專利名稱：一種耐水煮高強(qiáng)度超韌性的改性pa/abs復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高分子材料領(lǐng)域，具體為一種耐水煮高強(qiáng)度超韌性的改性PA/ABS復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
PA系列樹(shù)脂是一種綜合性能優(yōu)異的工程塑料，在電動(dòng)工具、運(yùn)動(dòng)設(shè)備、汽車(chē)材料、 齒輪、軸承等方面具有廣泛的應(yīng)用，特別是對(duì)于耐油性和耐寒性要求高的電動(dòng)工具結(jié)構(gòu)件和外殼幾乎全部是增強(qiáng)尼龍6。但是傳統(tǒng)的增強(qiáng)尼龍選擇的增韌劑基本上是基于聚烯烴接枝改性的產(chǎn)品，例如接枝聚乙烯，接枝聚丙烯等，這些增韌助劑的加入可以提高尼龍的沖擊性能，滿足實(shí)際使用的需要。電動(dòng)工具外殼一般都選取比較鮮艷的顏色，例如紅、藍(lán)、綠等顏色以提高視覺(jué)效果。在實(shí)際適用中由于使用者在適用電動(dòng)工具時(shí)，不可避免會(huì)出手汗，長(zhǎng)期的汗液浸泡使得尼龍的顏色很快變暗。因此，電動(dòng)工具外殼適用的增強(qiáng)PA都需要添加特殊的色粉，以改善尼龍顏色的耐水性能，一般可以通過(guò)水煮實(shí)驗(yàn)來(lái)評(píng)定。普通的增韌尼龍?jiān)谒蠛箢伾兓芸?，一般水?50小時(shí)后顏色就會(huì)發(fā)生明顯的變化。耐水煮的色粉大部分是無(wú)機(jī)色粉，但是無(wú)機(jī)色粉很多含有Cr6+等物質(zhì)，對(duì)環(huán)境會(huì)造成一定的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供耐水煮高強(qiáng)度超韌性PA/ABS復(fù)合材料。本發(fā)明還提供了上述復(fù)合材料的制備方法。技術(shù)方案為，一種耐水煮高強(qiáng)度超韌性PA/ABS復(fù)合材料，包括以下重量份的原
料
PA樹(shù)脂40% 60%ABS樹(shù)脂10% 20%反應(yīng)型增容劑5% 15%增強(qiáng)助劑15% 40%熱穩(wěn)定劑0.2% 2%加工助劑0.1% 3%;所述的PA樹(shù)脂為聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺46和聚酰胺1010中的一種或者上述材料的任意混合物。所述的ABS類樹(shù)脂為丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)、丙烯腈-乙烯丙烯彈性體-苯乙烯接枝共聚物(ABQ或丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸三元共聚物(ASA)的一種或者上述材料的任意混合物。所述的反應(yīng)型增容劑為馬來(lái)酸酐、馬來(lái)酰亞胺、馬來(lái)酸酐接枝聚合物、馬來(lái)酰亞胺接枝聚合物、縮水甘油酯和縮水甘油酯衍生物的中一種或上述物質(zhì)的任意混合物。所述的增強(qiáng)助劑為無(wú)堿玻璃纖維、云母粉、滑石粉和碳纖維中的一種或任意混合物。所述的熱穩(wěn)定劑為烷基化單酚、烷基化多酚、亞磷酸二苯酯、亞磷酸三苯酯、堿金屬或堿土金屬的硅酸鹽、位阻酚、位阻胺和羥基苯并三唑中的一種或上述化合物的任意混合物。所述的加工助劑為脂肪酸酰胺、脂肪酸類復(fù)合物、硅油、白礦油和聚硅酮類復(fù)合物中的一種或上述物質(zhì)的任意混合物。這種耐水煮高強(qiáng)超韌改性PA/ABS的制備方法包括如下步驟將PA樹(shù)脂、ABS樹(shù)脂、反應(yīng)型增容劑、熱穩(wěn)定劑及加工助劑混勻后，在220 280°C 下熔融擠出，優(yōu)選為240 265°C。用雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行上述熔融擠出的加工，雙螺桿擠出機(jī)帶有精確的溫度控制和真空排氣設(shè)備，螺桿的長(zhǎng)徑比為36 48 1，螺桿轉(zhuǎn)速為100 500rpm，優(yōu)選為300 500rpm，真空度為-0. 06 -0. IMpa0在螺桿的高速剪切，混煉和輸送下，物料得以充分的熔化、復(fù)合，反應(yīng)型增容劑和 PA樹(shù)脂經(jīng)過(guò)充分反應(yīng)，生成部分結(jié)晶的接枝聚合物，并在反應(yīng)的同時(shí)和ABS樹(shù)脂進(jìn)行混合， 改善ABS和PA的相容性，獲得性質(zhì)均勻的熔融體，再經(jīng)過(guò)擠出，拉條，冷卻，切粒，最后包裝為成品。