CN103980699B - 汽车内饰件用抗老化耐高温pa6/pp合金及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车内饰件用抗老化耐高温PA6/PP合金及其制备方法。所述汽车内饰件用抗老化耐高温PA6/PP合金,包括下述重量份的组分:PA6?100份,PP80-120份,抗老化剂0.2-4份,热稳定剂0.5-2份。优选的,所述抗老化剂为硫代二丙酸双十八醇酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮和2-(2ˊ-羟基-5ˊ-叔辛基苯基)苯并三唑中的一种或几种的混合物;所述热稳定剂为硬脂酸钙、巯基乙酸异辛酯锑盐、硬脂酰苯甲酰甲烷和1,4-丁二醇双(β-氨基丁烯酸)酯中的一种或几种的混合物。本发明生产成本低、加工性能好、抗老化性和耐高温性好、环境友好。本发明的汽车内饰件用抗老化耐高温PA6/PP合金,特别适合于注塑成各种汽车内饰件。
Description
技术领域
本发明属于化工材料技术领域,具体涉及一种改性PA6/PP合金及其制备方法,尤其涉及一种汽车内饰件用抗老化耐高温PA6/PP合金及其制备方法。
背景技术
汽车工业已成为我国国民经济的重要支柱产业之一,随着经济的发展,出于对能源、环境、经济、效益等诸多方面的综合考虑,对汽车、铁路等交通运输工具的高速化和轻量化水平要求越来越高,促使汽车等工业领域塑料使用量的大幅提高,特别是高性能、低价格的塑料合金将日益受到关注。
PA6,又名尼龙6,是半透明或不透明乳白色粒子,具有热塑性、轻质、韧性好、耐化学品和耐久性好等特性,一般用于汽车零部件、机械部件、电子电器产品、工程配件等产品。具有良好的耐磨性、自润滑性、耐溶剂性、自熄性、耐油性和高韧性等综合性能,产量居五大工程塑料之首。
但是由于PA6中酰胺极性基团的存在,导致其吸水性强,尺寸稳定性差,限制了其应用,由于PP(聚丙烯)具有易加工、低吸水性等优良性能,且价格仅为PA6的一般,因此利用PP与PA6共混制成的PA6/PP合金可以克服PA6和PP的自身固有缺陷,具有较好的耐磨损性、耐水性、耐腐蚀性、成型加工性和制品的尺寸稳定性等。但是光、热稳定性差,亟需改善。
发明内容
针对现有技术中存在的上述不足,本发明所要解决的技术问题是提供一种汽车内饰件用抗老化耐高温PA6/PP合金,具有良好的抗老化性和耐高温性。
本发明目的是通过如下技术方案实现的:
一种汽车内饰件用抗老化耐高温PA6/PP合金,包括下述重量份的组分:
优选的,所述汽车内饰件用抗老化耐高温PA6/PP合金包括下述重量份的组分:
优选的,
所述抗老化剂为硫代二丙酸双十八醇酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮和2-(2'-羟基-5'-叔辛基苯基)苯并三唑中的一种或几种的混合物;
所述热稳定剂为硬脂酸钙、巯基乙酸异辛酯锑盐、硬脂酰苯甲酰甲烷和1,4-丁二醇双(β-氨基丁烯酸)酯中的一种或几种的混合物;
进一步优选的,
所述抗老化剂由下述重量份的组分组成:
进一步优选的,
所述热稳定剂由下述重量份的组分组成:
本发明还提供了上述汽车内饰件用抗老化耐高温PA6/PP合金的制备方法,其包括以下步骤:按配比称取原料,高速充分混合5-10分钟后,加入双螺杆挤出机,在220-260℃挤出造粒。
显然,在本发明中为提高产品的其他性能,还可以适应性地添加其他助剂,如增韧剂、阻燃剂、耐刮伤剂、润滑剂、耐黄变剂、成核剂、增塑剂和着色剂等。
本发明中,
硫代二丙酸双十八醇酯,CAS号:693-36-7。
四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯,CAS号:6683-19-8。
2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮,CAS号:131-57-7。
2-(2'-羟基-5'-叔辛基苯基)苯并三唑,CAS号:3147-75-9。
硬脂酸钙,CAS号:1592-23-0。
巯基乙酸异辛酯锑盐,CAS号:27288-44-4。
硬脂酰苯甲酰甲烷,CAS号:58446-52-9。
1,4-丁二醇双(β-氨基丁烯酸)酯,CAS号:14205-47-1。
