本發明屬于高分子材料技術領域，具體涉及一種天然纖維增強丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物復合材料及其制備方法。

背景技術：

隨著社會對環保要求的不斷提高及人們對生活質量的追求，人們已關注到日常使用材料過程中所帶來的負面影響，其中廢舊塑料對環境造成的污染也日益嚴重。我國天然纖維品種資源豐富，但利用水平很低，除少量農業植物纖維被用于生產飼料和經濟作物外，大部分被焚燒。在此背景下，用天然纖維填充增強的塑料再生料或者新料應用而生，并逐漸成為改性塑料行業關注和研究的熱點。

目前，天然纖維增強聚丙烯材料已經在汽車領域開發應用。研究發現聚丙烯/天然纖維發泡材料應用于汽車內飾件有較好的吸聲減燥性能；用聚乙烯、聚丙烯樹脂和木粉共混生產的塑木板材可以在多種場合替代木材使用，具有使用壽命長、可重復使用、低成本等優點。然而關于天然纖維增強ABS的研究報道不多，專利CN 104845022公開了劍麻纖維增強ABS材料的制備方法，所得材料的性能良好，但是其對原料加工前的預處理繁瑣，實現工業化生產難度較大，為此本發明申請了一種制備工藝簡單，而具有良好力學性能的天然纖維增強丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物復合材料及其制備方法。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種天然纖維增強丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物復合材料及其制備方法。

為實現上述目的，本發明所采取的技術方案是：

一種天然纖維增強丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物復合材料，由主料和輔料按重量份制備而成，其中主料是由以下組分按重量份制備而成：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物75～90份，天然麻纖維5～20份，增韌劑3～5份；以主料總重量份為100份為基準，所述輔料是由以下組分按重量份制備而成：抗氧劑0.2份，潤滑劑0.2-0.5份。

進一步方案，所述抗氧劑由主抗氧劑β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯和輔抗氧劑三-(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯按質量比1：1組成。

所述的潤滑劑為N,N'-乙撐雙硬脂酰胺、季戊四醇硬脂酸酯或者硅酮中的一種。

所述的增韌劑為高膠粉、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物或者苯乙烯-順丁烯二酸酐共聚物中的一種。

本發明的另一個發明目的是提供一種天然纖維增強丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物復合材料的制備方法，包括如下步驟：

1)按照上述配比，將各組份稱量進行混合，使分散均勻；

2)將混合物投入雙螺桿擠出機中進行熔融并擠出造粒，所得產品即為天然麻纖維增強ABS復合材料；其中雙螺桿擠出機各段溫度設置為190～220℃，喂料轉動頻率為9Hz，主機轉速為450r/min；

3)造粒后的材料在90℃條件下烘干3-4小時后包裝成成品。

本發明采用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、天然麻纖維、增韌劑、抗氧劑和潤滑劑共混制備了一種天然纖維增強丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物復合材料，該合金材料具有獨特的耐熱性、高剛性、低收縮率、低排放和輕量化的特點，并且使用了可生物降解的天然麻纖維，所制備的材料具有環境友好性。本發明方法不需要復雜的預處理過程，制備工藝簡單、環保，所得產品能夠被廣泛應用與家用電器、汽車工業等領域。

具體實施方式

為了更好地理解本發明，下面結合實施例進一步闡明本發明的內容，但本發明的內容不僅僅局限于下面的實施例。

實施例1～6提供了本發明的天然纖維增強丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物復合材料及其制備方法，其中，抗氧劑由主抗氧劑β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯和輔抗氧劑三-(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯按質量比1：1組成。

實施例1

1)按表1中的原料組份，稱取主料為丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物90份，天然麻纖維5份，增韌劑高膠粉5份；輔料為抗氧劑0.2份，潤滑劑N,N'-乙撐雙硬脂酰胺0.5份，將各組份稱量進行混合，使分散均勻；

2)將混合物投入雙螺桿擠出機中進行熔融并擠出造粒，所得產品即為天然麻纖維增強ABS復合材料；其中雙螺桿擠出機各段溫度分別設置為190、190、200、200、210、210、220、220℃，喂料轉動頻率為9Hz，主機轉速為450r/min；

