CN102532873A - 一种具有优异耐候性能的复合合金材料 - Google Patents

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杨涛
陈晓东
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Abstract

本发明涉及一种具有优异耐候性能的复合合金材料，包括以下组分及重量份含量：尼龙6切片20-70、ASA25-70、SAN5-30、耐热剂1-15、相容剂1-20、抗氧剂0.1-1、润滑剂0.1-0.5，各组分按比例放入高混机种混合2-5分钟，然后用螺杆挤出机挤出造粒，控制螺杆挤出机的加工温度在180-260℃，螺杆转数在180-600转/分，得到产品。与现有技术相比，本发明具有优异耐候性能、耐热性能、高冲击强度、尺寸稳定、强度高、外观好、高流动性、耐药品性等特点，可用于注塑成型汽车轮罩、仪表盘圆架、体育器械及其他机电产品。

Description

一种具有优异耐候性能的复合合金材料
技术领域
本发明涉及一种复合合金材料，尤其是涉及一种具有优异耐候性能的复合合金材料。
背景技术
PA6具有耐磨、耐溶剂、耐油、使用温度广等优点，但也存在吸水性大、尺寸稳定性差、低温和干态冲击强度低等不足，大大限制了它的使用。将PA6与ABS共混，可制得既有ABS的韧性、又有PA的耐热性和耐油性的合金。该种合金被广泛应用于汽车、电子电器、家庭用器等。但是由于ABS本身是一种三元共聚物，其中的丁二烯成分由于双键的存在很容易被氧化，因此ABS在耐候性上存在缺陷。而ASA由于用丙烯酸酯替代了丁二烯，很好的解决了容易老化的问题。另外由于PA6是一种结晶性、强极性、熔体粘度很低的聚合物，而ASA是一种非结晶性、弱极性的聚合物，二者的溶解度参数相差较大，属热力学不相容，简单的共混导致两相界面张力很大，从而造成力学性能较差，因而要获得有实用价值的尼龙/ASA合金材料，必须进行形态控制和界面改性。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种尺寸稳定、强度高、外观好、高流动性、耐药品性的具有优异耐候性能的复合合金材料及其制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种具有优异耐候性能的复合合金材料，其特征在于，该复合材料包括以下组分及重量份含量：
尼龙6切片  20-70；
ASA        25-70；
SAN       5-30；
耐热剂    1-15；
相容剂    1-20；
抗氧剂    0.1-1；
润滑剂    0.1-0.5。
所述的尼龙6切片的相对粘度为2.4-3.8Pa·S。
所述的ASA为丙烯腈、丙烯酸酯与苯乙烯三元共聚物，其中丙烯酸酯的含量为35wt％-70wt％。
所述的SAN为苯乙烯和丙烯腈的共聚物，其熔融指数为15-40g/10min。
所述的耐热剂为马来酰亚胺及其衍生物，马来酰亚胺的衍生物包括双马来酰亚胺或N-苯基马来酰亚胺。
所述的相容剂为聚合物接枝的马来酸酐。
所述的聚合物为聚苯乙烯(PS)、丙烯腈-苯乙烯树脂(AS)或丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物(ABS)。
所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂或受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂的复配。
所述的受阻酚类抗氧剂为抗氧剂1076或抗氧剂1010，所述的亚磷酸酯类抗氧剂为抗氧剂168。
所述的润滑剂为超高分子量聚硅氧烷。
上述具有优异耐候性能的复合合金材料的制备工艺为：将各组分按比例放入高混机种混合2-5分钟，然后用螺杆挤出机挤出造粒，控制螺杆挤出机的加工温度在180-260℃，螺杆转数在180-600转/分，得到产品。
与现有技术相比，本发明采用的原料中，PA6具有耐磨、耐溶剂、耐油、使用温度广等优点，是目前产量最大的工程塑料；丙烯腈/丙烯酸酯/苯乙烯三元共聚物集合了苯乙烯具有的光泽性和成型性、丙烯腈具有的刚性和耐药品性以及优异的机械性能、丙烯酸酯具有的耐冲击性，与尼龙共混可以改善尼龙的尺寸稳定性、冲击强度、耐化学性以及加工性能；SAN具有极好的流动性能和抗药品性能以及刚性，在体系中与尼龙部分相容，可以提高合金材料的刚性和流动性能；由于尼龙和ASA属热力学不相容材料，苯乙烯/丙烯腈/马来酸酐共聚物的加入可极大地提高两者的相容性，提高材料的冲击强度和断裂伸长率，但由于苯乙烯、丙烯腈和马来酸酐共聚物自身的脆性，添加过量的苯乙烯、丙烯腈和马来酸酐共聚物反而会降低材料的冲击性能；超高分子量聚硅氧烷作为润滑剂，提高材料加工流动性，降低摩擦系数，提高滑爽性，改善表面光泽。
本发明采用尼龙6和ASA树脂，制得一种超韧尼龙/ASA合金材料，很好地解决尼龙材料的尺寸不稳定、易翘曲的缺点，以及尼龙6和ASA材料的热力学不相容的特点，制备了一种具有尺寸稳定、强度高、外观好、高流动性、耐药品性的超韧尼龙/ASA合金材料，兼具了尼龙6和ASA两者的特性，材料尺寸稳定，强度高，外观好，高流动性，耐药品性。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1～3：
具有优异耐候性能的复合合金材料，以AS接枝马来酸酐(AS-g-MAH)为相容剂，1098/168(1∶1)和1076为抗氧剂，以N-苯基马来酰亚胺为耐热剂，高分子量聚硅氧烷为润滑剂，其配比如表1所示。
表1
Figure BSA00000398202800031
将各组分按比例放入高混机种混合4分钟，出料，然后用螺杆挤出机挤出造粒，加工温度在240℃，螺杆转数在400转/分。
根据实施例1、实施例2、实施例3制得的样品1、样品2、样品3与日本Monsanto公司NX系列的产品性能对比，如表2所示。
表2
  项目   样品1   样品2   样品3   NX
  拉伸强度Mpa   40   43   45   42
  弯曲强度Mpa   56   60   80   60
  抗弯模量Mpa   2160   2600   3000   2800
  冲击强度J/M   157   725   650   540
  HDT℃   75   91   90   78
  VICAT℃   98   150   148   109
实施例4
一种具有优异耐候性能的复合合金材料，该复合材料包括以下组分及含量：尼龙6切片20kg、ASA70kg、SAN5kg、耐热剂15kg、相容剂1kg、抗氧剂0.1kg、润滑剂0.1kg，其中，尼龙6切片的相对粘度为2.4Pa·S，ASA为丙烯腈、丙烯酸酯与苯乙烯三元共聚物，其中丙烯酸酯的含量为35wt％，SAN为苯乙烯和丙烯腈的共聚物，其熔融指数为15g/10min，耐热剂为马来酰亚胺，相容剂为聚苯乙烯接枝的马来酸酐，抗氧剂为受阻酚类抗氧剂1076，润滑剂为超高分子量聚硅氧烷。
上述具有优异耐候性能的复合合金材料的制备工艺为：将各组分按比例放入高混机种混合2分钟，然后用螺杆挤出机挤出造粒，控制螺杆挤出机的加工温度在260℃，螺杆转数在600转/分，得到产品。
实施例5
一种具有优异耐候性能的复合合金材料，该复合材料包括以下组分及含量：尼龙6切片70kg、ASA25kg、SAN30kg、耐热剂1kg、相容剂20kg、抗氧剂1kg、润滑剂0.5kg、尼龙6切片的相对粘度为3.8Pa·S，ASA为丙烯腈、丙烯酸酯与苯乙烯三元共聚物，其中丙烯酸酯的含量为70wt％，SAN为苯乙烯和丙烯腈的共聚物，其熔融指数为40g/10min，耐热剂为双马来酰亚胺，相容剂为丙烯腈-苯乙烯树脂(AS)接枝的马来酸酐，抗氧剂为受阻酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配，润滑剂为超高分子量聚硅氧烷。
上述具有优异耐候性能的复合合金材料的制备工艺为：将各组分按比例放入高混机种混合5分钟，然后用螺杆挤出机挤出造粒，控制螺杆挤出机的加工温度在260℃，螺杆转数在180转/分，得到产品。
实施例6
一种具有优异耐候性能的复合合金材料，该复合材料包括以下组分及含量：尼龙6切片50kg、ASA50kg、SAN20kg、耐热剂10kg、相容剂15kg、抗氧剂0.5kg、润滑剂0.1kg，其中，尼龙6切片的相对粘度为3Pa·S，ASA为丙烯腈、丙烯酸酯与苯乙烯三元共聚物，其中丙烯酸酯的含量为50wt％，SAN为苯乙烯和丙烯腈的共聚物，其熔融指数为30g/10min，耐热剂为N-苯基马来酰亚胺，相容剂为丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物(ABS)接枝的马来酸酐，抗氧剂为受阻酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配，润滑剂为超高分子量聚硅氧烷。
上述具有优异耐候性能的复合合金材料的制备工艺为：将各组分按比例放入高混机种混合4分钟，然后用螺杆挤出机挤出造粒，控制螺杆挤出机的加工温度在220℃，螺杆转数在500转/分，得到产品。

