本發(fā)明涉及高分子材料領(lǐng)域，特別涉及一種PA/AS基樹脂復(fù)合物及其制備方法。

背景技術(shù)：

聚酰胺(PA)具有優(yōu)異的機(jī)械性能、自潤(rùn)滑性、耐化學(xué)品性、易加工性、耐熱氧老化性能，使它們常用于對(duì)工作環(huán)境要求比較苛刻的機(jī)械、電子電器、機(jī)動(dòng)車行業(yè)，但也有許多缺點(diǎn)，比如吸水性大、尺寸穩(wěn)定性差、干態(tài)和低溫沖擊強(qiáng)度低的缺陷，而且其熔體粘度大，注塑成型時(shí)易造成流涎。而將PA與AS基樹脂混合制備復(fù)合物，既獲得PA高耐熱、高強(qiáng)度、高剛性、與耐化學(xué)品的特性，又可通過(guò)AS基樹脂提高PA的韌性、耐候性、尺寸穩(wěn)定性，該種復(fù)合物材料適用于機(jī)械、電子電器、電動(dòng)工具、機(jī)動(dòng)車、建筑等行業(yè)。但是由于PA是一種結(jié)晶性、強(qiáng)極性、熔體粘度很低的聚合物，而AS基樹脂是一種非結(jié)晶性、弱極性的聚合物，二者的溶解度參數(shù)相差較大，屬于熱力學(xué)不相容，簡(jiǎn)單的共混導(dǎo)致兩相界面張力很大，從而導(dǎo)致力學(xué)性能較差，因而要獲得有實(shí)用價(jià)值的PA/AS基樹脂合金材料，必須進(jìn)行形態(tài)控制和界面改性。現(xiàn)有技術(shù)中的一般相容劑雖然可以緩解PA樹脂和AS基樹脂之間的相容性，但獲得的復(fù)合物的性能較差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的，就是為了解決上述問(wèn)題而提供了一種PA/AS基樹脂復(fù)合物,該復(fù)合物的機(jī)械性能明顯增加，尤其是其熱變形溫度大大的提高了。

本發(fā)明的另一個(gè)目的還在于提供了一種PA/AS基樹脂復(fù)合物的制備方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案實(shí)施如下：

一種PA/AS基樹脂復(fù)合物，包括以下組分及其重量份：

所述相容劑為苯乙烯-馬來(lái)酰亞胺共聚物。

優(yōu)選的，所述苯乙烯-馬來(lái)酰亞胺共聚物為二元共聚或多元共聚物，且馬來(lái)酰亞胺的氮N位上被烷基取代。

優(yōu)選的，所述苯乙烯-馬來(lái)酰亞胺共聚物為苯乙烯-N-苯基馬來(lái)酰亞胺共聚物、苯乙烯-丙烯腈-N-苯基馬來(lái)酰亞胺共聚物、苯乙烯-丙烯腈-N-苯基馬來(lái)酰亞胺-環(huán)戊烯共聚物、和苯乙烯-N-苯基馬來(lái)酰亞胺-馬來(lái)酸酐共聚物中的至少一種。

優(yōu)選的，所述苯乙烯-N-苯基馬來(lái)酰亞胺-馬來(lái)酸酐共聚物中馬來(lái)酸酐共聚單體的摩爾百分比小于等于5％，馬來(lái)酰亞胺共聚單體的摩爾百分比大于等于30％。當(dāng)馬來(lái)酸酐共聚單體高于5％時(shí)，PA/AS基樹脂復(fù)合物在高溫環(huán)境下受水和熱量作用界面結(jié)合力下降，導(dǎo)致性能衰減。當(dāng)馬來(lái)酰亞胺共聚單體的摩爾百分比小于30％時(shí)，提供與PA分子鏈反應(yīng)的官能團(tuán)數(shù)量減少，兩相界面結(jié)合力下降，材料的機(jī)械性能和耐熱水平下降。

