本發明屬于高分子材料技術領域,具體是一種解決異響的低收縮ABS復合材料及其制備方法。
背景技術:
噪音污染已經成為當代世界性問題,正在危害著人們的身心健康,尤其是室內家電產品在給人們生活帶來舒適的同時,產生的噪音卻困擾著人們的睡眠和健康,日益成為人們所關注的問題。目前家電多采用粘貼海綿的方式緩解噪音,但是這種方式人工成本高、污染大,降噪效果微小,利用聲學進行降噪成為一種新型的高效、節約環保的途徑。
目前市場上的降噪方式主要是通過發泡,形成網孔結果吸音或者通過對橡膠進行共混改性等從傳播路徑上降低噪音。這些方式只能緩解噪音的傳播,但不能從根本上消滅噪音。
本發明通過降低ABS的線性膨脹系數、提高材料阻尼系的方式從根本上將聲能轉化為熱能、減少因機械振動產生的聲輻射,降低共振振幅、共振次數,從而達到減少噪音源,從根本上減少噪音的產生和傳播,是一種非常有效的解決噪音的方式。
專利號:201310039415.5,名稱為“一種吸聲降噪材料”的發明主要是通過主要是將農業副產品加入聚氨酯發泡體系中,制備了聚氨酯復合泡沫塑料,提高聚氨酯材料的中低頻吸聲性能的方式降噪。
專利號:201410255870.3,名稱為“一種阻尼減震降噪材料及其制備方法和應用”的發明主要是以氯化丁基橡膠為載體,加入低密度聚乙烯,利用沖壓成片材的加工方式進行生產。
技術實現要素:
本發明的目的在于克服現有技術的不足,提供一種抗異響、低收縮、低翹曲的ABS復合材料及其制備方法。
本發明的目的可以通過以下技術方案實現:
一種解決異響的低收縮ABS復合材料,其組成原料各組分的重量份數為:
進一步,所述ABS樹脂樹脂為乳液法ABS和本體法ABS復配的。
進一步,所述礦粉為沉淀型硫酸、玻璃微珠、硅灰石、硅藻土、云母粉、滑石粉、玻璃片、合成二氧化硅中的一種或者幾種;
進一步,所述礦粉的制備方法為:
1)首先對礦物A進行三維研磨,形狀必須為片狀,磁選,將研磨后的片狀礦物添加到離心機中進行提純;
2)制備多孔型礦物:將礦物B與甲基纖維素粉末混合后,再與去離子水混合成為漿料,經超聲振動脫氣,在烘箱中50-90℃烘干,然后以0.5℃/min的速度升溫至250℃,再以3℃/min速度升溫到1250℃,保溫3h,隨爐冷到室溫,獲得孔隙率60-90%,孔徑100-250pm,互通性良好的多孔礦物B;
3)將2)中制備的多孔礦物B插層到1)處理后的礦物A晶格中,形成高堆積密度同時具有多孔狀結構的礦物C;
所述礦物A、礦物B均選自沉淀型硫酸、玻璃微珠、硅灰石、硅藻土、云母粉、滑石粉、玻璃片、合成二氧化硅中的一種。
進一步,所述增強劑為長度在0.5-2mm的玻璃纖維、芳香族聚酰胺纖維、碳纖維中的一種。
進一步,所述增韌劑為烷基丙烯酸和馬來酸酐雙功能單體的苯乙烯的三元共聚物、乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯接枝馬來酸酐嵌段共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯無規三元共聚物中的一種或者兩種。
進一步,所述相容劑為苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的一種或幾種的混合物。
進一步,所述抗氧劑為受阻酚類抗氧劑、亞磷酸酯類抗氧劑或者、復合型抗氧劑、綠色抗氧劑中的至少一種;
所述受阻酚類抗氧劑選自2,2-亞甲基-雙(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、N,N-[3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰]六甲撐二胺、4,4'-硫代雙(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、3,9-雙[1,1-二甲基-2-[(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酰氧基]乙基]-2,4,8,10-四氧雜螺[5.5]十一烷中的一種;
所述復合型抗氧劑為N,N’-雙[3-(3’,5’-二叔丁基-4’-羥基苯基)丙酰己二胺;