Claims (10)

1.一种具有优异耐候性能的复合合金材料，其特征在于，该复合材料包括以下组分及重量份含量：
尼龙6切片  20-70；
ASA        25-70；
SAN        5-30；
耐热剂     1-15；
相容剂     1-20；
抗氧剂     0.1-1；
润滑剂     0.1-0.5。
2.根据权利要求1所述的一种具有优异耐候性能的复合合金材料，其特征在于，所述的尼龙6切片的相对粘度为2.4-3.8Pa·S。
3.根据权利要求1所述的一种具有优异耐候性能的复合合金材料，其特征在于，所述的ASA为丙烯腈、丙烯酸酯与苯乙烯三元共聚物，其中丙烯酸酯的含量为35wt％-70wt％。
4.根据权利要求1所述的一种具有优异耐候性能的复合合金材料，其特征在于，所述的SAN为苯乙烯和丙烯腈的共聚物，其熔融指数为15-40g/10min。
5.根据权利要求1所述的一种具有优异耐候性能的复合合金材料，其特征在于，所述的耐热剂为马来酰亚胺及其衍生物，马来酰亚胺的衍生物包括双马来酰亚胺或N-苯基马来酰亚胺。
6.根据权利要求1所述的一种具有优异耐候性能的复合合金材料，其特征在于，所述的相容剂为聚合物接枝的马来酸酐。
7.根据权利要求6所述的一种具有优异耐候性能的复合合金材料，其特征在于，所述的聚合物为聚苯乙烯(PS)、丙烯腈-苯乙烯树脂(AS)或丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物(ABS)。
8.根据权利要求1所述的一种具有优异耐候性能的复合合金材料，其特征在于，所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂或受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂的复配。
9.根据权利要求8所述的一种具有优异耐候性能的复合合金材料，其特征在于，所述的受阻酚类抗氧剂为抗氧剂1076或抗氧剂1010，所述的亚磷酸酯类抗氧剂为抗氧剂168。
10.根据权利要求1所述的一种具有优异耐候性能的复合合金材料，其特征在于，所述的润滑剂为超高分子量聚硅氧烷。
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