優(yōu)選的，所述PA樹脂為PA6樹脂；所述PA6樹脂的相對(duì)粘度為2.0-3.0，且所述PA6樹脂中氨基的摩爾濃度高于羧基的摩爾濃度。粘度大于3.0，不利于PA6與AS基樹脂實(shí)現(xiàn)良好的分散，相容劑通過(guò)與PA6的端基反應(yīng)形成PA6接枝共聚物，降低PA6與AS基樹脂的界面張力，實(shí)現(xiàn)兩種樹脂的功能互補(bǔ)，因此PA6端基的濃度影響相容作用，因此選用相對(duì)較低粘度的PA6有利于提高相容作用。

優(yōu)選的，所述AS基樹脂為苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-丙烯腈-丙烯酸酯共聚物、和苯乙烯-丙烯腈-丁二烯共聚物中的至少一種。更優(yōu)選的，所述的AS基樹脂為苯乙烯-丙烯腈-丙烯酸酯共聚物。其中，所述苯乙烯-丙烯腈-丙烯酸酯共聚物及苯乙烯-丙烯腈-丁二烯共聚物，具有不低于10％的橡膠相，優(yōu)選的，橡膠相含量為30-70％。

優(yōu)選的，所述抗氧劑為受阻酚類抗氧劑、亞磷酸酯類抗氧劑、硫醚類抗氧劑和多芳香胺類抗氧劑中的至少一種。

更優(yōu)選的，所述受阻酚為1,1,3-三(2-甲基-4-羥基-5-叔丁基苯基)丁烷(CAS：1843-03-4)、1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羥基芐基)異氰尿酸(CAS：27676-62-6)、4,4'-亞丁基雙(6-叔丁基間甲酚)(CAS：85-60-9)、β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯(CAS：2082-79-3)、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(CAS：6683-19-8)、3,9-雙[1,1-二甲基-2-[(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酰氧基]乙基]-2,4,8,10-四氧雜螺[5.5]十一烷(CAS：90498-90-1)、和1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羥基芐基)苯(CAS：1709-70-2)中的至少一種；所述亞磷酸酯為雙十八烷基季戊四醇雙亞磷酸酯(CAS：3806-34-6)、雙(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二磷酸酯(CAS：80693-00-1)、2-2’-亞甲基雙(4，6-二丁基-芐基)-2-乙基己基亞磷酸酯(CAS:126050-54-2)、亞磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯(CAS:31570-04-4)、亞磷酸三壬基苯酯(CAS：26523-78-4)、和4,4'-對(duì)開異丙基二苯基C12-15-醇亞磷酸酯(CAS:96152-48-6)中的至少一種；所述硫酯為季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)(CAS:29598-76-3)；所述多芳香胺為4,4'-二(苯基異丙基)二苯胺(CAS:10081-67-1)。

優(yōu)選的，所述成核劑為顆粒粒徑小于1μm的無(wú)機(jī)成核劑和有機(jī)成核劑中的至少一種；所述無(wú)機(jī)成核劑為滑石粉、蒙脫土和碳酸鈣中的至少一種；所述有機(jī)成核劑為苯甲酸鈉、山梨醇二芐酯和羧酸鈉鹽中的至少一種。

本發(fā)明還提供了一種PA/AS基樹脂復(fù)合物的制備方法，包括以下制備步驟：

步驟1：按照以下組分及其重量份準(zhǔn)備原材料：PA樹脂30-70份、AS基樹脂5-60份、相容劑2-10份、抗氧劑0.05-0.5份、成核劑0.1-0.6份；

步驟2：將步驟1中的PA樹脂干燥至水分的質(zhì)量占PA樹脂質(zhì)量的0-0.15％；

步驟3：將步驟2中干燥后的PA樹脂，步驟1中的AS基樹脂、相容劑、成核劑、和抗氧劑混合后，投入雙螺桿擠出機(jī)中，熔融擠出，同時(shí)經(jīng)過(guò)冷卻和造粒，即獲得本發(fā)明的PA/AS基樹脂復(fù)合物；

