一種抗老化abs塑料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種塑料材料及其制備方法，尤其設(shè)及一種抗老化ABS塑料及其制備 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 納米材料通常指其內(nèi)部結(jié)構(gòu)中至少有一相的一維尺寸達(dá)到納米級(jí)的材料，納米材 料內(nèi)部的超微顆粒既可W是晶態(tài)，也可W是非晶態(tài)，由于微粒尺寸屬納米量級(jí)，因而其界面 原子所占比例極大（約占50% )運(yùn)部分界面原子的結(jié)構(gòu)既不同于長(zhǎng)程有序的晶體，也不同 于長(zhǎng)程無(wú)序的非晶體。正是納米材料的運(yùn)種特殊結(jié)構(gòu)使材料自身具有量子尺寸效應(yīng)、宏觀 量子隧道效應(yīng)、小尺寸和界面效應(yīng)。納米材料逐漸成為世界各國(guó)研究開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)，它作為一 種新材料在宇航、電子、冶金、化學(xué)、生物和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域展示了廣泛的應(yīng)用前景，因而納米材 料被譽(yù)為"通往21世紀(jì)的新材料"。
[0003] 納米粒子粒徑在IOnmW下時(shí)，將迅速增加表面原子的比例。當(dāng)粒徑降到Inm時(shí)，表 面原子數(shù)比例達(dá)到約90%W上，原子幾乎全部集中到納米粒子的表面。由于納米粒子表面 原子數(shù)增多，表面原子配位數(shù)不足和高的表面能，使運(yùn)些原子易與其它原子相結(jié)合而穩(wěn)定 下來(lái)，故具有很高的化學(xué)活性。由于納米粒子體積極小，所包含的原子數(shù)很少，相應(yīng)的質(zhì)量 極小，因此納米材料還具有小尺寸效應(yīng)（體積效應(yīng)）、量子尺寸效應(yīng)、宏觀量子隧道效應(yīng)、庫(kù) 侖堵塞與量子隧穿效應(yīng)、介電限域效應(yīng)等特點(diǎn)，并且存在由納米結(jié)構(gòu)組合引起的新的效應(yīng)， 如量子禪合效應(yīng)和協(xié)同效應(yīng)等。
[0004] 正是因?yàn)榧{米粒子本身的運(yùn)些特性，當(dāng)它存在于高聚物中時(shí)，與聚合物分子鏈段 的尺寸處于同一數(shù)量級(jí)，兩者之間不但能達(dá)到分子水平的混合，而且易發(fā)生物理化學(xué)作用， 致使聚合物材料具有特殊的性能，并且在光學(xué)、電學(xué)、機(jī)械、生物等領(lǐng)域表現(xiàn)出許多新的特 性和新應(yīng)用。
[0005] 無(wú)機(jī)納米材料改性高分子材料研究是納米技術(shù)的一個(gè)很重要的分支，而在該分支 中，納米半導(dǎo)體化合物粒子提高高分子材料抗老化性能被認(rèn)為是最為可能取得突破和取得 良好經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益的方向之一。納米Ti化就是最早開(kāi)發(fā)的無(wú)機(jī)納米抗老化材料之一，使用 納米Ti化及其復(fù)合材料作為高分子材料的抗老化添加劑是最近幾年才開(kāi)始的一項(xiàng)新技術(shù)。
[0006] 因此，隨著全球環(huán)境尤其是大氣層破壞程度加劇，到達(dá)地球表面的紫外光能量將 會(huì)與日俱增，為減少紫外光對(duì)人和物的損傷程度，開(kāi)發(fā)屏蔽紫外線型新產(chǎn)品的任務(wù)將十分 嚴(yán)峻和迫切，尤其是要加快對(duì)易受紫外光能量破壞的傳統(tǒng)高分子材料進(jìn)行抗老化改造，而 相對(duì)于環(huán)境不友好的傳統(tǒng)有機(jī)抗老化材料，使用更穩(wěn)定、效率更高、更加環(huán)保的無(wú)機(jī)納米抗 老化劑尤其是金紅石型納米Ti〇2抗老化改性高分子材料是一個(gè)趨勢(shì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題提供一種抗老化 ABS塑料及其制備方法。
