CN102051045A - 一种高刚性的玻璃纤维增强pa6/abs复合材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高刚性的玻璃纤维增强PA6/ABS复合材料，属于高分子复合材料领域。这种PA6/ABS复合材料按重量百分比计，包括以下组分：PA6树脂10～80％，ABS树脂10～40％，玻璃纤维5～40％，相容剂1～15％，其他助剂0.2～10％。通过本发明技术方案制备得到的PA6/ABS复合材料，具有刚性强，耐热温度高，耐冲性能优越，加工性能优异等优点。

Description

一种高刚性的玻璃纤维增强PA6/ABS复合材料
技术领域
本发明属于高分子复合材料领域，具体涉及到一种高刚性的玻璃纤维增强PA6/ABS复合材料。
背景技术
尼龙6具有优异的机械性能、热性能、抗冲击性能和耐化学性能，所以被广泛的应用到汽车部件、电子电器部件、家庭用品部件和其他的一些领域。但是，对于一些制品尺寸稳定性要求个高的产品而言，需要加入ABS树脂和玻璃纤维来调节。
众所周知，ABS有很好的弹性，是一种无定形聚合物，而尼龙6是半结晶聚合物，要使这两种不同结晶态的聚合物很好的相容，一般都是加入一定量的相容剂，如Thomas S.Grant等在USP.4496690中用丙烯酰胺接枝ABS作相容剂，大幅度提高PA6/ABS合金的冲击性能。Thomas S.Grant等在USP.4740552中用马来酸酐接枝ABS直接和PA6制成合金，也提高了合金的冲击性能。Yuichi Orikasa等在USP.4983663中用乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝苯乙烯共聚物作相容剂，提高了PA和ABS合金的冲击性能、耐化学试剂腐蚀性能和耐高温性能。
对于玻纤增强PA6/ABS中的相容剂，一般用的是马来酸酐接枝ABS，虽然有一定的效果，但耐热温度不高，刚性不强。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种高刚性的玻璃纤维增强PA6/ABS复合材料。用苯乙烯-马来酰亚胺共聚物作相容剂，提高玻纤增强PA6/ABS复合材料的刚性和耐热性能。
本发明目的可以通过以下技术方案得以实现。
一种高刚性的玻璃纤维增强PA6/ABS复合材料，按重量百分比计，包括以下组分：
Figure B200910198010XD0000021
所述的PA6树脂的相对粘度为2.0～3.2。
所述的ABS树脂是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的共聚物，其中丁二烯的百分含量(重量比)为40～70％。
所述的玻璃纤维为无碱玻璃纤维、中碱玻璃纤维和高强玻璃纤维中的一种或几种，其纤维直径为5～24μm。
所述的所述相容剂为苯乙烯-马来酰亚胺共聚物，其中马来酰亚胺的百分含量(重量比)为1～30％。
所述的其他助剂为抗氧剂、润滑剂、硅烷偶联剂、阻燃剂或颜色助剂。
通过本发明技术方案制备得到的PA6/ABS复合材料，具有刚性强，耐热温度高，耐冲性能优越，加工性能优异等优点。
具体实施方式
下面通过实施例和对比例进一步说明本发明，在不违反本发明的宗旨下，本发明应不限于以下实验例具体明示的内容。
实施例和对比例所用原材料如下：
PA6树脂，YH800，岳阳石化公司
ABS树脂，HR-181，韩国锦湖公司(丁二烯含量为55～62％)；
ABS树脂，GP22，德国BASF公司(丁二烯含量为15～25％)；
玻璃纤维，ER13-2000-988，桐乡巨石集团；
苯乙烯-马来酰亚胺共聚物，DENKAIP，日本电气化学公司
马来酸酐接枝ABS，BondyRam 6000，以色列Polyram公司
抗氧剂，168和2450，瑞士汽巴精化公司。
润滑剂，TR044，上海壮景化工。
样条制作和测试
按照下列表中各种原材料的百分含量称取，在高速混合器中将上述组分(玻璃纤维在第一个排气口加入)在室温下混匀，用南京科亚公司生产的TE-35(L/D＝48)双螺杆挤出机生产，其加工温度(从喂料口到模头)分别是：220℃，230℃，235℃，240℃，245℃，主机转速是30赫兹，冷却切粒，干燥，制样。
制样和测试标准：熔体流动速率用粒料测试，标准为ISO1133，温度是240℃，负荷是10公斤，测试设备是上海思尔达RL-Z1B1熔体测试仪；拉伸性能样条尺寸为170*10*4mm，测试标准为ISO 527，测试设备为德国Zwick Z010电子拉力机，拉伸速度为50mm/min；弯曲性能样条尺寸为80*10*4mm，测试标准为ISO178，测试设备为Zwick Z010电子拉力机，跨距为64mm，速度为2mm/min；简支梁缺口和无缺口冲击强度样条尺寸为80*10*4mm，测试标准为ISO 179，测试设备为德国Zwick B5102.202冲击试验机；热变形温度样条尺寸为120*10*4mm，测试标准为ISO 75，测试设备为意大利CEAST公司的维卡热变形温度测试仪，负荷1.8MPa，升温速度为120℃/小时。
表1：实施例1-7的配比和性能测试结果：
Figure B200910198010XD0000031
Figure B200910198010XD0000041
表2：对比例1-5的配方及性能测试结果。
  对比例   1   2   3   4   5
  YH800(％) 79 74 74 74 49
  HR-181(％)   10   10   20
  GP22(％) 10 10
  ER13-2000-988(％) 10 10 10 10 20
  BondyRam 6000(％)   5   5   10
  DENKA IP(％) 5
  2450(％) 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
  168(％) 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
  TR044(％) 0.5 0.5   0.5   0.5   0.5
  熔体流动速率(g/10min)   8   15   16   17   17
  拉伸强度(MPa)   43   67.6   69   78   91
  冲击强度(kJ/m2)   21   44   36   41   43
  缺口冲击强度(kJ/m2)   3.5   10   8.3   9.6   10.6
  弯曲强度(MPa)   62   85   103   108   121
  弯曲模量(MPa)   2550   3140   2800   3400   5040
  热变形温度(℃)   69   79   95   101   121
从表1实施例与表2对比例性能比较的测试结果中可以看出，用苯乙烯-马来酰亚胺共聚物作相容剂的玻璃纤维增强PA6/ABS复合材料在刚性、耐热和耐冲击性能比没添加或添加了马来酸酐接枝ABS的材料都要好，用高丁二烯含量的ABS性能更佳。