所述雙螺桿擠出機(jī)共分為九區(qū)，各區(qū)溫度為：一區(qū)溫度230℃，二區(qū)溫度230℃，三區(qū)溫度230℃，四區(qū)溫度230℃，五區(qū)溫度230℃，六區(qū)溫度240℃，七區(qū)溫度240℃，八區(qū)溫度245℃，九區(qū)溫度250℃；主機(jī)轉(zhuǎn)速250轉(zhuǎn)/分鐘。

本發(fā)明的有益效果如下：

本發(fā)明的PA/AS基樹脂復(fù)合物，通過(guò)使用苯乙烯-馬來(lái)酰亞胺共聚物作為相容劑獲得意想不到的效果，本發(fā)明使用的苯乙烯-馬來(lái)酰亞胺共聚物由于分子主鏈含有芳環(huán)，并且可以通過(guò)N原子取代引入芳香結(jié)構(gòu)的側(cè)鏈，使其分子鏈段剛性明顯增加，可獲得優(yōu)異的機(jī)械性能。普通的PA/AS基樹脂復(fù)合物由于非晶結(jié)構(gòu)AS基樹脂的引入至PA體系降低了PA的耐熱性，苯乙烯-馬來(lái)酰亞胺共聚物在提高PA與AS基樹脂的界面結(jié)合力，提高PA/ASA復(fù)合物的耐熱變形溫度。本發(fā)明的PA/AS基樹脂復(fù)合物使用苯乙烯-馬來(lái)酰亞胺共聚物作為相容劑，與傳統(tǒng)的馬來(lái)酸酐相容劑對(duì)比，具有更高抗水解能力；同時(shí)，馬來(lái)酰亞胺結(jié)構(gòu)在高溫下比馬來(lái)酸酐更加穩(wěn)定，不易發(fā)生鏈的斷裂，因此界面結(jié)合力抵抗高溫影響的能力明顯優(yōu)于使用馬來(lái)酸酐接枝物作為相容劑的復(fù)合物。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

對(duì)比例和實(shí)施例所使用原材料的生產(chǎn)廠家和型號(hào)見下表：

對(duì)比例1-2和實(shí)施例1-3的的制備方法如下所述，通過(guò)這幾個(gè)實(shí)例能進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，所獲得的PA/AS基樹脂復(fù)合物的機(jī)械性能更加優(yōu)良。

對(duì)比例1

步驟1：按照以下組分及其重量份準(zhǔn)備原材料：62kgPA6、31kgASA、0.1kg滑石粉、0.05kg1,1,3-三(2-甲基-4-羥基-5-叔丁基苯基)丁烷；

步驟2：將步驟1中PA6、ASA、滑石粉、1,1,3-三(2-甲基-4-羥基-5-叔丁基苯基)丁烷混合后，投入雙螺桿擠出機(jī)中，熔融擠出，同時(shí)經(jīng)過(guò)冷卻和造粒，即獲得對(duì)比例1的產(chǎn)物。

其中，雙螺桿擠出機(jī)共分為九區(qū)，各區(qū)溫度為：一區(qū)溫度230℃，二區(qū)溫度230℃，三區(qū)溫度230℃，四區(qū)溫度230℃，五區(qū)溫度230℃，六區(qū)溫度240℃，七區(qū)溫度240℃，八區(qū)溫度245℃，九區(qū)溫度250℃；主機(jī)轉(zhuǎn)速250轉(zhuǎn)/分鐘。

對(duì)比例2

步驟1：按照以下組分及其重量份準(zhǔn)備原材料：83kgPA6、10kgASA、5kg傳統(tǒng)的馬來(lái)酸酐相容劑、0.1kg滑石粉、0.05kg1,1,3-三(2-甲基-4-羥基-5-叔丁基苯基)丁烷；