[0008] 本發(fā)明目的是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0009] 一種抗老化ABS塑料的制備方法，包括W下步驟：
[0010] (1)將二氧化鐵與偶聯(lián)劑混合均勻，得到改性二氧化鐵；
[0011] (2)將ABS樹(shù)脂、改性二氧化鐵、抗老化劑混合均勻后送入螺桿擠出機(jī)烙融混煉； 陽(yáng)〇1引 做擠出造粒，即得所述抗老化ABS塑料。
[0013] 優(yōu)選地，所述步驟（1)中偶聯(lián)劑與二氧化鐵的質(zhì)量比1:100-5:100,所述偶聯(lián)劑由 40-60wt%雙（乙酷乙酸乙醋）鐵酸二異丙醋和40-60wt%雙（二辛氧基焦憐酸醋基）乙撐 鐵酸醋組成。
[0014] 優(yōu)選地，所述步驟似中改性二氧化鐵與ABS樹(shù)脂的質(zhì)量比5:100-15:100,抗 老化劑與ABS樹(shù)脂的質(zhì)量比0. 3:100-0. 7:100,所述的抗老化劑由40-60wt%硫代二乙撐 雙巧-(3,5-二叔下基-4-徑基苯基）丙酸醋]和40-60訊*%己二醇雙巧-(3,5-二叔下 基-4-徑基苯基）丙酸醋]組成。
[0015]優(yōu)選地，所述步驟（1)為在高速混合機(jī)中，溫度為70-90°C，轉(zhuǎn)速為300-500轉(zhuǎn)/分 鐘，攬拌10-30min混合均勻，得到改性二氧化鐵。
[0016] 優(yōu)選地，所述步驟（2)為在高速混合機(jī)中，室溫下控制轉(zhuǎn)速在300-500轉(zhuǎn)/分鐘， 攬拌10-30min混合均勻，取出后轉(zhuǎn)入螺桿擠出機(jī)中，機(jī)頭溫度為170-200°C，烙融段的加工 溫度為 160-190°C。
[0017] 優(yōu)選地，所述步驟（3)螺桿轉(zhuǎn)速為250-35化pm。
[0018] 顯然，在本發(fā)明中為提高產(chǎn)品的其他性能，還可W適應(yīng)性地添加其他助劑，如阻燃 劑、著色劑和抗靜電劑等。
[0019] 具體的，在本發(fā)明中：
[0020] 雙（乙酷乙酸乙醋）鐵酸二異丙醋，CAS號(hào)：27858-32-8。
[0021] 雙（二辛氧基焦憐酸醋基）乙撐鐵酸醋，CAS號(hào)：65467-75-6。
[0022] 硫代二乙撐雙巧-(3, 5-二叔下基-4-徑基苯基）丙酸醋]，CAS號(hào)：41484-35-9。
[0023] 己二醇雙巧-(3, 5-二叔下基-4-徑基苯基）丙酸醋]，CAS號(hào)：35074-77-2。
[0024] 本發(fā)明通過(guò)在ABS塑料中添加少量無(wú)機(jī)納米Ti〇2,可在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)具有良好的抗 老化性能，還可提高材料的綜合力學(xué)性能，得到綜合性能優(yōu)良的材料。
[00巧]本發(fā)明的抗老化ABS塑料，可W用注塑工藝輕易加工成各種形狀的零件，可用于 制成汽車(chē)用車(chē)內(nèi)和車(chē)外部外殼，方向盤(pán)、導(dǎo)油管及把手和按鈕等小部件，車(chē)外部包括前散熱 器護(hù)柵和燈罩等。
[00%] 具體的，可W用于生產(chǎn)的汽車(chē)內(nèi)飾件如下：預(yù)拉伸蓋、預(yù)拉伸蓋螺蓋、中間扶手上 蓋下板、壓條、地圖帶壓條、中間扶手支撐塑料件、椅背板、大膝部空間椅背板、后排扶手通 道、n焊飾條、嵌飾板骨架、n上裝骨架等。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0028]ABS樹(shù)脂，采用中國(guó)石油吉林石化公司生產(chǎn)的牌號(hào)為0215A的ABS樹(shù)脂。
