本技术涉及abs基复合材料，尤其是涉及一种抗拉伸抗冲击的abs树脂复合材料及其制备方法。
背景技术：
1、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物abs是社会生活中不可或缺的五大通用合成树脂之一，具有韧性、硬度、刚性相均衡的优良力学性能且尺寸稳定性良好、高耐化学腐蚀、表面光泽度良好等的优点，广泛应用于居民住宅、建筑、家电、电子电器、汽车工业等多方领域。
2、作为五大通用合成树脂之一，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物abs最大的普适性在于通过调整丙烯腈a、丁二烯b、丁二烯b的三相配比可以获得具有不同性能、满足不同环境要求的 abs功能材料。丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物abs 三相的配比一般为丙烯腈a 占25%-35%，丁二烯b 占比 5%-30%，苯乙烯s 占比 35%-60%。通过调整丙烯腈a、丁二烯b、苯乙烯s三者比例获得不同性质的 abs 材料，具体地，随着丁二烯b 的含量提高，abs材料弹性、抗冲击强度等性质会有明显提升；随着丙烯腈a和苯乙烯s的含量提升，abs 材料刚性、耐热性、耐候性等会有一定提升但是不可避免的会降低其抗冲击强度，韧性下降。
3、针对上述相关技术，发明人发现相关技术中的abs树脂复合材料强度和韧性综合性能较差，存在强度和韧性两者不可得兼，限制abs树脂复合材料发展的问题，本技术提供了抗拉伸抗冲击的abs树脂复合材料的制备方法。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本技术提供了抗拉伸抗冲击的abs树脂复合材料的制备方法。
2、本技术提供的一种抗拉伸抗冲击的abs树脂复合材料，是通过以下方案得以实现的：
3、一种抗拉伸抗冲击的abs树脂复合材料，包括以下质量份的原料制成：80-85质量份的abs树脂、15-40质量份的增韧补强abs母粒复合物、2-4质量份的相容剂、0.5-1.0质量份的复合性抗氧剂、0.2-0.5质量份的润滑剂；
4、所述增韧补强abs母粒复合物至少包括第一增韧补强abs母粒、第二增韧补强abs母粒；所述第一增韧补强abs母粒中包括20-40质量份的表面改性芳纶纤维组合物和60-80质量份的abs树脂组成；所述第二增韧补强abs母粒中包括20-40质量份的表面改性的功能性填料和60-80质量份的abs树脂；所述表面改性的功能性填料为表面改性的晶须、表面改性的无机纳米片、表面改性的无机纳米管中的至少两种；
5、所述润滑剂为硬脂酸盐、乙烯基双硬脂酰胺、石墨烯中的至少一种；
6、所述相容剂为马来酸酐接枝相容剂、核壳结构的丙烯酸酯中的至少一种；所述核壳结构的丙烯酸酯中壳为abs。
7、本技术中的相容剂可改善增韧补强abs母粒复合物与abs树脂的相容性，使得增韧补强abs母粒复合物中的表面改性芳纶纤维组合物和表面改性的功能性填料可均匀分散于abs树脂基体中，赋予所制备的abs复合材料优异的强度和韧性。复合性抗氧剂可有效降低密炼和挤出加工过程中abs树脂的热氧降解塑料，进而可改善所制备的abs复合材料优异的强度、韧性和耐候性能。润滑剂可改善abs复合树脂材料的挤出加工性能同时便于注塑脱模。综上所述本技术中的abs树脂复合材料具有优良的拉伸强度和抗冲击韧性的效果。
8、优选的，所述相容剂为马来酸酐接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物abs-g-mah、核壳结构的甲基丙烯酸异丙酯中的至少一种。
9、通过采用上述技术方案，相容剂可改善增韧补强abs母粒复合物与abs树脂的相容性，使得增韧补强abs母粒复合物中的表面改性芳纶纤维组合物和表面改性的功能性填料可均匀分散于abs树脂基体中，赋予所制备的abs复合材料优异的强度和韧性。