步驟2：將步驟1中PA6、ASA、傳統(tǒng)的馬來(lái)酸酐相容劑、滑石粉、1,1,3-三(2-甲基-4-羥基-5-叔丁基苯基)丁烷混合后，投入雙螺桿擠出機(jī)中，熔融擠出，同時(shí)經(jīng)過(guò)冷卻和造粒，即獲得對(duì)比例2的產(chǎn)物。

其中，雙螺桿擠出機(jī)共分為九區(qū)，各區(qū)溫度為：一區(qū)溫度230℃，二區(qū)溫度230℃，三區(qū)溫度230℃，四區(qū)溫度230℃，五區(qū)溫度230℃，六區(qū)溫度240℃，七區(qū)溫度240℃，八區(qū)溫度245℃，九區(qū)溫度250℃；主機(jī)轉(zhuǎn)速250轉(zhuǎn)/分鐘。

實(shí)施例1

步驟1：按照以下組分及其重量份準(zhǔn)備原材料：62kgPA6、31kgASA、5kg苯乙烯-N-苯基馬來(lái)酰亞胺共聚物、0.1kg滑石粉、0.05kg1,1,3-三(2-甲基-4-羥基-5-叔丁基苯基)丁烷；

步驟2：將步驟1中的PA6樹脂干燥至水分的質(zhì)量占PA6樹脂質(zhì)量的0-0.15％；

步驟3：將步驟2中干燥后的PA6，步驟1中的ASA、苯乙烯-N-苯基馬來(lái)酰亞胺共聚物、滑石粉、1,1,3-三(2-甲基-4-羥基-5-叔丁基苯基)丁烷混合后，投入雙螺桿擠出機(jī)中，熔融擠出，同時(shí)經(jīng)過(guò)冷卻和造粒，即獲得實(shí)施例1的產(chǎn)物。

其中，雙螺桿擠出機(jī)共分為九區(qū)，各區(qū)溫度為：一區(qū)溫度230℃，二區(qū)溫度230℃，三區(qū)溫度230℃，四區(qū)溫度230℃，五區(qū)溫度230℃，六區(qū)溫度240℃，七區(qū)溫度240℃，八區(qū)溫度245℃，九區(qū)溫度250℃；主機(jī)轉(zhuǎn)速250轉(zhuǎn)/分鐘。

實(shí)施例2

步驟1：按照以下組分及其重量份準(zhǔn)備原材料：62kgPA6、31kgASA、5kg苯乙烯-丙烯腈-N-苯基馬來(lái)酰亞胺共聚物、0.1kg滑石粉、0.05kg1,1,3-三(2-甲基-4-羥基-5-叔丁基苯基)丁烷；

步驟2：將步驟1中的PA6樹脂干燥至水分的質(zhì)量占PA6樹脂質(zhì)量的0-0.15％；

步驟3：將步驟2中干燥后的PA6，步驟1中的ASA、苯乙烯-丙烯腈-N-苯基馬來(lái)酰亞胺共聚物、滑石粉、1,1,3-三(2-甲基-4-羥基-5-叔丁基苯基)丁烷混合后，投入雙螺桿擠出機(jī)中，熔融擠出，同時(shí)經(jīng)過(guò)冷卻和造粒，即獲得實(shí)施例2的產(chǎn)物。

其中，雙螺桿擠出機(jī)共分為九區(qū)，各區(qū)溫度為：一區(qū)溫度230℃，二區(qū)溫度230℃，三區(qū)溫度230℃，四區(qū)溫度230℃，五區(qū)溫度230℃，六區(qū)溫度240℃，七區(qū)溫度240℃，八區(qū)溫度245℃，九區(qū)溫度250℃；主機(jī)轉(zhuǎn)速250轉(zhuǎn)/分鐘。

