一種高強度、高導熱abs母粒及其制備方法
【專利摘要】本發明提供了一種高強度、高導熱ABS母粒，其中改性ABS母粒以重量份計包括：ABS粒子100份，石墨烯干粉0.01～5份，相容劑5～10份，增韌劑3～10份，抗氧劑0.1～0.3份；其制備方法為：先將ABS粒子經過帶有靜電的石墨烯干粉噴涂改性，然后將改性ABS粒子與其他組分混合再送入雙螺桿擠出機進行熔融混煉，最后經過模頭擠出造粒。本發明不僅使ABS材料在導熱性能得到了大幅提高的情況下，同時還一定幅度上提升了其力學性能。
【專利說明】一種高強度、高導熱ABS母粒及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于高分子材料【技術領域】，具體涉及一種高強度、高導熱ABS母粒及其制備方法。
【背景技術】
[0002]ABS是指丙烯腈、丁二烯、苯乙烯的三元共聚物，由于其具有綜合性能優良，價格低且易成型加工的優點，被廣泛應用于汽車、紡織配件、電子電器、精密機械等領域。但其也存在一些性能缺陷，特別是其導熱性能一般，在使用時易產生熱量積累，既影響使用壽命，又限制了其應用范圍。因此，開發一種改性ABS組合物以克服前述性能缺陷確有必要。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供一種高強度、高導熱ABS母粒及其制備方法，改性后的ABS粒子具有優良的耐化學腐蝕性、耐熱性、韌性。
[0004]一種高強度、高導熱ABS母粒，以重量份計包括:ABS粒子100份，石墨烯干粉
0.01~5份，相容劑5~10份，增韌劑3~10份，抗氧劑0.1~0.3份。
[0005]作為上述發明的進一步優選，所述ABS粒子粒度為5~100目。
[0006]作為上述發明的進一步優選，所述相容劑為PP-g-MAH或ABS-g-MAH。
[0007]作為上述發明的進一步優選，所述增韌劑為MBS、SBS或SEBS中的一種。
[0008]作為上述發明的進一步優選，所述抗氧劑為抗氧劑2921。
[0009]作為上述發明的進一步優選，所述石墨烯干粉厚度為I~2nm。
[0010]上述石墨烯改性高強度、高導熱ABS母粒的制備方法，包括以下步驟:
[0011]步驟1，對ABS粒子經過帶有靜電的石墨烯干粉噴涂改性，靜電輸出電壓為10~25KV，靜電輸出電流為5~15iiA，出粉量為2~10g/min ；
[0012]步驟2，將步驟I所得改性ABS粒子、相容劑、增韌劑和抗氧劑加入高速混合機中混合均勻，然后置于真空烘箱中烘干；
[0013]步驟3，將步驟2所得干燥好的物料送入雙螺桿擠出機進行熔融混煉，經過模頭擠出造粒后，得到石墨烯改性高強度、高導熱ABS母粒。
[0014]本發明將石墨烯通過靜電涂布機噴嘴，使石墨烯粉末帶負電，噴涂于攪拌中的帶正電(且接地)高分子材料上。由于是使用靜電噴涂，石墨烯粉末與高分子材料均帶電荷，可以控制石墨烯在高分子材料表面的噴涂厚度小于20nm。不會出現局部不均勻的現象。同時由于石墨烯材料與高分子材料，通過同時靜電方式結合，使兩者結合十分緊密，形成了特殊的結構。相較于普通的高速攪拌機混合，容易保持石墨烯對高分子材料的包覆結構，在擠出制粒后結構也能保 持，因而產生了特殊的導熱性能與相對較好的力學性能。
[0015]本發明的ABS材料不僅導熱性能得到了大幅提高，同時其力學性能也有一定幅度提升。而傳統的導熱改性高分子材料，在提高導熱率之后，往往因為導熱填料的加入影響和降低其機械性能。【具體實施方式】
[0016]實施例1
[0017]對ABS粒子進行石墨烯靜電噴涂改性:以重量份計，將2份厚度為I~2nm的石墨烯干粉放置于靜電噴涂機中，設定靜電輸出電壓為10KV、靜電輸出電流為5 μ Α、出粉量為4g/min，將石墨烯干粉噴涂于攪拌下的100份粒度為10~15目的ABS粒子上；然后將改性后的ABS粒子與5份相容劑PP-g-MAH、3份增韌劑MBS和0.3份抗氧劑2921加入高速混合機中混合均勻，最后經過模頭擠出造粒即可。
[0018]實施例2