[0029] 二氧化鐵，采用品牌為杜邦，型號(hào)為R-706的金紅石型二氧化鐵。 陽(yáng)〇3〇] 實(shí)施例1
[003U抗老化ABS塑料的制備方法，包括W下步驟：
[0032] (1)將IOkg二氧化鐵與0.3kg偶聯(lián)劑加入到高速混合機(jī)中，溫度為80°C，轉(zhuǎn)速為 400轉(zhuǎn)/分鐘，攬拌20min混合均勻，得到改性二氧化鐵。
[0033] (2)將IOOkgABS樹(shù)脂、IOkg改性二氧化鐵、0. 5kg抗老化劑加入到高速混合機(jī)中， 室溫下控制轉(zhuǎn)速在400轉(zhuǎn)/分鐘，攬拌20min混合均勻，取出后轉(zhuǎn)入螺桿擠出機(jī)中，機(jī)頭溫 度為180°C，烙融段的加工溫度為170°C。
[0034] (3)螺桿轉(zhuǎn)速為30化pm擠出造粒，即得所述抗老化ABS塑料。
[0035] 所述偶聯(lián)劑由50wt%雙（乙酷乙酸乙醋）鐵酸二異丙醋和50wt%雙（二辛氧基 焦憐酸醋基）乙撐鐵酸醋組成。
[0036] 所述的抗老化劑由50wt%硫代二乙撐雙巧-(3, 5-二叔下基-4-徑基苯基）丙酸 醋]和50wt%己二醇雙巧-(3, 5-二叔下基-4-徑基苯基）丙酸醋]組成。
[0037] 實(shí)施例2
[0038] 按實(shí)施例1的方法和原料配比制備抗老化ABS塑料，區(qū)別僅僅在于：所述偶聯(lián)劑為 雙（乙酷乙酸乙醋）鐵酸二異丙醋，得到實(shí)施例2的抗老化ABS塑料。
[0039] 實(shí)施例3
[0040] 按實(shí)施例1的方法和原料配比制備抗老化ABS塑料，區(qū)別僅僅在于：所述偶聯(lián)劑為 雙（二辛氧基焦憐酸醋基）乙撐鐵酸醋，得到實(shí)施例3的抗老化ABS塑料。 W41] 實(shí)施例4
[0042] 按實(shí)施例1的方法和原料配比制備抗老化ABS塑料，區(qū)別僅僅在于：所述的抗老 化劑為硫代二乙撐雙巧-(3, 5-二叔下基-4-徑基苯基）丙酸醋]，得到實(shí)施例4的抗老化ABS塑料。 柳43] 實(shí)施例5
[0044] 按實(shí)施例1的方法和原料配比制備抗老化ABS塑料，區(qū)別僅僅在于：所述的抗老化 劑為己二醇雙巧-(3, 5-二叔下基-4-徑基苯基）丙酸醋]，得到實(shí)施例5的抗老化ABS塑 料。 陽(yáng)〇45] 測(cè)試?yán)?br>[0046] 根據(jù)熱氧老化實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)GB/T7141-2008,對(duì)實(shí)施例1-5的ABS塑料進(jìn)行人工加速老 化實(shí)驗(yàn)（90°C，500h)。具體測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1。
[0047] 表1 :人工加速老化后ABS塑料抗老化性能測(cè)試表（90°C，500h)
[0048]

[0049] 比較實(shí)施例I與實(shí)施例2-3,實(shí)施例I(雙（乙酷乙酸乙醋）鐵酸二異丙醋和雙（二 辛氧基焦憐酸醋基）乙撐鐵酸醋復(fù)配）拉伸強(qiáng)度保持率和沖擊強(qiáng)度保持率明顯高于實(shí)施例 2-3(雙（乙酷乙酸乙醋）鐵酸二異丙醋和雙（二辛氧基焦憐酸醋基）乙撐鐵酸醋中單一原 料）；比較實(shí)施例1與實(shí)施例4-5,實(shí)施例1 (硫代二乙撐雙巧-(3, 5-二叔下基-4-徑基苯 基）丙酸醋]和己二醇雙巧-(3, 5-二叔下基-4-徑基苯基）丙酸醋]復(fù)配）拉伸強(qiáng)度保 持率和沖擊強(qiáng)度保持率明顯高于實(shí)施例4-5 (硫代二乙撐雙巧-(3, 5-二叔下基-4-徑基苯 基）丙酸醋]和己二醇雙巧-(3, 5-二叔下基-4-徑基苯基）丙酸醋]中單一原料）。