[发明专利]一种表面自洁净的ABS树脂材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种ABS树脂材料，尤其是一种表面自洁净的ABS树脂材料及其制备方法，属于功能材料技术领域。

背景技术

随着社会的发展和人们生活水平的提高，健康、节能和环保已成为家用电器未来发展的主要趋势。ABS树脂以其优越的机械性能以及化学性能在家电中得到了广泛的应用，但目前的ABS树脂材料缺乏自洁净功能，导致家用电器的保洁困难，在一定程度上影响了家用电器的性能和使用，如何利用表面技术改进和提高家用电器外壳等部件材料的自洁净性能，具有重要的现实意义。

人们通过研究超疏水的荷叶显微结构，了解到固体表面的润湿性主要是由表面的化学组成和三维微结构决定的，这为制备仿生超疏水表面提供了新思路和方法，也为双疏工艺和纳米技术在家电的表面及制冷系统的自洁净领域的应用提供了广阔的前景。研究表明，表面为纳米或微米细小孔洞结构的材料，具有显著的表面超疏水性和表面自洁净功能。目前，已有掺杂、刻蚀、喷涂、相分离、模板等方法在铝表面、铜表面、不锈钢表面、玻璃表面和纺织品表面等基体材料表面调控其表面形貌技术的报道，但受加工条件和生产成本的制约，这些技术和方法还难以扩大应用。具备表面自洁净性能的ABS树脂材料的技术，还未见报道。

发明内容

本发明的所要解决的技术问题，是提供一种表面自洁净的ABS树脂材料及其制备方法，采用纳米模板法，在ABS树脂表面形成微纳米结构，使ABS树脂具有超疏水行和自洁净特性，解决家电外壳的自洁净问题。

本发明的技术方案是：表面自洁净的ABS树脂材料是一种表面有微纳米结构孔洞的ABS树脂材料，对水的接触角的范围为100～165°。

本发明表面自洁净的ABS树脂材料的制备方法是：先在ABS树脂材料中混入微纳米级的NaCl，或在成型后的ABS树脂材料的表面复合微纳米级的NaCl，然后用水溶去ABS树脂材料表面的NaCl，在ABS树脂材料表面形成微纳米结构的孔洞。具体制备步骤如下：

（1）以普通ABS树脂材料为原料，取100-500目的分析纯NaCl并将其球磨3~10小时，制成微纳米级NaCl粉（粒度为20nm～10μm）；

（2）按ABS树脂材料质量的0.1~20%的量，将微纳米级NaCl粉加入ABS树脂材料中并混合均匀；

（3）将步骤（2）所得混合料加热至100~140℃保温10~30min，再继续加热升温至150~180℃后用传统工艺压制成10cm×15cm、厚度为1~5mm的薄板，然后自然冷却至常温；

（4）将步骤（3）压制成型的ABS树脂材料放入常温的水中浸泡2～120分钟，溶去表面的NaCl，得到表面带有微米或纳米孔洞的自洁净ABS树脂材料。

本发明表面自洁净的ABS树脂材料的制备方法，还可经过下列具体步骤制得：

（1）取粒度为100-500目的分析纯NaCl并将其球磨3~10小时，制成微纳米级NaCl粉（粒度为20nm～10μm）；

（2）以普通ABS树脂材料为原料，将其在100~140℃下保温10~30min，然后加热升温至150~180℃后用传统工艺压制成10cm×15cm、厚度为1~5mm的薄板；

（3）按ABS树脂材料质量的0.1~20%的量，用传统刷涂技术，将微纳米级NaCl粉均匀复合在步骤（2）压制成型的ABS树脂材料表面，然后在150~180℃下工艺压制成型，再自然冷却至常温；

（4）将经过步骤（3）压制成型的表面复合有微纳米NaCl的ABS树脂材料，放入常温的水中浸泡2～120分钟，溶去表面的NaCl粉后，得到表面带有微米或纳米孔洞的自洁净ABS树脂材料。

本发明利用微米或纳米NaCl作为模板，在ABS树脂材料表面形成具有微米或纳米结构的孔洞，由于其尺寸较普通液滴要小，一部分空气留在孔洞中而使得液滴无法完全填入孔洞，从而具有很好的疏水和疏油性。

本发明具有下列优点和效果：

1、用微纳米NaCl作为模板，水作为溶解剂，原料容易取得，制作工艺简单，操作简便，投资小，运行成本低且对环境无污染。

2、利用本发明，在ABS材料表面形成微纳米结构的孔洞，无论是对疏水或疏油都有很好的效果。这种ABS材料作为家用电器外壳时，不易聚集水汽，灰尘也不容易粘覆在上面。尤其是用在制冷电器的内胆或是制冷设备上时，冷凝水只能以微小的水滴凝聚在其表面，经过风机送风或是在重力的作用下，小水滴将会滑落，不会沉积在内胆或制冷设备上，同时也不会有结霜或冰层等现象，既节约能量也能减少清洁。

附图说明：