种MS-ABS合金材料及其制备方法。
背景技术
ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)是丙烯腈(Acrylonitrile)、1,3-丁二烯(Butadiene)、苯乙烯(Styrene)三种单体的接枝共聚物,其中,丙烯腈占15%~35%,丁二烯占5%~30%,苯乙烯占40%~60%,ABS树脂熔点大约为175℃。ABS树脂是一种强度高、韧性好、易于加工成型的热塑型高分子材料。
MS(聚甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯),拥有良好的光学透明性。它不但具有很高的透光率(92%左右),而且机械强度高、重量轻、耐紫外线和户外老化以及优良的电性能等特点。但是,MS的不足之处是冲击强度不高,尤其对缺口冲击敏感等。
高光ABS合金产品广泛运用于要求外观亮丽的各种电器、电子及复杂制件,特别是液晶电视等大型家电,实现了高光泽,免喷涂化。家用电器领域如:车载电视、CD机壳、液晶电视外壳、显示器外壳、音响壳体;设备、办公领域如:电话机、打印机壳体、复印机部件;电子电器领域如:MP3外壳、手机壳和充电器外壳等。
目前市场上高光ABS一般是ABS和PMMA(聚甲基丙烯酸)两者的合金,PMMA具有耐应力开裂性差,价格昂贵的缺点。
发明内容
本发明实施例的目的在于克服现有技术的上述不足,提供一种具有高光泽性,耐刮擦性和较高韧性的MS-ABS合金材料。
以及,上述MS-ABS合金材料的制备方法。
为了实现上述发明目的,本发明的技术方案如下:
一种MS-ABS合金材料,包括如下重量百分比的配方组分:
ABS 30~60%
MS 30~60%
增韧剂 1~5%
黑色母 1~3%
润滑剂 0.3~0.6%。
以及,一种MS-ABS合金材料制备方法,包括如下步骤:
按照上述MS-ABS合金材料的配方称取各组分;
将称取的各组分混合,形成混合物料;
将所述混合物料进行挤出,造粒,得到所述MS-ABS合金材料。
上述MS-ABS合金材料通过适当含量范围的各组分在挤出过程中互相作用,使得MS-ABS合金材料具高光泽性、良好的耐刮擦性和韧性。其中,MS与ABS互相之间发生作用,赋予该MS-ABS合金材料高光泽性和优良的耐刮擦性和韧性,适当提高MS的含量,可以提高MS-ABS合金材料的耐刮擦性能和光泽性;增韧剂能有效改善MS-ABS合金材料抗冲击性能,提高MS-ABS合金材料韧性;通过调整黑色母的含量,能有效地实现MS-ABS合金材料的颜色的调节;润滑剂使得各组分在挤出过程中的高速剪切作用下,降低混合物的粘度,增强了各组分的分散性,使得MS-ABS合金材料结构稳定,色泽均匀。该MS-ABS合金材料制备方法只需按配方将各组分进行混合、挤出、造粒,即可得到产品,其制备方法工艺简单,成本低,适于工业化生产。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,附图中:
图1为本发明MS-ABS合金材料制备方法的工艺流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明实施例提供一种具有高光泽性,耐刮擦性和较高韧性的MS-ABS合金材料。该MS-ABS合金材料包括如下重量百分比的配方组分:
ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯) 30~60%
MS(聚甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯)30~60%
增韧剂 1~5%
黑色母 1~3%
润滑剂 0.3~0.6%。
具体地,上述ABS优选为表面光亮度为102~105cd/m2的ABS树脂。如该ABS优选为LG化学生产的121H、巴斯夫生产的GP22、上海高桥石化生产的8391中的至少一种。
