CN103980699B - 汽车内饰件用抗老化耐高温pa6/pp合金及制备方法 - Google Patents

汽车内饰件用抗老化耐高温pa6/pp合金及制备方法 Download PDF

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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

汽车内饰件用抗老化耐高温PA6/PP合金及制备方法
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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