所述綠色抗氧劑為a-維生素E或者對甲苯酚與雙環戊二烯丁基化合反應生成物。
進一步,所述潤滑劑選自所述潤滑劑選自接枝乙撐雙硬脂酰胺、N,N-已撐雙硬脂酰胺、褐煤蠟、甘油單酯酸值、酰胺蠟、鄰苯二甲酸二辛脂、丁基硬脂酸酯中的一種或多種的混合物。
本發明的另一個目的在于提供一種解決異響的低收縮ABS復合材料的制備方法,包括以下步驟:
(1)按配比稱取原料,將增強劑研磨粉碎至長度為0.5-2mm;
(2)制備礦粉:首先對礦物A進行三維研磨,形狀必須為片狀,磁選,將研磨后的片狀礦物添加到離心機中進行提純;將礦物B與甲基纖維素粉末混合后,再與去離子水混合成為漿料,經超聲振動脫氣,在烘箱中50-90℃烘干,然后以0.5℃/min的速度升溫至250℃,再以3℃/min速度升溫到1250℃,保溫3h,隨爐冷到室溫,獲得孔隙率60-90%,孔徑100-250pm,互通性良好的多孔礦物B;將多孔礦物B插層到處理后的礦物A晶格中,形成高堆積密度同時具有多孔狀結構的礦物C;
所述礦物A、礦物B均選自沉淀型硫酸、玻璃微珠、硅灰石、硅藻土、云母粉、滑石粉、玻璃片、合成二氧化硅中的一種;
(3)將(1)增強劑和(2)礦粉與ABS樹脂、相容劑、增韌劑、抗氧劑、潤滑劑一起加入高混機中高速混合2-4min;
(4)將混合均勻后的各組分投入雙螺桿擠出機中,熔融后進行擠出、冷卻、風干、切粒即得解決異響的低收縮ABS復合材料。
本發明的有益效果:
1、高阻尼系數、低線性膨脹系數:本發明抗異響、低收縮ABS復合材料使用ABS樹脂為基材,加入相容劑、增韌劑、增強劑、潤滑劑和抗氧劑,使得改性后的ABS復合材料線性膨脹系數可以在36*10-6C-1以下,異響次數可以降低90%以上;
2、高強度、高韌性:本發明抗異響、低收縮ABS復合材料缺口沖擊強度大于13KJ/m2、彎曲模量大于3800MPa,遠遠可以達到空調地盤、出風框等具有承重的功能件和裝飾件使用;
3、環保性:常見的異響解決方案是貼海綿或者是發泡,材料無法回收使用并且降價困難,本發明所用材料皆為環保材料,100%可回收使用,完全綠色環保。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發明作進一步詳細描述。
本發明除礦粉以外,其他原料均為市售。
ABS樹脂樹脂為乳液法ABS和本體法ABS復配的。
礦粉的制備方法為:
1)首先對礦物A進行三維研磨,形狀必須為片狀,磁選,將研磨后的片狀礦物添加到離心機中進行提純;
2)制備多孔型礦物:將礦物B與甲基纖維素粉末混合后,再與去離子水混合成為漿料,經超聲振動脫氣,在烘箱中50-90℃烘干,然后以0.5℃/min的速度升溫至250℃,再以3℃/min速度升溫到1250℃,保溫3h,隨爐冷到室溫,獲得孔隙率60-90%,孔徑100-250pm,互通性良好的多孔礦物B;
3)將2)中制備的多孔礦物B插層到1)處理后的礦物A晶格中,形成高堆積密度同時具有多孔狀結構的礦物C;
礦物A、礦物B均選自沉淀型硫酸、玻璃微珠、硅灰石、硅藻土、云母粉、滑石粉、玻璃片、合成二氧化硅中的一種。
增強劑為長度在0.5-2mm的玻璃纖維、芳香族聚酰胺纖維、碳纖維中的一種。
增韌劑為烷基丙烯酸和馬來酸酐雙功能單體的苯乙烯的三元共聚物、乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯接枝馬來酸酐嵌段共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯無規三元共聚物中的一種或者兩種。
相容劑為苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、烯-丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的一種或幾種的混合物。