上述MS优选为透光度为90~92%、表面硬度为115~118HRB的MS树脂。如该MS优选为三菱化学生产的MS600、MS750中的一种或两种。
上述MS与ABS在挤出的过程中互相之间发生作用,从而赋予该MS-ABS合金材料高光泽性和优良的耐刮擦性和韧性。当适量提高MS的含量时,可以提高MS-ABS合金材料的耐刮擦性能和光泽性;当适量提高ABS的含量时,可以适当提高该MS-ABS合金材料的韧性。
上述增韧剂优选为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯核壳结构的聚合物,如罗门哈斯化学生产的2691A、B338、EM500A中的至少一种。该增韧剂组分能有效改善MS-ABS合金材料抗冲击性能,提高MS-ABS合金材料的韧性。
上述黑色母优选为ABS载体黑色母。通过调整黑色母的含量,能有效地实现MS-ABS合金材料的颜色的调节。
上述所述润滑剂优选为PE蜡、OP蜡、E蜡中的至少一种。该润滑剂组分使得各组分在挤出过程中的高速剪切作用下,降低混合物的粘度,增强了各组分的分散性,使得MS-ABS合金材料结构稳定,色泽均匀。
因此,上述MS-ABS合金材料通过适当含量范围的各组分在挤出过程中互相作用,使得MS-ABS合金材料具高光泽性、良好的耐刮擦性和韧性。其中,MS与ABS互相之间发生作用,赋予该MS-ABS合金材料高光泽性和优良的耐刮擦性和韧性,适当提高MS的含量,可以提高MS-ABS合金材料的耐刮擦性能和光泽性;增韧剂能有效改善MS-ABS合金材料抗冲击性能,提高MS-ABS合金材料韧性;通过调整黑色母的含量,能有效地实现MS-ABS合金材料的颜色的调节;润滑剂使得各组分在挤出过程中的高速剪切作用下,降低混合物的粘度,增强了各组分的分散性,使得MS-ABS合金材料结构稳定,色泽均匀。
本发明还提供了上述MS-ABS合金材料制备方法,其工艺流程如图1所示。该方法包括如下步骤:
S1:按照上述MS-ABS合金材料的配方称取各组分;
S2:将称取的各组分混合,形成混合物料;
S3:将所述混合物料进行挤出,造粒,得到所述MS-ABS合金材料。
具体地,上述MS-ABS合金材料制备方法S1步骤中,MS-ABS合金材料包括的重量份数的配方组分如上所述,为了节约篇幅,在此不再赘述。
上述MS-ABS合金材料制备方法S2步骤中,在将按照MS-ABS合金材料德配方称取的各组分进行混合之前,优选将MS组分进行干燥,该干燥方式优选将MS组分在90℃下进行鼓风干燥2~4小时,已达到除去水分的目的,以实现在挤出过程中最大限度的减少水分的参与,从而避免水分影响到MS-ABS合金材料的上述机械性能。各组分的混合优选将称量好的各组分放入混合器中,并在350~400转/分钟的低速下进行混合3~5min。
上述MS-ABS合金材料制备方法S3步骤中,挤出是采用双螺杆挤出机挤出,将S2步骤中获得的混合物料从该双螺杆挤出机的喂料口进入,并进行挤出,造粒。该混合物料在双螺杆挤出机的喂料口到机头各段的温度分别优选为:一区185~220℃,二区185~220℃,三区185~220℃,四区185~220℃,五区185~220℃,六区185~220℃,七区185~220℃,机头185~220℃。该混合物料在双螺杆挤出机上述各区(段)中停留时间优选为2~3min,压力优选为12~18MPa。
在上述S1~S3步骤的中,各组分在高速剪切作用下迅速升温使得各组分分子间互相之间发生作用,从而形成本发明实施例MS-ABS合金材料,并赋予该MS-ABS合金材料具有高光泽性、良好的耐刮擦性和韧性。该MS-ABS合金材料制备方法只需按配方将各组分进行混合、挤出、造粒,即可得到产品,其制备方法工艺简单,成本低,适于工业化生产。
现以具体MS-ABS合金材料的配方和制备方法为例,对本发明进行进一步详细说明。
实施例1
MS-ABS合金材料重量百分比的配方组分如下:
ABS 30%、MS 60%、增韧剂EM500A 7.5%、黑色母UN6062%、润滑剂0.5%。
