本發(fā)明屬于高分子材料
技術(shù)領(lǐng)域：
，涉及一種高焊接強(qiáng)度的耐熱ABS樹脂材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS)是一種常見的通用樹脂。ABS具有高韌性、易加工、易著色等優(yōu)異特點(diǎn)，其綜合性能良好，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于汽車、電子電氣、軍工、機(jī)械等行業(yè)。隨著現(xiàn)代科技技術(shù)的發(fā)展，對ABS的需求量也在快速增長，尤其是汽車行業(yè)，隨著汽車銷量的增加，ABS的用量也越來越多。汽車用ABS一般主要用于汽車內(nèi)外飾的塑料件，其中，內(nèi)飾件對材料的耐熱有較高的要求，從各家主機(jī)廠的材料標(biāo)準(zhǔn)來看，維卡軟化點(diǎn)大于100℃是基本要求，很多高溫存放試驗(yàn)超過95℃的更是要求維卡軟化點(diǎn)大于105℃。內(nèi)飾塑料件的連接方式有塑料件壓制、搭配組裝、機(jī)械緊固、焊接等。焊接又分為熱板焊接、熱風(fēng)焊接、超聲波焊接、摩擦焊接、激光焊接等。塑料焊接具有焊接速度快、精度高、自動化、成本低等優(yōu)點(diǎn)，目前已經(jīng)得到了比較廣泛的應(yīng)用。在實(shí)際應(yīng)用過程中，維卡軟化點(diǎn)大于105℃的耐熱ABS由于添加了大量的耐熱劑，在焊接過程中易出現(xiàn)焊接強(qiáng)度不夠、焊接良率低或者使用一段時間后，兩個件發(fā)生分離的問題。申請?zhí)枮?01610292596.6的中國專利公開了—種高焊接強(qiáng)度的PC/ABS合金材料，由30-65重量份的聚碳酸酯、15-40重量份的苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物、10-20重量份的苯乙烯-丙烯腈共聚物、3-5重量份的高膠粉、1-5重量份的相容劑和0.5-1重量份的加工助劑組成。該專利技術(shù)主要是通過特殊極性添加劑以及特定AS牌號和高膠粉的搭配使用，來提高PC/ABS合金材料的焊接強(qiáng)度。申請?zhí)枮?01410789242.3的中國專利公開了一種易焊接高性能PC/ABS合金材料，該合金材料由下述重量百分比的原料組成：中粘PC30％～70％、ABS-1#24％～64％、ABS-2#24％～64％、樹脂改性劑5％、基本助劑1％～3％、潤滑劑0％～0.2％。該專利是通過在PC/ABS中添加增韌劑、接枝物或相容劑作為樹脂改性劑來提高PC/ABS合金材料的焊接強(qiáng)度。然而，目前有關(guān)如何提高ABS樹脂焊接性能的技術(shù)內(nèi)容卻鮮有報道。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種能有效改善焊接良率，提高焊接強(qiáng)度，保證材料機(jī)械性能的高焊接強(qiáng)度的耐熱ABS樹脂材料及其制備方法。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：一種高焊接強(qiáng)度的耐熱ABS樹脂材料，包括以下組分及重量份含量：ABS高膠粉20-30份，低分子量SAN樹脂5-25份，高丙烯腈含量SAN樹脂45-75份，耐熱劑10-30份，抗氧劑0.1-1份，潤滑劑0.1-1份及耐候劑0.1-1份。所述的低分子量SAN樹脂的重均相對分子質(zhì)量為10000-30000，其中，丙烯腈的質(zhì)量百分含量為23-32％。所述的高丙烯腈含量SAN樹脂的重均相對分子質(zhì)量為70000-150000，其中，丙烯腈的質(zhì)量百分含量為38-45％。所述的ABS高膠粉中膠的質(zhì)量百分含量為50-60％，并且ABS高膠粉的粒徑為0.2-1.2μm。所述的耐熱劑為N-苯基馬來酰亞胺的共聚物或ɑ-甲基苯乙烯的共聚物。所述的N-苯基馬來酰亞胺的共聚物為苯乙烯、N-苯基馬來酰亞胺與馬來酸酐的三元共聚物或苯乙烯、N-苯基馬來酰亞胺的兩元共聚物，其中，N-苯基馬來酰亞胺的質(zhì)量百分含量為15％-55％；所述的ɑ-甲基苯乙烯的共聚物為ɑ-甲基苯乙烯、丙烯腈的兩元共聚物或ɑ-甲基苯乙烯、苯乙烯、丙烯腈的三元共聚物，其中ɑ-甲基苯乙烯的質(zhì)量百分含量為20-60％。所述的抗氧劑為受阻酚化合物或亞磷酸酯化合物中的一種或兩種混合物。