抗氧劑為受阻酚類抗氧劑、亞磷酸酯類抗氧劑、復合型抗氧劑、綠色抗氧劑中的至少一種;受阻酚類抗氧劑選自2,2-亞甲基-雙(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、N,N-[3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰]六甲撐二胺、4,4'-硫代雙(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、3,9-雙[1,1-二甲基-2-[(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酰氧基]乙基]-2,4,8,10-四氧雜螺[5.5]十一烷中的一種;復合型抗氧劑為N,N’-雙[3-(3’,5’-二叔丁基-4’-羥基苯基)丙酰己二胺;綠色抗氧劑為a-維生素E或者對甲苯酚與雙環戊二烯丁基化合反應生成物。
潤滑劑選自接枝乙撐雙硬脂酰胺、N,N-已撐雙硬脂酰胺、褐煤蠟、甘油單酯酸值、酰胺蠟、鄰苯二甲酸二辛脂、丁基硬脂酸酯中的一種或多種的混合物。
實施例1
一種解決異響低收縮的改性ABS復合材料,其各組分原料的重量份數為:
具體制備方法包括以下步驟:
(1)按配方比例分別稱取各種原料,將增強劑處理研磨成長度為0.5-2mm;
(2)制備礦粉:首先對礦物A進行三維研磨,形狀必須為片狀,磁選,將研磨后的片狀礦物添加到離心機中進行提純;將礦物B與甲基纖維素粉末混合后,再與去離子水混合成為漿料,經超聲振動脫氣,在烘箱中50-90℃烘干,然后以0.5℃/min的速度升溫至250℃,再以3℃/min速度升溫到1250℃,保溫3h,隨爐冷到室溫,獲得孔隙率60-90%,孔徑100-250pm,互通性良好的多孔礦物B;將多孔礦物B插層到處理后的礦物A晶格中,形成高堆積密度同時具有多孔狀結構的礦物C;
礦物A、礦物B均選自沉淀型硫酸、玻璃微珠、硅灰石、硅藻土、云母粉、滑石粉、玻璃片、合成二氧化硅中的一種;
(3)將(1)增強劑和(2)礦粉與ABS樹脂、相容劑、增韌劑、抗氧劑、潤滑劑一起加入高混機中高速混合2-4min;
(4)將混合均勻后的各組分投入雙螺桿擠出機中,熔融后進行擠出、冷卻、風干、切粒即得解決異響的低收縮ABS復合材料。
實施例2
一種解決異響低收縮的改性ABS復合材料,其各組分原料的重量份數為:
具體制備方法同實施例1。
實施例3
一種解決異響低收縮的改性ABS復合材料,其各組分原料的重量份數為:
具體制備方法同實施例1。
對比例1
與實施例1不同的是,不加礦粉,其組成原料各組分的重量份數為:
具體制備方法包括以下步驟:
(1)按配比稱取原料,將增強劑研磨粉碎至長度為0.5-2mm;
(2)將(1)增強劑和ABS樹脂、相容劑、增韌劑、抗氧劑、潤滑劑一起加入高混機中高速混合2-4min;
(3)將混合均勻后的各組分投入雙螺桿擠出機中,熔融后進行擠出、冷卻、風干、切粒即得解決異響的低收縮ABS復合材料。
對比例2
與實施例1不同的是,不加增強劑,其組成原料各組分的重量份數為:
具體制備方法包括以下步驟:
(1)按配比稱取原料;
(2)制備礦粉:礦粉的制備方法同實施例1;
(3)將(2)礦粉與ABS樹脂、相容劑、增韌劑、抗氧劑、潤滑劑一起加入高混機中高速混合2-4min;
(4)將混合均勻后的各組分投入雙螺桿擠出機中,熔融后進行擠出、冷卻、風干、切粒即得解決異響的低收縮ABS復合材料。
對比例3
與實施例1不同的是,不加增強劑和礦粉,其組成原料各組分的重量份數為:
具體制備方法包括以下步驟:
(1)按配方比例分別稱取各種原料;
(2)稱取的ABS樹脂、相容劑、增韌劑、抗氧劑、潤滑劑加入高混機中高速混合2-4min;
(3)將混好的各組分投入平行雙螺桿擠出機中熔融,加入到擠出機中,熔融后進行擠出、冷卻、風干、切粒即得。
實施例和對比例制得的解決異響的低收縮ABS復合材料主要物性指標為:
添加紫外光吸收劑、光穩定劑、抗靜電劑、著色劑等功能助劑到該配方體系,使復合材料具有相應特性亦受本發明保護。
上述的對實施例的描述是為便于該技術領域的普通技術人員能理解和應用本發明。熟悉本領域技術的人員顯然可以容易地對實施案例做出各種修改,并把在此說明的一般原理應用到其他實施例中而不必經過創造性的勞動。因此,本發明不限于這里的實施案例,本領域技術人員根據本發明的揭示,不脫離本發明范疇所做出的改進和修改都應該在本發明的保護范圍之內。