10、优选的，所述复合性抗氧剂是由抗氧剂1098、抗氧剂dltp、抗氧剂bht和抗紫外线剂uv-326以质量比4:2:1:3组成。
11、通过采用上述技术方案，可有效降低密炼和挤出加工过程中abs树脂的热氧降解塑料，进而可改善所制备的abs复合材料优异的强度、韧性和耐候性能。
12、优选的，所述表面改性芳纶纤维组合物中包括长度4-12mm表面改性芳纶短纤和表面改性芳纶纳米纤维anf，所述表面改性芳纶短纤和表面改性芳纶纳米纤维anf的质量比为(3-4):1；所述第一增韧补强abs母粒中表面改性芳纶纤维组合物含量为30-36wt%。
13、本技术中的长度4-12mm表面改性芳纶短纤与abs树脂的相容性较好结合本技术中所提供的生产工艺可使得长度4-12mm表面改性芳纶短纤较为均匀分布于abs树脂内部，从而起到有效提升所制备的abs符合材料的力学强度，且表面改性芳纶纳米纤维anf与abs树脂的相容性较好结合本技术中所提供的生产工艺可使得表面改性芳纶纳米纤维anf较为均匀分布于abs树脂内部，改善所制备的abs符合材料的冲击韧性，通过长度4-12mm表面改性芳纶短纤和表面改性芳纶纳米纤维anf复配形成表面改性芳纶纤维组合物，可有效提升所制备的abs复合材料的力学强度和冲击韧性，拓展abs复合材料用途。
14、优选的，所述表面改性芳纶短纤的制备方法，包括以下步骤：
15、s1.将200-300d的芳纶长丝裁切为5mm、8mm、12mm三种不同长度的芳纶短纤，按照5mm长度的芳纶短纤、8mm长度的芳纶短纤、12mm长度的芳纶短纤质量比1:3:6配制芳纶短纤组合物；
16、s2.芳纶短纤组合物分别用乙醇、去离子水清洗后置于80℃下烘干处理4-6h；
17、s3. s2所得芳纶短纤组合物进行低温等离子处理，低温等离子气体为氧气、低温等离子处理温度0-8℃，低温等离子处理时间20-40min，制备半成品表面改性芳纶短纤；
18、s4. 配制甲基丙烯酰氧基硅烷水溶液，每升甲基丙烯酰氧基硅烷水溶液中含有4-8g甲基丙烯酰氧基硅烷；称取10质量份的s3中所得半成品表面改性芳纶短纤置于100-200质量份的甲基丙烯酰氧基硅烷水溶液中进行超声波分散处理20-40min，沥出烘干即得成品表面改性芳纶短纤。
19、通过采用上述技术方案，有效改善表面改性芳纶短纤与abs树脂的相容性，且本技术中表面改性芳纶纤维组合物的制备方法相对简单，操作难度较低，便于实现工业化生产。
20、优选的，所述第一增韧补强abs母粒的制备方法，包括以下步骤：
21、s1. 表面改性芳纶短纤的制备和表面改性芳纶纳米纤维anf的制备；
22、表面改性芳纶纳米纤维anf的制备方法如下：
23、s1.1.将200-300d的芳纶长丝裁切为0.3-0.5mm的芳纶短纤，利用丙酮超声清洗1-4h，然后换成蒸馏水再次超声清洗10-20min，重复蒸馏水超声清洗3次后真空干燥 4-12h，备用；
24、s1.2. 称取1质量份的s1中的芳纶短纤、1质量份的氢氧化钾、100-120质量份二甲基亚砜混合均匀，维持50-55℃和300-400rpm转速下密封恒速搅拌5-7天得红棕色的anf 溶液，将所得红棕色的anf 溶液稀释至0.5-1.0g/l，然后取 1质量份稀释后的 anf 溶液和4-8质量份去离子水混匀后进行30-50min的超声分散处理 得到分散均一的 anf 混合分散体，用去离子水通过真空辅助抽滤洗涤多次去除二甲基亚砜，制到芳纶纳米纤维anf；
25、s2.取5质量份芳纶纳米纤维anf、50-80质量份的丙酮混合分散均匀后加入20-25质量份的abs树脂，使得abs树脂充分溶于丙酮溶液后，超声分散处理20-40min，减压蒸馏除去丙酮，所得固体物破低温破碎成60-120目的含有芳纶纳米纤维anf的abs树脂粉料；