本發(fā)明的耐水煮高強(qiáng)超韌改性PA/ABS，具有較高的強(qiáng)度和韌性，而且耐水煮；采用雙螺桿擠出工藝制備，具有流程簡(jiǎn)單、連續(xù)、生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)、完整地說(shuō)明。本發(fā)明實(shí)施例采用的聚酰胺6為新會(huì)美達(dá)的公司的PA6M2500、聚酰胺66為日本旭化成PA66 1300F, ABS樹(shù)脂為臺(tái)灣CHIMEI公司的ABS 747 (丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物)和ASA XC-500(丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸接枝共聚物)，反應(yīng)增容劑為上海事必達(dá)的苯乙烯(S)-馬來(lái)酸酐(MA)共聚物SMA-M14，增強(qiáng)助劑為重慶巨石玻纖集團(tuán)的玻璃纖維 988A，抗氧劑為CIBA精化的1010 (受阻酚類抗氧劑)和168 (亞磷酸類抗氧劑)，加工潤(rùn)滑助劑為國(guó)產(chǎn)撐雙硬脂酰胺EBS (脂肪酸酰胺類)和白礦油。實(shí)施例1取57kg PA6M2500、15kg ABS 747,8kg SMA-M14、18. 5kg 巨石玻纖 988A、0. 5kg 抗氧劑1010,0. 2kg抗氧劑168,0. 5kg EBS和0. 3kg白礦油，經(jīng)過(guò)高速混合機(jī)混合均勻，然后精密計(jì)量的送料裝置送入雙螺桿擠出機(jī)中(長(zhǎng)徑比為42 1)，各段螺桿溫度控制在240 265°C之間，真空度為-0. IMpa，螺桿轉(zhuǎn)速為300 500轉(zhuǎn)/分鐘；在螺桿的輸送和剪切作用下，充分熔化、復(fù)合，再經(jīng)機(jī)頭擠出、拉條、冷卻、切粒。實(shí)施例2
取50kg PA6M2500、14kg ABS 747,8kg SMA_M14、26. 5kg 巨石玻纖 988A、0. 5kg 抗氧劑1010,0. 2kg抗氧劑168,0. 5kg EBS和0. 3kg白礦油，經(jīng)過(guò)高速混合機(jī)混合均勻，然后精密計(jì)量的送料裝置送入雙螺桿擠出機(jī)中(長(zhǎng)徑比為42 1)，各段螺桿溫度控制在240 265°C之間，真空度為-0. IMpa，螺桿轉(zhuǎn)速為300 500轉(zhuǎn)/分鐘；在螺桿的輸送和剪切作用下，充分熔化、復(fù)合，再經(jīng)機(jī)頭擠出、拉條、冷卻、切粒。實(shí)施例3取43kg PA6M2500、10kg ABS 747,10kg SMA_M14、35. 5kg 巨石玻纖 988A、0. 5kg 抗氧劑1010,0. 2kg抗氧劑168,0. 5kg EBS和0. 3kg白礦油，經(jīng)過(guò)高速混合機(jī)混合均勻，然后精密計(jì)量的送料裝置送入雙螺桿擠出機(jī)中(長(zhǎng)徑比為42 1)，各段螺桿溫度控制在240 265°C之間，真空度為-0. IMpa，螺桿轉(zhuǎn)速為300 500轉(zhuǎn)/分鐘；在螺桿的輸送和剪切作用下，充分熔化、復(fù)合，再經(jīng)機(jī)頭擠出、拉條、冷卻、切粒。實(shí)施例4取45kg PA661300F、15kg ABS 747、10kg SMA_M14、28. 5kg 巨石玻纖 988A、0. 5kg 抗氧劑1010,0. 2kg抗氧劑168,0. 5kg EBS和0. 3kg白礦油，經(jīng)過(guò)高速混合機(jī)混合均勻，然后精密計(jì)量的送料裝置送入雙螺桿擠出機(jī)中(長(zhǎng)徑比為42 1)，各段螺桿溫度控制在240 265°C之間，真空度為-0. IMpa，螺桿轉(zhuǎn)速為300 500轉(zhuǎn)/分鐘；在螺桿的輸送和剪切作用下，充分熔化、復(fù)合，再經(jīng)機(jī)頭擠出、拉條、冷卻、切粒。實(shí)施例5取45kg PA6M2500、15kg ASA XC-500 (苯乙烯-丙烯酸酯-丙烯腈)、IOkg SMA-M14、28. 5kg 巨石玻纖 988A、0. 5kg 抗氧劑 1010、0. 2kg 抗氧劑 168、0. 5kg EBS 和 0. 3kg 白礦油，經(jīng)過(guò)高速混合機(jī)混合均勻，然后精密計(jì)量的送料裝置送入雙螺桿擠出機(jī)中(長(zhǎng)徑比為42 1)，各段螺桿溫度控制在240 ^5°C之間，真空度為-0. IMpa，螺桿轉(zhuǎn)速為300 500轉(zhuǎn)/分鐘；在螺桿的輸送和剪切作用下，充分熔化、復(fù)合，再經(jīng)機(jī)頭擠出、拉條、冷卻、切粒。上述實(shí)施例制備的復(fù)合物按標(biāo)準(zhǔn)尺寸注塑成測(cè)試用的標(biāo)準(zhǔn)樣條，分別按中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和美國(guó)UL標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試檢測(cè)上述所得產(chǎn)品的物理性能拉伸強(qiáng)度(GB1040)、斷裂伸長(zhǎng)率(G B1040)、Izod缺口沖擊強(qiáng)度(GB1843)、彎曲模量(GB9341)、熱變形溫度(1. 82MPa) (ASTMD648)、耐水煮性能(按行業(yè)規(guī)則85°C水煮3小時(shí))，結(jié)果如下