发明人通过大量实验发现,使用本发明的抗老化剂和热稳定剂,可以有效增强PA6/PP合金的抗老化性能和耐高温性能,尤其是使用硫代二丙酸双十八醇酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮和2-(2'-羟基-5'-叔辛基苯基)苯并三唑的复配抗老化剂,具有协同增效的抗老化效果,使用硬脂酸钙、巯基乙酸异辛酯锑盐、硬脂酰苯甲酰甲烷和1,4-丁二醇双(β-氨基丁烯酸)酯的复配热稳定剂,具有协同耐高温效果,其机理还有待发明人进一步研究探讨。同时,其拉升强度、弯曲强度、弯曲模量和缺口冲击强度等常规参数均较满足要求。
本产品的制备工艺简单,产品成本低,产品的综合性能较优异。本发明的汽车内饰件用抗老化耐高温PA6/PP合金,可以用注塑工艺轻易加工成各种形状的零件,可用于制成汽车用内饰件。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述。本发明实施例和对比例中所使用的PA6为日本三菱瓦斯化学株式会社生产的1010C2,熔体流动速率(MFR)为26.5g/10min;PP为广东茂名石化公司生产的T30S,熔体流动速率(MFR)为2.0g/10min。
实施例1
按照表1中对应的实施例1数据称取各抗老化剂组分,充分混合后,得到实施例1的复配抗老化剂;
取干燥处理后的PA6100公斤、PP80公斤、硬脂酸钙1.5公斤和实施例1的复配抗老化剂,高速充分混合10分钟后,加入双螺杆挤出机的喂料口;控制双螺杆挤出机的转速在300rpm,温度在220℃,通过双螺杆挤出机挤出造粒,即获得实施例1的汽车内饰件用抗老化耐高温PA6/PP合金。
表1:实施例1-7的PA6/PP合金抗老化剂配方表单位:公斤
实施例2
按照表1中对应的实施例2数据称取各抗老化剂组分,充分混合后,得到实施例2的复配抗老化剂;
按照实施例1所述方法,获得实施例2的汽车内饰件用抗老化耐高温PA6/PP合金。
实施例3
按照表1中对应的实施例3数据称取各抗老化剂组分,充分混合后,得到实施例3的复配抗老化剂;
按照实施例1所述方法,获得实施例3的汽车内饰件用抗老化耐高温PA6/PP合金。
实施例4
按照表1中对应的实施例4数据称取各抗老化剂组分,充分混合后,得到实施例4的复配抗老化剂;
按照实施例1所述方法,获得实施例4的汽车内饰件用抗老化耐高温PA6/PP合金。
实施例5
按照表1中对应的实施例5数据称取各抗老化剂组分,充分混合后,得到实施例5的复配抗老化剂;
按照实施例1所述方法,获得实施例5的汽车内饰件用抗老化耐高温PA6/PP合金。
实施例6
按照表1中对应的实施例6数据称取各抗老化剂组分,充分混合后,得到实施例6的复配抗老化剂;
按照实施例1所述方法,获得实施例6的汽车内饰件用抗老化耐高温PA6/PP合金。
实施例7
按照表1中对应的实施例7数据称取各抗老化剂组分,充分混合后,得到实施例7的复配抗老化剂;
按照实施例1所述方法,获得实施例7的汽车内饰件用抗老化耐高温PA6/PP合金。
测试例1
对实施例1-7的PA6/PP合金的抗老化性进行测试,根据热氧老化实验标准GB/T7141-2008,进行人工加速老化实验(90℃,500h),测试人工加速老化后的拉伸强度保持率、冲击强度保持率和质量变化率,测试结果见表2。
表2:实施例1-7的PA6/PP合金抗老化性测试表
拉伸强度保持率(%) | 冲击强度保持率(%) | 质量变化率(%) | |
实施例1 | 86.1 | 85.2 | 1.30 |
实施例2 | 85.4 | 87.0 | 1.28 |
实施例3 | 79.6 | 80.4 | 1.71 |
实施例4 | 81.0 | 80.6 | 1.80 |
实施例5 | 80.2 | 78.1 | 1.76 |
实施例6 | 74.8 | 76.0 | 1.92 |
实施例7 | 71.9 | 72.5 | 2.24 |
对实施例1-7的PA6/PP合金的抗老化性进行测试,结果发现实施例1-7制得的PA6/PP合金均具有一定的抗老化性,尤其是实施例1-2使用了硫代二丙酸双十八醇酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮和2-(2'-羟基-5'-叔辛基苯基)苯并三唑制成的复配抗老化剂,相比较于实施例3-7,在添加相同比例抗老化剂的情况下,拉伸强度保持率和冲击强度保持率有显著提高,质量变化率显著下降,抗老化效果非常明显,特别针对PA6/PP合金的抗老化效果更加优异。
实施例8
按照表3中对应的实施例8数据称取各种热稳定剂组分,取干燥处理后的PA6100公斤、PP80公斤和实施例1的复配抗老化剂1.1公斤,高速充分混合10分钟后,将它们从双螺杆挤出机的喂料口加入,控制螺杆挤出机的转速在300rpm,温度在220℃,通过螺杆挤出机挤出造粒,即获得实施例8的汽车内饰件用抗老化耐高温PA6/PP合金。