26、s3. 将s1中制备的表面改性芳纶短纤和含有芳纶纳米纤维anf的abs树脂粉料混合均匀形成表面改性芳纶纤维组合物，表面改性芳纶短纤与芳纶纳米纤维anf的质量比(3-4):1；称取30-36质量份s1中制得的表面改性芳纶纤维组合物、4-5质量份的相容剂、0.8-1.0质量份的复合性抗氧剂、0.4-0.5质量份的润滑剂、57.5-64.8质量份的abs树脂与高速分散釜中以400-800rpm高速分散2-4h，混合均匀后置于双螺杆挤出机中进行熔融挤出、冷却造粒、烘干制得粒度为12-15mm的第一增韧补强abs母粒。
27、通过采用上述技术方案，有效改善表面改性芳纶短纤、芳纶纳米纤维anf与abs树脂的相容性，进而可进一步改善制备的abs复合材料优异的抗拉强度和冲击韧性，且本技术中第一增韧补强abs母粒的制备方法相对简单，操作难度较低，便于实现工业化生产。
28、优选的，所述表面改性的晶须为表面改性的钛酸钾晶须、表面改性的氧化锌晶须、表面改性的碳化硅晶须、表面改性的氮化硅晶须中的至少一种；所述表面改性的无机纳米片为表面改性的氮化硼纳米片、表面改性的碳化钛中的至少一种；所述表面改性的无机纳米管中为的表面改性的埃洛石纳米管、表面改性的多壁碳纳米管至少一种。
29、优选的，所述第二增韧补强abs母粒中包括2-5质量份表面改性的钛酸钾晶须、2-5质量份表面改性的氧化锌晶须、5-10质量份表面改性的氮化硼纳米片、10-20质量份表面改性的埃洛石纳米管和70-80质量份的abs树脂；第二增韧补强abs母粒中表面改性的功能性填料含量为26-30wt%。
30、通过采用上述技术方案，可提升所制备的abs复合材料优异的拉伸强度和冲击韧性。
31、优选的，所述abs树脂复合材料包括以下质量份的原料制成：80-85质量份的abs树脂、18-20质量份的第一增韧补强abs母粒、8-12质量份的第二增韧补强abs母粒、2.0-2.4质量份的马来酸酐接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物abs-g-mah、1.0-1.2质量份核壳结构的甲基丙烯酸异丙酯、0.36-0.40质量份抗氧剂1098、0.18-0.2质量份抗氧剂dltp、0.08-0.1质量份抗氧剂bht、0.24-0.30质量份抗紫外线剂uv-326、0.3-0.35质量份的乙烯基双硬脂酰胺。
32、通过采用上述技术方案，可保证所制备的abs树脂复合材料具有优异的韧性和强度。
33、本技术提供的一种抗拉伸抗冲击的abs树脂复合材料的制备方法，是通过以下技术方案得以实现的：
34、一种抗拉伸抗冲击的abs树脂复合材料的制备方法，包括以下步骤：
35、步骤一，增韧补强abs母粒复合物的制备；
36、步骤二，将计量准确的abs树脂、步骤一中制备的增韧补强abs母粒复合物、相容剂、复合性抗氧剂、润滑剂置于密炼机中进行400-450s的密炼处理，密炼温度180-200℃；
37、步骤三，步骤二中所得密炼物料置于双螺杆挤出机中进行熔融挤出、冷却造粒，主机螺杆转速为480-580r/min，喂料转速为30-50r/min，所述双螺杆挤出机有七段温度区间，第一加热区间温度为210±2℃, 第二加热区间温度为215±2℃，第三加热区间温度为220±2℃，第四加热区间温度为220±2℃，第五加热区间温度为220±2℃，第六加热区间温度为220±2℃，第七加热区间温度为215±2℃，模头温度216-218℃，制备高性能abs母粒；
38、步骤四，将步骤三中所得高性能abs母粒用于注塑成型制得目的形状的产品abs树脂复合材料。
39、本技术的制备方法相对简单，实施操作难度相对低，便于实现工业化生产制造。
40、综上所述，本技术具有以下优点：
41、1、本技术中制备的abs树脂复合材料不仅具有优良的力学强度且抗冲击韧性良好。
42、2、本技术的制备方法相对简单，实施操作难度相对低，便于实现工业化生产制造。