[0019]對ABS粒子進行石墨烯靜電噴涂改性:以重量份計，將0.5份厚度為I~2nm的石墨烯干粉放置于靜電噴涂機中，設定靜電輸出電壓為15KV、靜電輸出電流為8 μ Α、出粉量為2g/min，將石墨烯干粉噴涂于攪拌下的100份粒度為100目的ABS粒子上；然后將改性后的ABS粒子與6份相容劑PP-g-MAH、5份增韌劑MBS和0.3份抗氧劑2921加入高速混合機中混合均勻，最后經過模頭擠出造粒即可。
[0020]實施例3
[0021]對ABS粒子進行石墨烯靜電噴涂改性:以重量份計，將0.01份厚度為I~2nm的石墨烯干粉放置于靜電噴涂機中，設定靜電輸出電壓為10KV、靜電輸出電流為15 μ A、出粉量為5g/min，將石墨烯干粉噴涂于攪拌下的100份粒度為100目的ABS粒子上；然后將改性后的ABS粒子與5份相容劑ABS-g-MAH、3份增韌劑SBS和0.1份抗氧劑2921加入高速混合機中混合均勻，最后經過模頭擠出造粒即可。
[0022]實施例4`[0023]對ABS粒子進行石墨烯靜電噴涂改性:以重量份計，將5份厚度為I~2nm的石墨烯干粉放置于靜電噴涂機中，設定靜電輸出電壓為25KV、靜電輸出電流為15 μ A、出粉量為10g/min，將石墨烯干粉噴涂于攪拌下的100份粒度為100目的ABS粒子上；然后將改性后的ABS粒子與10份相容劑ABS-g-MAH、10份增韌劑SEBS和0.2份抗氧劑2921加入高速混合機中混合均勻，最后經過模頭擠出造粒即可。
[0024]對比例
[0025]本實施例中石墨烯的用量為O份，不進行ABS粒子噴涂改性，其他投料及工藝步驟同實施例2。
[0026]將實施例1~4所得樣品與對比例所得樣品進行性能測試，具體數據如下:
弓拉伸強度(MPa) 導熱系數(W/m*K)
實施例 \\\ (有缺口，KJ/m2)
實施例1__133__&7Λ__(L67_
[0027]實施例 2__1^5__69^__074_
實施例 312.965.90,68
實施例 413.568,40.78
對比例 I10.154.40.13
[0028]由以上數據可知，經過石墨烯改性ABS粒子相比對比例不僅力學性能得到顯著上升，而且其導熱系數也有明顯提高。其改性原因可能為:1、石墨烯對于ABS分子三級分布產生影響，進而對力學性能產生改變；2、石墨烯本身的結構與其在ABS材料中的分布方式有利于熱量的傳導。`
【權利要求】
1.一種高強度、高導熱ABS母粒，其特征在于:以重量份計包括:ABS粒子100份，石墨烯干粉0.01~5份，相容劑5~10份，增韌劑3~10份，抗氧劑0.1~0.3份。
2.根據權利要求1所述的一種高強度、高導熱ABS母粒，其特征在于:所述ABS粒子粒度為5~100目。
3.根據權利要求1所述的一種高強度、高導熱ABS母粒，其特征在于:所述相容劑為PP-g-MAH 或 ABS-g-MAH。
4.根據權利要求1所述的一種高強度、高導熱ABS母粒，其特征在于:所述增韌劑為MBS、SBS 或 SEBS 中的一種。
5.根據權利要求1所述的一種高強度、高導熱ABS母粒，其特征在于:所述抗氧劑為抗氧劑2921。
6.根據權利要求1所述的一種高強度、高導熱ABS母粒，其特征在于:所述石墨烯干粉厚度為I~2nm。
7.權利要求1至6任一項所述的高強度、高導熱ABS母粒的制備方法，其特征在于:包括以下步驟: 步驟1，對ABS粒子經過帶有靜電的石墨烯干粉噴涂改性，靜電輸出電壓為1(T25KV，靜電輸出電流為5~15μΑ，出粉量為2~10g/min ; 步驟2，將步驟I所得改性ABS粒子、相容劑、增韌劑和抗氧劑加入高速混合機中混合均勻，然后置于真空烘箱中烘干； 步驟3，將步驟2所得干燥好的物料送入雙螺桿擠出機進行熔融混煉，經過模頭擠出造粒后，得到石墨烯改性高強度、高導熱ABS母粒。
【文檔編號】C08J3/22GK103804845SQ201410040989
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2014年1月28日 優先權日:2014年1月28日
【發明者】王云峰, 李曉斐 申請人:鹽城納新天地新材料科技有限公司