所述的潤滑劑包括硅油、白礦油、脂肪酸酰胺、硬脂酸鹽、石蠟、聚乙烯蠟或乙撐雙硬脂酰胺中的一種或多種。所述的耐候劑為紫外線吸收劑與受阻胺光穩(wěn)定劑的混合物。所述的紫外線吸收劑可以選自市售的紫外線吸收劑UV-P、紫外線吸收劑UV-O、紫外線吸收劑UV-9、紫外線吸收劑UV-531、紫外線吸收劑UVP-327或紫外線吸收劑RMB中的一種。所述的受阻胺光穩(wěn)定劑可以選自市售的苯甲酸(2,2,6,6-四甲基-4-羥基哌啶)酯、癸二酸雙(2,2,6,6-四甲基-4-羥基哌啶)酯、氮基三[乙酸(2,2,6,6-四甲基-4-羥基哌啶)酯]、N、N′-雙(2,2,6,6-四甲基哌啶基)己二胺、亞磷酸三(1,2,2,6,6-五甲基-4-羥基哌啶)酯或癸二酸雙(1,2,2,6,6-五甲基-4-羥基哌啶)酯中的一種。一種高焊接強(qiáng)度的耐熱ABS樹脂材料的制備方法，該方法具體包括以下步驟：(1)按以下組分及重量份備料：ABS高膠粉20-30份，低分子量SAN樹脂5-25份，高丙烯腈含量SAN樹脂45-75份，耐熱劑10-30份，抗氧劑0.1-1份，潤滑劑0.1-1份及耐候劑0.1-1份；(2)按重量份將ABS高膠粉、低分子量SAN樹脂、高丙烯腈含量SAN樹脂、耐熱劑、抗氧劑、潤滑劑和耐候劑放入高速攪拌機(jī)中，充分?jǐn)嚢?，混合均勻，出料，得到混合物?3)將步驟(2)得到的混合物經(jīng)過雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，控制雙螺桿擠出機(jī)的溫度為180-240℃，螺桿轉(zhuǎn)速為180-600轉(zhuǎn)/分，真空度大于0.09MPa，即制得所述的耐熱ABS樹脂材料。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明高焊接強(qiáng)度的耐熱ABS樹脂中添加了低分子量SAN樹脂，在熱板焊接過程中，低分子量的SAN相比耐熱劑和常規(guī)分子量及高分子量的SAN或ABS更容易熔融，在同樣的溫度下粘結(jié)的更牢固，可以明顯改善焊接良率，提高焊接強(qiáng)度；而高丙烯腈含量SAN的存在，則增加了耐熱ABS的極性，也更利于提高焊接強(qiáng)度。由于低分子量SAN與耐熱ABS的成分一致，可以較好的保持材料的機(jī)械性能，并且流動性也有一定的提高，可以應(yīng)用于后加工為焊接工藝的汽車內(nèi)外飾制件。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實(shí)施例1-6和對比例1-2中，所使用的原料如下：ABS橡膠粉：錦湖P/D181低分子量SAN樹脂：日之升EMI100高丙烯腈含量SAN樹脂：日之升EN40通用SAN：奇美SAN128耐熱劑：DENKAMSNI抗氧劑：Ciba：TG-1076潤滑劑：市售的EBS(乙撐雙硬脂酸酰胺)耐候劑：市售的UVP和770，比例為1:1各實(shí)施例與對比例的制樣步驟如下按高焊接強(qiáng)度的耐熱ABS樹脂脂配方分別稱取各組分；將稱取的ABS高膠粉、低分子量SAN樹脂、高丙烯腈含量SAN樹脂、耐熱劑、抗氧劑、潤滑劑和耐候劑放入高速攪拌機(jī)中攪拌5-30min后出料得到混合物；將混合物經(jīng)過雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，雙螺桿擠出機(jī)的溫度為180-240℃，螺桿轉(zhuǎn)速為180-600轉(zhuǎn)/分，真空度大于0.09MPa。各實(shí)施例和對比例制備的樹脂按ISO標(biāo)準(zhǔn)注塑成標(biāo)準(zhǔn)的沖擊樣條進(jìn)行測試，如表1所示。表1物理性能及測試方法對應(yīng)表物理性能測試方法維卡軟化點(diǎn)ISO306IZOD缺口沖擊強(qiáng)度(3.2mm)ISO180拉伸強(qiáng)度ISO527各實(shí)施例和對比例制備的樹脂焊接性能的評估方式如下：焊接板尺寸：100mm*45mm*2mm；樣板調(diào)節(jié)時間：按照GB/T2918-1998，調(diào)節(jié)24h；熱板焊接工藝為：焊接溫度300℃；熱熔時間：10s；固化時間10s。焊接后測試?yán)鞆?qiáng)度，并且各焊接100個，統(tǒng)計焊接良率。