43、3、本技术中采用特定的相容剂改善了增韧补强abs母粒复合物与abs树脂的相容性，使得增韧补强abs母粒复合物中的表面改性芳纶纤维组合物和表面改性的功能性填料可均匀分散于abs树脂基体中，赋予所制备的abs复合材料优异的力学强度和冲击韧性。
1.一种抗拉伸抗冲击的abs树脂复合材料，其特征在于：所述abs树脂复合材料包括以下质量份的原料制成：80-85质量份的abs树脂、15-40质量份的增韧补强abs母粒复合物、2-4质量份的相容剂、0.5-1.0质量份的复合性抗氧剂、0.2-0.5质量份的润滑剂；
2.根据权利要求1所述的一种抗拉伸抗冲击的abs树脂复合材料，其特征在于：所述相容剂为马来酸酐接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物abs-g-mah、核壳结构的甲基丙烯酸异丙酯中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种抗拉伸抗冲击的abs树脂复合材料，其特征在于：所述复合性抗氧剂是由抗氧剂1098、抗氧剂dltp、抗氧剂bht和抗紫外线剂uv-326以质量比4:2:1:3组成。
4.根据权利要求1所述的一种抗拉伸抗冲击的abs树脂复合材料，其特征在于：所述表面改性芳纶纤维组合物中包括长度4-12mm表面改性芳纶短纤和表面改性芳纶纳米纤维anf，所述表面改性芳纶短纤和表面改性芳纶纳米纤维anf的质量比为(3-4):1；所述第一增韧补强abs母粒中表面改性芳纶纤维组合物含量为30-36wt%。
5.根据权利要求4所述的一种抗拉伸抗冲击的abs树脂复合材料，其特征在于：所述表面改性芳纶短纤的制备方法，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种抗拉伸抗冲击的abs树脂复合材料，其特征在于：所述第一增韧补强abs母粒的制备方法，包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的一种抗拉伸抗冲击的abs树脂复合材料，其特征在于：所述表面改性的晶须为表面改性的钛酸钾晶须、表面改性的氧化锌晶须、表面改性的碳化硅晶须、表面改性的氮化硅晶须中的至少一种；所述表面改性的无机纳米片为表面改性的氮化硼纳米片、表面改性的碳化钛中的至少一种；所述表面改性的无机纳米管中为的表面改性的埃洛石纳米管、表面改性的多壁碳纳米管至少一种。
8.根据权利要求7所述的一种抗拉伸抗冲击的abs树脂复合材料，其特征在于：所述第二增韧补强abs母粒中包括2-5质量份表面改性的钛酸钾晶须、2-5质量份表面改性的氧化锌晶须、5-10质量份表面改性的氮化硼纳米片、10-20质量份表面改性的埃洛石纳米管和70-80质量份的abs树脂；所述第二增韧补强abs母粒中表面改性的功能性填料含量为26-30wt%。
9.根据权利要求8所述的一种抗拉伸抗冲击的abs树脂复合材料，其特征在于：所述abs树脂复合材料包括以下质量份的原料制成：80-85质量份的abs树脂、18-20质量份的第一增韧补强abs母粒、8-12质量份的第二增韧补强abs母粒、2.0-2.4质量份的马来酸酐接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物abs-g-mah、1.0-1.2质量份核壳结构的甲基丙烯酸异丙酯、0.36-0.40质量份抗氧剂1098、0.18-0.2质量份抗氧剂dltp、0.08-0.1质量份抗氧剂bht、0.24-0.30质量份抗紫外线剂uv-326、0.3-0.35质量份的乙烯基双硬脂酰胺。
10.一种权利要求1-9中任一项所述的抗拉伸抗冲击的abs树脂复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