實(shí)施例12345拉伸強(qiáng)度MPa97132152175136伸長(zhǎng)率％55555缺口沖擊KJ/m217. 823. 625. 214. 213. 2彎曲強(qiáng)度MPa140195213260220彎曲模量MPa42006900780080008200
權(quán)利要求
1. 一種耐水煮高強(qiáng)度超韌改性PA/ABS，其特征在于，包括以下重量百分比的原料PA樹(shù)脂40% 60%ABS樹(shù)脂10% 20%反應(yīng)型增容劑5% 15%增強(qiáng)助劑15% 40%熱穩(wěn)定劑0.2% 2%加工助劑0.1% 3%;所述的反應(yīng)型增容劑選自馬來(lái)酸酐、馬來(lái)酰亞胺、馬來(lái)酸酐接枝聚合物、馬來(lái)酰亞胺接枝聚合物、縮水甘油酯和縮水甘油酯衍生物的中一種或上述物質(zhì)的任意混合物。
2.權(quán)利要求1所述耐水煮高強(qiáng)度超韌改性PA/ABS，其特征在于，所述的PA樹(shù)脂為聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺46和聚酰胺1010中的一種或者上述材料的任意混合物。
3.權(quán)利要求1所述耐水煮高強(qiáng)度超韌改性PA/ABS，其特征在于，所述的ABS類樹(shù)脂為丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物、丙烯腈-乙烯丙烯彈性體-苯乙烯接枝共聚物或丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸三元共聚物中的一種或者上述材料的任意混合物。
4.權(quán)利要求1所述耐水煮高強(qiáng)度超韌改性PA/ABS，其特征在于，所述的熱穩(wěn)定劑為烷基化單酚、烷基化多酚、亞磷酸二苯酯、亞磷酸三苯酯、堿金屬硅酸鹽、堿土金屬硅酸鹽、位阻酚、位阻胺和羥基苯并三唑中的一種或上述化合物的任意混合物。
5.權(quán)利要求1所述耐水煮高強(qiáng)度超韌改性PA/ABS，其特征在于，所述的加工助劑為脂肪酸酰胺、脂肪酸類復(fù)合物、硅油、白礦油和聚硅酮類復(fù)合物中的一種或上述物質(zhì)的任意混合物。
6.權(quán)利要求1 5任一項(xiàng)所述耐水煮高強(qiáng)度超韌改性PA/ABS的制備方法，其特征在于，包括如下步驟將PA樹(shù)脂、ABS樹(shù)脂、反應(yīng)型增容劑、熱穩(wěn)定劑及加工助劑混勻后，在220 280°C下熔融擠出。
7.權(quán)利要求6所述耐水煮高強(qiáng)度超韌改性PA/ABS的制備方法，其特征在于，用雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行熔融擠出，雙螺桿擠出機(jī)螺桿的長(zhǎng)徑比為36 48 1，螺桿轉(zhuǎn)速為100 500rpm，真空度為-0. 06 -0. IMpa0
8.權(quán)利要求7所述耐水煮高強(qiáng)度超韌改性PA/ABS的制備方法，其特征在于，螺桿轉(zhuǎn)速為 300 500rpm。
9.權(quán)利要求6所述耐水煮高強(qiáng)度超韌改性PA/ABS的制備方法，其特征在于，熔融擠出的溫度為240 洸5°C。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種耐水煮高強(qiáng)度超韌改性PA/ABS，包括以下重量份的原料PA樹(shù)脂40％～60％、ABS樹(shù)脂10％～20％、反應(yīng)型增容劑5％～15％、增強(qiáng)助劑15％～40％、熱穩(wěn)定劑0.2％～2％、和加工助劑0.1％～3％。這種耐水煮高強(qiáng)超韌改性PA/ABS，具有較高的強(qiáng)度和韌性，而且耐水煮；采用雙螺桿擠出工藝制備，具有流程簡(jiǎn)單、連續(xù)、生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C08L77/00GK102199347SQ20111008000
公開(kāi)日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2011年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月31日
發(fā)明者吳曉輝, 張淋圖, 杜硯文, 楊真, 郭德凡, 陳廣強(qiáng) 申請(qǐng)人:上海金璽實(shí)驗(yàn)室有限公司