實(shí)施例3

步驟1：按照以下組分及其重量份準(zhǔn)備原材料：62kgPA6、31kgASA、2.5kg苯乙烯-N-苯基馬來(lái)酰亞胺共聚物、2.5kg苯乙烯-丙烯腈-N-苯基馬來(lái)酰亞胺共聚物、0.1kg滑石粉、0.05kg1,1,3-三(2-甲基-4-羥基-5-叔丁基苯基)丁烷；

步驟2：將步驟1中的PA6樹脂干燥至水分的質(zhì)量占PA6樹脂質(zhì)量的0-0.15％；

步驟3：將步驟2中干燥后的PA6，步驟1中的ASA、苯乙烯-N-苯基馬來(lái)酰亞胺共聚物、苯乙烯-丙烯腈-N-苯基馬來(lái)酰亞胺共聚物、滑石粉、1,1,3-三(2-甲基-4-羥基-5-叔丁基苯基)丁烷混合后，投入雙螺桿擠出機(jī)中，熔融擠出，同時(shí)經(jīng)過(guò)冷卻和造粒，即獲得實(shí)施例3的產(chǎn)物。

其中，雙螺桿擠出機(jī)共分為九區(qū)，各區(qū)溫度為：一區(qū)溫度230℃，二區(qū)溫度230℃，三區(qū)溫度230℃，四區(qū)溫度230℃，五區(qū)溫度230℃，六區(qū)溫度240℃，七區(qū)溫度240℃，八區(qū)溫度245℃，九區(qū)溫度250℃；主機(jī)轉(zhuǎn)速250轉(zhuǎn)/分鐘。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)表明本發(fā)明特殊相容劑對(duì)PA/AS基樹脂復(fù)合物耐水解性能和耐熱性能的影響。

耐水解性能評(píng)價(jià)：

根據(jù)ISO 527-2/1A，通過(guò)模制成型制備的4mm厚測(cè)試棒、寬度10mm，測(cè)試速度5mm/min，測(cè)試23℃在空氣中的水解前及水解后拉伸強(qiáng)度(TS)(或拉伸強(qiáng)度TS保持率)(至少5個(gè)相同組成和形狀樣品測(cè)試結(jié)果的平均值)。水解通過(guò)往高壓反應(yīng)釜中加入乙二醇/水比例為1：1的混合溶液，加入模制成型的測(cè)試棒，調(diào)節(jié)溫度為100℃進(jìn)行測(cè)試，在達(dá)到設(shè)定的水解時(shí)間1000h后將高壓反應(yīng)釜溫度冷卻至室溫后取出測(cè)試棒，將其表面的溶劑擦除，用鋁箔袋熱密封，防止在評(píng)價(jià)力學(xué)性能之前與空氣進(jìn)行濕度交換。與水解前的對(duì)應(yīng)力學(xué)性能比較，計(jì)算出拉伸強(qiáng)度的保持率，并以百分比表示。

耐熱性能影響評(píng)價(jià)：

根據(jù)ISO 75標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)材料在1.8MPa載荷下的熱變形溫度HDT。

相比對(duì)比例1、對(duì)比例2，使用苯乙烯-馬來(lái)酰亞胺共聚物作為相容劑的實(shí)施例1-3獲得了更高的拉伸強(qiáng)度和耐熱變形溫度，通過(guò)相同時(shí)間的乙二醇/水混合溶液作為介質(zhì)的高溫老化后，實(shí)施例1-3具有更高的拉伸強(qiáng)度保持率，說(shuō)明使用苯乙烯-馬來(lái)酰亞胺共聚物作為相容劑提高了材料的抗水解(抗醇解)的性能。

實(shí)施例僅供說(shuō)明本發(fā)明之用，而非對(duì)本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以作出各種變換或變型，因此所有等同的技術(shù)方案也應(yīng)該屬于本發(fā)明的范疇，應(yīng)由各權(quán)利要求所限定。