3)造粒后的材料在90℃條件下烘干3小時后包裝成成品。

實施例2

1)按表1中的原料組份，稱取主料為丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物87份，天然麻纖維10份，增韌劑甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物3份；輔料為抗氧劑0.2份，潤滑劑季戊四醇硬脂酸酯0.3份，將各組份稱量進行混合，使分散均勻；

2)將混合物投入雙螺桿擠出機中進行熔融并擠出造粒，所得產品即為天然麻纖維增強ABS復合材料；其中雙螺桿擠出機各段溫度設置為190、190、200、200、210、210、220、220℃，喂料轉動頻率為9Hz，主機轉速為450r/min；

3)造粒后的材料在90℃條件下烘干4小時后包裝成成品。

實施例3

1)按表1中的原料組份，稱取主料為丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物80份，天然麻纖維16份，增韌劑苯乙烯-順丁烯二酸酐共聚物4份；輔料為抗氧劑0.2份，潤滑劑硅酮0.2份，將各組份稱量進行混合，使分散均勻；

2)將混合物投入雙螺桿擠出機中進行熔融并擠出造粒，所得產品即為天然麻纖維增強ABS復合材料；其中雙螺桿擠出機各段溫度設置為190、190、200、200、210、210、220、220℃，喂料轉動頻率為9Hz，主機轉速為450r/min；

3)造粒后的材料在90℃條件下烘干3小時后包裝成成品。

實施例4

1)按表1中的原料組份，稱取主料為丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物75份，天然麻纖維20份，增韌劑甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物5份；輔料為抗氧劑0.2份，潤滑劑N,N'-乙撐雙硬脂酰胺0.4份，將各組份稱量進行混合，使分散均勻；

2)將混合物投入雙螺桿擠出機中進行熔融并擠出造粒，所得產品即為天然麻纖維增強ABS復合材料；其中雙螺桿擠出機各段溫度設置為190、190、200、200、210、210、220、220℃，喂料轉動頻率為9Hz，主機轉速為450r/min；

3)造粒后的材料在90℃條件下烘干3小時后包裝成成品。

實施例5

1)按表1中的原料組份，稱取主料為丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物80份，天然麻纖維15份，增韌劑苯乙烯-順丁烯二酸酐共聚物5份；輔料為抗氧劑0.2份，潤滑劑季戊四醇硬脂酸酯0.2份，將各組份稱量進行混合，使分散均勻；

2)將混合物投入雙螺桿擠出機中進行熔融并擠出造粒，所得產品即為天然麻纖維增強ABS復合材料；其中雙螺桿擠出機各段溫度設置為190、190、200、200、210、210、220、220℃，喂料轉動頻率為9Hz，主機轉速為450r/min；

3)造粒后的材料在90℃條件下烘干3小時后包裝成成品。

實施例6

1)按表1中的原料組份，稱取主料為丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物90份，天然麻纖維7份，增韌劑高膠粉3份；輔料為抗氧劑0.2份，潤滑劑硅酮0.3份，將各組份稱量進行混合，使分散均勻；

2)將混合物投入雙螺桿擠出機中進行熔融并擠出造粒，所得產品即為天然麻纖維增強ABS復合材料；其中雙螺桿擠出機各段溫度設置為190、190、200、200、210、210、220、220℃，喂料轉動頻率為9Hz，主機轉速為450r/min；

3)造粒后的材料在90℃條件下烘干3小時后包裝成成品。

表1：

分別對實施例1～6制得的天然纖維增強丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物復合材料進行多項基本性能測試，取其平均值。測試結果如表2所示：

表2合金材料的基本性能測試結果

從表2可見，本發明制的天然纖維增強丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物復合材料的力學性能優異，密度低，能夠達到輕量化效果，在汽車工業中有著廣泛的應用前景。

以上對本發明做了詳盡的描述，其目的在于讓熟悉本領域的技術人員能夠了解本發明的內容并加以實施，并不能以此限制本發明的保護范圍，凡根據本發明的精神實質所作的等效變化或修飾，都應該涵蓋在本發明的保護范圍內。