MS-ABS合金材料制备方法如下:
S11:按照上述MS-ABS合金材料的配方称取各组分;
S12:将称取的各组分混合放入混合器中,在400转/分钟的转速下进行混合5分钟,形成混合物料;
S13:将混合物料加入到双螺杆挤出机的料斗中,并进行挤出,造粒,得到所述MS-ABS合金材料。其中,混合物料在双螺杆挤出机中的各加温区温度设置分别为:一区温度:185℃;二区:195℃;三区:200℃;四区:210℃;五区温度210℃;六区温度215℃;七区温度215℃;机头:220℃;停留时间2~3min。压力为15MPa。
实施例2:
MS-ABS合金材料重量百分比的配方组分如下:
ABS重40%、MS 51%、增韧剂EM500A6.5%、黑色母UN6062%,润滑剂0.5%。
MS-ABS合金材料制备方法如下:
S11:按照上述MS-ABS合金材料的配方称取各组分;
S12:将称取的各组分混合放入混合器中,在350转/分钟的转速下进行混合5分钟,形成混合物料;
S13:将混合物料加入到双螺杆挤出机的料斗中,并进行挤出,造粒,得到所述MS-ABS合金材料。其中,混合物料在双螺杆挤出机中的各加温区温度设置分别为:一区温度:185℃;二区:195℃;三区:200℃;四区:210℃;五区温度210℃;六区温度215℃;七区温度215℃;机头:220℃;停留时间2~3min。压力为15MPa。
实施例3:
MS-ABS合金材料重量百分比的配方组分如下:
ABS 45%、MS 48%、增韧剂B3385%、黑色母UN6061.5%、润滑剂0.5%。
MS-ABS合金材料制备方法如下:
S11:按照上述MS-ABS合金材料的配方称取各组分;
S12:将称取的各组分混合放入混合器中,在360转/分钟的转速下进行混合3分钟,形成混合物料;
S13:将混合物料加入到双螺杆挤出机的料斗中,并进行挤出,造粒,得到所述MS-ABS合金材料。其中,混合物料在双螺杆挤出机中的各加温区温度设置分别为:一区温度:185℃;二区:195℃;三区:200℃;四区:210℃;五区温度210℃;六区温度215℃;七区温度215℃;机头:220℃;停留时间2~3min。压力为15MPa。
实施例4:
MS-ABS合金材料重量百分比的配方组分如下:
ABS 50%、MS 44%、增韧剂2691A 4%、黑色母UN6061.5%、其他0.5%。
MS-ABS合金材料制备方法如下:
S11:按照上述MS-ABS合金材料的配方称取各组分;
S12:将称取的各组分混合放入混合器中,在380转/分钟的转速下进行混合5分钟,形成混合物料;
S13:将混合物料加入到双螺杆挤出机的料斗中,并进行挤出,造粒,得到所述MS-ABS合金材料。其中,混合物料在双螺杆挤出机中的各加温区温度设置分别为:一区温度:185℃;二区:195℃;三区:200℃;四区:210℃;五区温度210℃;六区温度215℃;七区温度215℃;机头:220℃;停留时间2~3min。压力为15MPa。
实施例5:
MS-ABS合金材料重量百分比的配方组分如下:
ABS 60%、MS35%、增韧剂EM500A 3.5%、黑色母UN6061%、其他0.5%。
MS-ABS合金材料制备方法如下:
S11:按照上述MS-ABS合金材料的配方称取各组分;
S12:将称取的各组分混合放入混合器中,在400转/分钟的转速下进行混合5分钟,形成混合物料;
S13:将混合物料加入到双螺杆挤出机的料斗中,并进行挤出,造粒,得到所述MS-ABS合金材料。其中,混合物料在双螺杆挤出机中的各加温区温度设置分别为:一区温度:185℃;二区:195℃;三区:200℃;四区:210℃;五区温度210℃;六区温度215℃;七区温度215℃;机头:220℃;停留时间2~3min。压力为15MPa。
性能测试实验:
将上述实施例1至实施例5中制得的MS-ABS合金材料按照下述标准进行性能测试:
