一种竹纤维/abs复合材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于复合材料领域，具体涉及一种竹纤维/ABS复合材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 竹纤维来源于竹子，竹子相比于树木具有生长周期短，无需人工管理等优点。我国 的竹资源无论从竹林面积、竹子种类还是经济利用水平上均居世界首位。将竹纤维与塑料 制成竹塑材料，既可以充分利用丰富的可再生竹资源，又可以避免对树木的滥砍滥伐而影 响生态平衡。同时与纯塑料相比较，竹塑材料具有成本较低的优点。
[0003] ABS树脂是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，是目前产量最大，应用最广泛的聚合 物。ABS树脂可用注塑、挤出、真空、吹塑及辊压等成型法加工为塑料，还可用机械、粘合、涂 层、真空蒸着等法进行二次加工。
[0004] 在运动器械、建筑材料等领域中，大量运用到ABS树脂，但是由于其抗冲击性能较 差，弯曲强度较低，容易发生断裂，不足以满足使用要求。
【发明内容】
[0005] 为了克服以上现有技术的不足，本发明提供了一种竹纤维/ABS复合材料及其制 备方法，制得的复合材料通过组分之间的协同作用，可以提高弯曲强度、剪切强度和悬臂梁 缺口冲击强度，具有突出的机械性能，同时制备工艺简单，成本较低，可广泛用于运动器械、 建筑材料等领域。
[0006] 本发明采用的技术方案是：一种竹纤维/ABS复合材料，由以下质量份的各组分组 成：ABS树脂66-81份、竹纤维15-29份、邻苯二甲酸丁苄酯7-18份、乙撑双硬脂酰胺5-21 份、玻璃纤维2-13份、硬脂酸钙1-11份、碳酸镁5-15份、防老剂CPH) 3-20份、硫醇甲基锡 4-15份、过氧化二异丙苯9-17份。
[0007] 优选的，一种竹纤维/ABS复合材料，由以下质量份的各组分组成：ABS树脂69-78 份、竹纤维18-24份、邻苯二甲酸丁苄酯8-15份、乙撑双硬脂酰胺9-16份、玻璃纤维5-11 份、硬脂酸钙3-10份、碳酸镁6-12份、防老剂CPH) 6-13份、硫醇甲基锡5-12份、过氧化二 异丙苯11-15份。
[0008] 更优选的，一种竹纤维/ABS复合材料，由以下质量份的各组分组成：ABS树脂75 份、竹纤维21份、邻苯二甲酸丁苄酯12份、乙撑双硬脂酰胺14份、玻璃纤维8份、硬脂酸钙 6份、碳酸镁9份、防老剂CPH) 7份、硫醇甲基锡8份、过氧化二异丙苯12份。
[0009] -种竹纤维/ABS复合材料的制备方法，包括以下步骤： (1) 按上述质量份，将ABS树脂、竹纤维、邻苯二甲酸丁苄酯、乙撑双硬脂酰胺、硬脂酸 钙、碳酸镁、玻璃纤维和过氧化二异丙苯加入混合搅拌机中，在130-180°C温度下混匀，速率 为300-500r/min，得到混合料一； (2) 向步骤（1)所得混合料一中加入防老剂CPH)和硫醇甲基锡，在200-225°C温度下 混匀，速率为1000-1200r/min，得到混合料二； (3)将步骤（2)所得混合料二后经双螺杆挤出机挤出，冷却，干燥，切割后即得。
[0010] 上述步骤（3)中双螺杆挤出机温度设置为230-260°C，转速设置为300-400r/ min〇
[0011] 上述步骤（3)中双螺杆挤出机的机头压力为2-4. 5MPa。
[0012] 有益效果：本发明制得的复合材料弯曲强度在66. 2-68. 2 MPa之间，悬臂梁缺口 冲击强度在31. 5-34. 9kJ/m2之间，剪切强度在96-108MPa之间，通过组分之间的协同作用， 可以提高弯曲强度度、剪切强度和悬臂梁缺口冲击强度，具有突出的机械性能，同时制备工 艺简单，成本较低，可广泛用于运动器械、建筑材料等领域。