表2實(shí)施例與比較例組分構(gòu)成以及性能評價由表2結(jié)果可知，通過在耐熱ABS中添加低分子量的SAN和高AN含量SAN復(fù)配，可以在不影響機(jī)械性能的前提下明顯提高焊接強(qiáng)度和焊接良率，可以應(yīng)用于后加工為焊接工藝的汽車內(nèi)外飾制件。實(shí)施例7本實(shí)施例高焊接強(qiáng)度的耐熱ABS樹脂材料，包括以下組分及重量份含量：ABS高膠粉22份，低分子量SAN樹脂8份，高丙烯腈含量SAN樹脂53份，耐熱劑15份，抗氧劑0.8份，潤滑劑0.6份及耐候劑0.7份。本實(shí)施例中，低分子量SAN樹脂的重均相對分子質(zhì)量為10000，丙烯腈的質(zhì)量百分含量為23％。高丙烯腈含量SAN樹脂的重均相對分子質(zhì)量為70000，丙烯腈的質(zhì)量百分含量為38％。ABS高膠粉中膠的質(zhì)量百分含量為50％，并且ABS高膠粉的粒徑為0.2μm。耐熱劑為N-苯基馬來酰亞胺的共聚物，其中N-苯基馬來酰亞胺的質(zhì)量百分含量為15-55％?？寡鮿槭茏璺踊衔铮粷櫥瑒┯捎仓猁}、石蠟與聚乙烯蠟按質(zhì)量比為1:1:1混合而成。耐候劑由外線吸收劑UV-P與苯甲酸(2,2,6,6-四甲基-4-羥基哌啶)酯混合而成。本實(shí)施例高焊接強(qiáng)度的耐熱ABS樹脂材料的制備方法，具體包括以下步驟：(1)按以下組分及重量份備料：ABS高膠粉22份，低分子量SAN樹脂8份，高丙烯腈含量SAN樹脂53份，耐熱劑15份，抗氧劑0.8份，潤滑劑0.6份及耐候劑0.7份；(2)按重量份將ABS高膠粉、低分子量SAN樹脂、高丙烯腈含量SAN樹脂、耐熱劑、抗氧劑、潤滑劑和耐候劑放入高速攪拌機(jī)中，充分?jǐn)嚢?，混合均勻，出料，得到混合物?3)將步驟(2)得到的混合物經(jīng)過雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，控制雙螺桿擠出機(jī)的溫度為180℃，螺桿轉(zhuǎn)速為600轉(zhuǎn)/分，真空度大于0.09MPa，即制得耐熱ABS樹脂材料。實(shí)施例8本實(shí)施例高焊接強(qiáng)度的耐熱ABS樹脂材料，包括以下組分及重量份含量：ABS高膠粉26份，低分子量SAN樹脂14份，高丙烯腈含量SAN樹脂60份，耐熱劑20份，抗氧劑1份，潤滑劑0.8份及耐候劑1份。本實(shí)施例中，低分子量SAN樹脂的重均相對分子質(zhì)量為30000，丙烯腈的質(zhì)量百分含量為32％。高丙烯腈含量SAN樹脂的重均相對分子質(zhì)量為150000，丙烯腈的質(zhì)量百分含量為45％。ABS高膠粉中膠的質(zhì)量百分含量為60％，并且ABS高膠粉的粒徑為1.2μm。耐熱劑為ɑ-甲基苯乙烯的共聚物，其中ɑ-甲基苯乙烯的質(zhì)量百分含量為20-60％?？寡鮿閬喠姿狨セ衔?；潤滑劑由脂肪酸酰胺、硅油與乙撐雙硬脂酰胺按質(zhì)量比為1:1:1混合而成。耐候劑由紫外線吸收劑UV-531與癸二酸雙(2,2,6,6-四甲基-4-羥基哌啶)酯混合而成。本實(shí)施例高焊接強(qiáng)度的耐熱ABS樹脂材料的制備方法，具體包括以下步驟：(1)按以下組分及重量份備料：ABS高膠粉26份，低分子量SAN樹脂14份，高丙烯腈含量SAN樹脂60份，耐熱劑20份，抗氧劑1份，潤滑劑0.8份及耐候劑1份；(2)按重量份將ABS高膠粉、低分子量SAN樹脂、高丙烯腈含量SAN樹脂、耐熱劑、抗氧劑、潤滑劑和耐候劑放入高速攪拌機(jī)中，充分?jǐn)嚢?，混合均勻，出料，得到混合物?3)將步驟(2)得到的混合物經(jīng)過雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，控制雙螺桿擠出機(jī)的溫度為240℃，螺桿轉(zhuǎn)速為180轉(zhuǎn)/分，真空度大于0.09MPa，即制得耐熱ABS樹脂材料。上述的對實(shí)施例的描述是為便于該
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員能理解和使用發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對這些實(shí)施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動。因此，本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3