Claims (6)

1.一种高刚性的玻璃纤维增强PA6/ABS复合材料，按重量百分比计，包括以下组分：
Figure F200910198010XC0000011
2.根据权利要求1所述的一种高刚性的玻璃纤维增强PA6/ABS复合材料，其特征在于：所述的PA6树脂的相对粘度为2.0～3.2。
3.根据权利要求1所述的一种高刚性的玻璃纤维增强PA6/ABS复合材料，其特征在于：所述的ABS树脂是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的共聚物，其中丁二烯的百分含量为40～70％。
4.根据权利要求1所述的一种高刚性的玻璃纤维增强PA6/ABS复合材料，其特征在于：所述的玻璃纤维为无碱玻璃纤维、中碱玻璃纤维和高强玻璃纤维中的一种或几种，其纤维直径为5～24μm。
5.根据权利要求1所述的一种高刚性的玻璃纤维增强PA6/ABS复合材料，其特征在于：所述的所述相容剂为苯乙烯-马来酰亚胺共聚物，其中马来酰亚胺的百分含量为1～30％。
6.根据权利要求1所述的一种高刚性的玻璃纤维增强PA6/ABS复合材料，其特征在于：所述的其他助剂为抗氧剂、润滑剂、硅烷偶联剂、阻燃剂或颜色助剂。
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