高流动耐划伤低温折性abs/tpu合金材料及其制备方法与应用
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种ABS复合改性材料，尤其涉及一种高流动耐划伤低温折性ABS/TPU 合金材料及其制备方法与应用，属于高分子材料领域。
【背景技术】
[0002] ABS树脂是由苯乙烯、丁二烯、丙烯腈组成的三元共聚物，集中了苯乙烯的高流动 性、丁二烯的橡胶韧性和丙烯腈的耐化学品特性，具有优良的加工性能、耐低温性能、电绝 缘性能、耐化学腐蚀性能及高光泽和优异的电镀性能，同时具有耐蠕变性好、尺寸稳定性 高、成型收缩率小等优异特点，在军工、汽车、电子电器等领域应用非常广泛。但ABS树脂的 耐划伤性不佳，抗低温折性一般。流动性与低温冲击及断裂伸长率常相互矛盾，高橡胶含量 的ABS具有较好的冲击性能，但流动性不佳;而高流动性的ABS往往冲击性能不尽人意。
[0003] 热塑性聚氨酯TPU是线性嵌段共聚物，随着温度的升高或降低，分子间氢键交联或 大分子间轻度交联具有可逆性，因此TPU不仅具有橡胶的弹性、优异的加工性能，更具有优 异的耐划伤性、低温折性。
[0004] "ABS/TPU合金性能与微观结构"《现代塑料加工应用》及"热塑性聚氨酯对ABS的共 混改性研究"《合成树脂及塑料》中指出TPU与ABS有良好的相容性，TPU的加入可以同时改善 ABS的韧性和流动性，但如何制备具有均衡的力学强度、优异的耐划伤性和低温折性、高流 动性的ABS/TPU合金材料，目前却未见报道。
【发明内容】
[0005] 为了克服现有技术的缺点与不足，本发明提供了一种高流动耐划伤低温折性ABS/ TPU合金材料，该合金材料流动性高、耐划伤性能好、具有良好的低温折性和良好的力学性 能。
[0006] 本发明是通过以下技术方案实现的：
[0007] 一种高流动耐划伤低温折性ABS/TPU合金材料，包括按重量百分比计的下述各组 分:ABS树脂为60~85wt%、热塑性聚氨酯TPU为10~30wt%和相容剂1~10wt% ;其中所述 热塑性聚氨酯TPU的邵A硬度按ASTM D2240-2005标准测试值为70~95HA;所述相容剂为苯 乙烯-N-苯基马来酰亚胺-马来酸酐三元共聚物AS-MS-NB、苯乙烯-马来酸酐共聚物SMA和马 来酸酐接枝SEBS中的至少一种。
[0008] 其中所述相容剂优选为苯乙烯-N-苯基马来酰亚胺-马来酸酐三元共聚物AS-MS-NB，且AS-MS-NB的用量占高流动耐划伤低温折性ABS/TPU合金材料总质量的2~4%，更优选 用量为3%。
[0009] 所述ABS树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物。
[0010]其进一步的技术方案是：
[0011] 一种高流动耐划伤低温折性ABS/TPU合金材料还包括0~10wt%增韧剂、0~lwt% 抗氧剂、0~lwt %光稳定剂和0~5wt %加工助剂。
[0012]所述增韧剂为三元乙丙橡胶、氯化聚乙烯和高胶粉中的至少一种。
[0013 ]所述抗氧剂为抗氧剂1010或抗氧剂168。
[0014]所述光稳定剂为二苯甲酮类、苯并三唑类、三嗪类、聚代丙烯晴类、草酰胺类和受 阻胺类中的至少一种。
[0015] 所述加工助剂为乙撑双硬脂酰胺、硅油、白矿油中的至少一种。
[0016] 本发明还公开了一种上述高流动耐划伤低温折性ABS/TPU合金材料的制备方法， 该方法包括如下步骤：
[0017] (a)将ABS树脂和热塑性聚氨酯TPU在85°C~100°C条件下干燥2~4小时；
[0018] (b)将配方用量的相容剂、增韧剂、抗氧剂、光稳定剂、加工助剂、经(a)干燥后的 ABS树脂和经(a)干燥后的热塑性聚氨酯TPU在高速混合机中以200~1500rpm的转速充分混 合2~10分钟，得到混合物；
[0019] (c)将(b)中得到的混合物经过精密计量的送料装置输送到双螺杆挤出机中，经过 混炼、挤出、拉条、冷却、切粒，即得高流动耐划伤低温折性ABS/TPU合金材料。
[0020] 其进一步的技术方案是：
[0021] 上述步骤(C)中双螺杆挤出机的长径比为25~40,螺杆转速为200~800转/分钟， 各段螺杆温度为160~230°C，具体为:一区温度80°C，二区温度190°C，三区温度200°C，四区 温度210°C，五区温度220°C，六区温度220°C，七区温度220°C，八区温度220°C，九区温度220 °C，十区温度220°C，机头温度220°C。
[0022] 本发明还公开了一种上述高流动耐划伤低温折性ABS/TPU合金材料在小型电子消 费品、电动工具、电脑按键和汽车保险杠领域中的应用。
[0023]本发明的热塑性聚氨酯TPU是线性嵌段共聚物，随着温度的升高或降低，分子间氢 键交联或大分子间轻度交联具有可逆性，因此TPU不仅具有橡胶的弹性、优异的加工性能， 更具有优异的耐磨性、低温折性。另外线性嵌段共聚物THJ主链上有-NHC00-单元，ABS树脂 中的丙烯腈单元-CH 2CH(CN)-，二者通过共混，可形成氢键；同时，丙烯腈单元与TPU的聚酯 或聚醚软段还有较强的偶极-偶极作用，所以二者之间具有较好的相容性。因此通过TPU和 ABS共混一方面可显著提高ABS树脂的耐磨性和低温折性，另一方面使ABS树脂的加工性能 显著提高，使最终的ABS/TPU合金具有均衡的强度、优异的耐磨性和低温折性、耐溶剂性和 高流动性。
[0024] 本发明的有益技术效果是:本发明的制备方法采用双螺杆挤出机共混挤出造粒一 次完成，工艺简单、操作方便、适合于工业化生产，制备所得的高流动耐划伤低温折性ABS/ TPU合金材料流动性好、耐划伤性好、具有良好的低温折性和力学性能，在小型电子消费品、 电动工具、电脑按键、汽车保险杠领域有广泛应用。
【具体实施方式】
[0025] 下面通过【具体实施方式】来进一步说明本发明，以下实施例为本发明较佳的实施方 式，但本发明的实施方式并不受下述实施例的限制。
[0026] 本发明实施例1~14及对比例1~2中所用的原料如下，但不限于如下原材料:ABS 树脂选用台湾台化的ABS AG15A1;热塑性聚氨酯TPU选用台湾虹溢的TPU-KF90A;相容剂选 用日本电气化学的AS-MS-NB;高胶粉选用韩国锦湖化工的HR181;光稳定剂选用南京米兰化 工光稳定剂HS-770;抗氧剂选用汽巴精化的抗氧剂1010和抗氧剂168;加工助剂选用辽宁奥 克化学股份有限公司的白矿油70号白油;硬脂酸钙BS-3818在市面上可以购买得到。
[0027] 本发明实施例1~14及对比例1~2中所用到的仪器设备如下，但不限于如下仪器 设备:热塑性塑料合金改性所用的双螺杆挤出机是由南京瑞亚高聚物装备有限公司生产的 SHJ-30;阻燃热塑性塑料测试样条采用的