【具体实施方式】
[0013] 实施例1 一种竹纤维/ABS复合材料，由以下质量份的各组分组成：ABS树脂66份、竹纤维15份、 邻苯二甲酸丁苄酯7份、乙撑双硬脂酰胺5份、玻璃纤维2份、硬脂酸钙1份、碳酸镁5份、 防老剂CPH) 3份、硫醇甲基锡4份、过氧化二异丙苯9份。
[0014] 制备方法： (1) 按上述质量份，将ABS树脂、竹纤维、邻苯二甲酸丁苄酯、乙撑双硬脂酰胺、硬脂酸 钙、碳酸镁、玻璃纤维和过氧化二异丙苯加入混合搅拌机中，在130°C温度下混匀，速率为 300r/min，得到混合料一； (2) 向步骤（1)所得混合料一中加入防老剂CPH)和硫醇甲基锡，在200°C温度下混匀， 速率为lOOOr/min，得到混合料二； (3) 将步骤（2)所得混合料二后经双螺杆挤出机挤出，冷却，干燥，切割后即得，其中双 螺杆挤出机温度设置为230°C，转速设置为300r/min，机头压力设置为2MPa。
[0015] 实施例2 一种竹纤维/ABS复合材料，由以下质量份的各组分组成：ABS树脂81份、竹纤维29份、 邻苯二甲酸丁苄酯18份、乙撑双硬脂酰胺21份、玻璃纤维13份、硬脂酸钙11份、碳酸镁15 份、防老剂CPH) 20份、硫醇甲基锡15份、过氧化二异丙苯17份。
[0016] 制备方法： (1) 按上述质量份，将ABS树脂、竹纤维、邻苯二甲酸丁苄酯、乙撑双硬脂酰胺、硬脂酸 钙、碳酸镁、玻璃纤维和过氧化二异丙苯加入混合搅拌机中，在180°C温度下混匀，速率为 500r/min，得到混合料一； (2) 向步骤（1)所得混合料一中加入防老剂CPH)和硫醇甲基锡，在225°C温度下混匀， 速率为1200r/min，得到混合料二； (3) 将步骤（2)所得混合料二后经双螺杆挤出机挤出，冷却，干燥，切割后即得，其中双 螺杆挤出机温度设置为260°C，转速设置为400 r/min，机头压力设置为4. 5MPa。
[0017] 实施例3 一种竹纤维/ABS复合材料，由以下质量份的各组分组成：ABS树脂69份、竹纤维18份、 邻苯二甲酸丁苄酯8份、乙撑双硬脂酰胺9份、玻璃纤维5份、硬脂酸钙3份、碳酸镁6份、 防老剂CPH) 6份、硫醇甲基锡5份、过氧化二异丙苯11份。
[0018] 制备方法： (1) 按上述质量份，将ABS树脂、竹纤维、邻苯二甲酸丁苄酯、乙撑双硬脂酰胺、硬脂酸 钙、碳酸镁、玻璃纤维和过氧化二异丙苯加入混合搅拌机中，在150°C温度下混匀，速率为 350r/min，得到混合料一； (2) 向步骤（1)所得混合料一中加入防老剂CPH)和硫醇甲基锡，在210°C温度下混匀， 速率为ll〇〇r/min，得到混合料二； (3) 将步骤（2)所得混合料二后经双螺杆挤出机挤出，冷却，干燥，切割后即得，其中双 螺杆挤出机温度设置为240°C，转速设置为350r/min，机头压力设置为2. 5MPa。
[0019] 实施例4 一种竹纤维/ABS复合材料，由以下质量份的各组分组成：ABS树脂78份、竹纤维24份、 邻苯二甲酸丁苄酯15份、乙撑双硬脂酰胺16份、玻璃纤维11份、硬脂酸钙10份、碳酸镁12 份、防老剂CPH) 13份、硫醇甲基锡12份、过氧化二异丙苯15份。
[0020] 制备方法： (1) 按上述质量份，将ABS树脂、竹纤维、邻苯二甲酸丁苄酯、乙撑双硬脂酰胺、硬脂酸 钙、碳酸镁、玻璃纤维和过氧化二异丙苯加入混合搅拌机中，在170°C温度下混匀，速率为 400r/min，得到混合料一； (2) 向步骤（1)所得混合料一中加入防老剂CPH)和硫醇甲基锡，在220°C温度下混