表3:实施例8-13的PA6/PP合金热稳定剂配方表单位:公斤
硬脂酸钙 | 巯基乙酸异辛酯锑盐 | 硬脂酰苯甲酰甲烷 | 1,4-丁二醇双(β-氨基丁烯酸)酯 | |
实施例8 | 0.3 | 0.3 | 0.6 | 0.3 |
实施例9 | 0.3 | 0.3 | 0.9 | / |
实施例10 | 0.3 | 0.3 | / | 0.9 |
实施例11 | 0.6 | / | 0.6 | 0.3 |
实施例12 | / | 0.6 | 0.6 | 0.3 |
实施例13 | 1.5 | / | / | / |
实施例9
按照表3中对应的实施例9数据称取各种热稳定剂组分,按照实施例8所述方法,获得实施例9的汽车内饰件用抗老化耐高温PA6/PP合金。
实施例10
按照表3中对应的实施例10数据称取各种热稳定剂组分,按照实施例8所述方法,获得实施例10的汽车内饰件用抗老化耐高温PA6/PP合金。
实施例11
按照表3中对应的实施例11数据称取各种热稳定剂组分,按照实施例8所述方法,获得实施例11的汽车内饰件用抗老化耐高温PA6/PP合金。
实施例12
按照表3中对应的实施例12数据称取各种热稳定剂组分,按照实施例8所述方法,获得实施例12的汽车内饰件用抗老化耐高温PA6/PP合金。
实施例13
按照表3中对应的实施例13数据称取各种热稳定剂组分,按照实施例8所述方法,获得实施例13的汽车内饰件用抗老化耐高温PA6/PP合金。
测试例2
对实施例8-13的PA6/PP合金的耐高温性能进行测试,热变形温度按ISO75进行,试样尺寸为120mm×10mm×3mm,载荷为1.8MPa,结果如表4所示。
表4:实施例8-13的PA6/PP合金耐高温性测试表
样品 | 热变形温度,HDT(℃) |
实施例8 | 120.5 |
实施例9 | 109.5 |
实施例10 | 112.7 |
实施例11 | 115.3 |
实施例12 | 106.2 |
实施例13 | 94.1 |
由表4中的测试结果,实施例8-13制得的PA6/PP合金的热变形温度都较高,具有一定的耐高温效果,尤其是实施例8使用了硬脂酸钙、巯基乙酸异辛酯锑盐、硬脂酰苯甲酰甲烷和1,4-丁二醇双(β-氨基丁烯酸)酯的复配热稳定剂,相比较于实施例9-13,在使用同等用量的热稳定剂的情况下,热变形温度更高,更为显著的增强了PA6/PP合金的耐高温性能。
因此,本发明的抗老化耐高温PA6/PP合金可以显著提高抗老化性,耐高温性,且制备工艺简单,产品成本低,产品的综合性能较优异。还可以适应性地添加其他助剂,如阻燃剂、润滑剂、增韧剂、耐黄变剂、成核剂、增塑剂、着色剂等,用以提高其他方面性能。
本发明的汽车内饰件用抗老化耐高温PA6/PP合金,可以用注塑工艺轻易加工成各种形状的零件,可用于制成汽车用内饰件。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内,可不经过创造性劳动想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
Claims (3)
1.一种汽车内饰件用抗老化耐高温PA6/PP合金,其特征在于,包括下述重量份的组分:
所述抗老化剂由下述重量份的组分组成:硫代二丙酸双十八醇酯15份、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯25份、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮40份和2-(2'-羟基-5'-叔辛基苯基)苯并三唑30份;所述热稳定剂由下述重量份的组分组成:硬脂酸钙10-20份,巯基乙酸异辛酯锑盐10-20份,硬脂酰苯甲酰甲烷20-50份,1,4-丁二醇双(β-氨基丁烯酸)酯10-20份。
2.如权利要求1所述的汽车内饰件用抗老化耐高温PA6/PP合金,其特征在于,包括下述重量份的组分:
3.如权利要求1-2中任一项所述的汽车内饰件用抗老化耐高温PA6/PP合金的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:按配比称取原料,高速充分混合5-10分钟后,加入双螺杆挤出机,在220-260℃挤出造粒。
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