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種抗老化ABS塑料的制備方法，包括以下步驟： (1) 將二氧化鈦與偶聯(lián)劑混合均勻，得到改性二氧化鈦； (2) 將ABS樹(shù)脂、改性二氧化鈦、抗老化劑混合均勻后送入螺桿擠出機(jī)熔融混煉； (3) 擠出造粒，即得所述抗老化ABS塑料。2. 如權(quán)利要求1所述抗老化ABS塑料的制備方法，其特征在于，所述步驟（1)中偶聯(lián)劑 與二氧化鈦的質(zhì)量比1:100-5:100,所述偶聯(lián)劑由40-60wt%雙（乙酰乙酸乙酯）鈦酸二異 丙酯和40-60wt%雙（二辛氧基焦磷酸酯基）乙撐鈦酸酯組成。3. 如權(quán)利要求1所述抗老化ABS塑料的制備方法，其特征在于，所述步驟（2)中 改性二氧化鈦與ABS樹(shù)脂的質(zhì)量比5:100-15:100,抗老化劑與ABS樹(shù)脂的質(zhì)量比 0. 3:100-0. 7:100,所述的抗老化劑由40-60wt%硫代二乙撐雙[3-(3, 5-二叔丁基-4-羥基 苯基）丙酸酯]和40-60wt%己二醇雙[3-(3, 5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸酯]組成。4. 如權(quán)利要求1所述抗老化ABS塑料的制備方法，其特征在于，所述步驟（1)為在高速 混合機(jī)中，溫度為70-90°C，轉(zhuǎn)速為300-500轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌10-30min混合均勻，得到改性二 氧化鈦。5. 如權(quán)利要求1所述抗老化ABS塑料的制備方法，其特征在于，所述步驟（2)為在高速 混合機(jī)中，室溫下控制轉(zhuǎn)速在300-500轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌10-30min混合均勻，取出后轉(zhuǎn)入螺桿 擠出機(jī)中，機(jī)頭溫度為170_200°C，熔融段的加工溫度為160-190°C。6. 如權(quán)利要求1所述抗老化ABS塑料的制備方法，其特征在于，所述步驟（3)螺桿轉(zhuǎn)速 為 250_350rpm。7. -種抗老化ABS塑料，其特征在于，由權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的方法制備而成。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種抗老化ABS塑料的制備方法，包括以下步驟：(1)將二氧化鈦與偶聯(lián)劑混合均勻，得到改性二氧化鈦；(2)將ABS樹(shù)脂、改性二氧化鈦、抗老化劑混合均勻后送入螺桿擠出機(jī)熔融混煉；(3)擠出造粒，即得所述抗老化ABS塑料。本發(fā)明通過(guò)在ABS塑料中添加少量無(wú)機(jī)納米TiO2，可在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)具有良好的抗老化性能，還可提高材料的綜合力學(xué)性能，得到綜合性能優(yōu)良的材料。
【IPC分類(lèi)】C08K5/134, C08K5/375, C08L55/02, C08K13/06, C08K3/22, C08K9/04
【公開(kāi)號(hào)】CN105219015
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510797139
【發(fā)明人】陳斌, 張榮福, 印玲, 趙亞紅, 陸一鳴
【申請(qǐng)人】上海瀚氏模具成型有限公司
【公開(kāi)日】2016年1月6日
【申請(qǐng)日】2015年11月18日