拉伸强度:按ASTM D-638标准进行检验。试样类型为I型,样条尺寸(mm):(176±2)(长)×(12.6±0.2)(端部宽度)×(3.05±0.2)(厚度),拉伸速度为50mm/min。
弯曲强度和弯曲模量:按ASTM D-790标准进行检验。试样类型为试样尺寸(mm):(128±2)×(12.67±0.2)×(3.11±0.2),弯曲速度为20mm/min。
悬臂梁缺口冲击强度:按ASTM D-256标准进行检验。试样类型为I型,试样尺寸(mm):(63±2)×(12.45±0.2)×(3.1±0.2);缺口类型为A类,缺口剩余厚度为1.9mm。
铅笔硬度:按GB/T6739-1996标准进行检验。载荷为1000克。
按照上述测试标准,上述实施例1至实施例5中制得的MS-ABS合金材料的性能测试结果如下表1:
表1
由表1可以看出,上述MS-ABS合金材料通过适当含量范围的各组分在挤出过程中互相作用,使得MS-ABS合金材料具高光泽性、良好的耐刮擦性和韧性。其中,MS与ABS互相之间发生作用,赋予该MS-ABS合金材料高光泽性和优良的耐刮擦性和韧性,适当提高MS的含量,可以提高MS-ABS合金材料的耐刮擦性能即铅笔硬度和光泽性,但抗冲击强度有所降低,但是增韧剂的存在有效改善了MS-ABS合金材料抗冲击性能,提高MS-ABS合金材料的韧性。
由于本发明实施例MS-ABS合金材料具有上述优良的光泽性和优良的耐刮擦性和韧性,该MS-ABS合金材料可以用于对外观要求亮丽的各种电器、电子领域中,实现了高光泽,免喷涂化,降低了相关电器、电子生产成本。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种MS-ABS合金材料,包括如下重量百分比的配方组分:
ABS 30~60%
MS 30~60%
增韧剂 1~5%
黑色母 1~3%
润滑剂 0.3~0.6%。
2.根据权利要求1所述的MS-ABS合金材料,其特征在于:所述ABS的表面光亮度为102~105cd/m2。
3.根据权利要求1或2所述的MS-ABS合金材料,其特征在于:所述ABS为LG化学生产的121H、巴斯夫生产的GP22、上海高桥石化生产的8391中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的MS-ABS合金材料,其特征在于:所述MS的透明度为90~92%、表面络氏硬度为115~118HRB。
5.根据权利要求1或4所述的MS-ABS合金材料,其特征在于:所述MS为三菱化学生产的MS600、MS750中的一种或两种。
6.根据权利要求1所述的MS-ABS合金材料,其特征在于:所述黑色母为ABS载体黑色母。
7.根据权利要求1所述的MS-ABS合金材料,其特征在于:所述增韧剂为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯核壳结构的聚合物。
8.根据权利要求1所述的MS-ABS合金材料,其特征在于:所述润滑剂为PE蜡、OP蜡、E蜡中的至少一种。
9.一种MS-ABS合金材料制备方法,包括如下步骤:
按照权利要求1~8任一所述MS-ABS合金材料的配方称取各组分;
将称取的各组分混合,形成混合物料;
将所述混合物料进行挤出,造粒,得到所述MS-ABS合金材料。
10.根据权利要求9所述的MS-ABS合金材料制备方法,其特征在于:所述挤出是采用双螺杆挤出机挤出,所述混合物料在所述双螺杆挤出机的喂料口到机头各段的温度分别为:一区185~220℃,二区185~220℃,三区185~220℃,四区185~220℃,五区185~220℃,六区185~220℃,七区185~220℃,机头185~220℃;所述混合物料在所述双螺杆挤出机各区中停留时间为2~3min,压力为12~18MPa。
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