CN108003548A - 聚酰胺作为流动促进剂在提高增强芳族乙烯基共聚物组合物光泽度的用途 - Google Patents

聚酰胺作为流动促进剂在提高增强芳族乙烯基共聚物组合物光泽度的用途 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种聚酰胺作为流动促进剂在提高增强芳族乙烯基共聚物组合物光泽度的用途。本发明通过研究意外的发现，将聚酰胺作为流动促进剂添加到增强芳族乙烯基共聚物组合物中，可以显著提高增强芳族乙烯基共聚物组合物熔融时的流动性，使聚酰胺树脂在注塑过程中形成皮层，芳族乙烯基共聚物和玻璃纤维材料形成芯材，这样典型的皮芯结构可以有效的防止玻纤外漏并使得注塑制件表面呈现出较高光泽，从而大大拓宽了聚酰胺树脂在市场中的应用范围。

Description

聚酰胺作为流动促进剂在提高增强芳族乙烯基共聚物组合物 光泽度的用途
技术领域
本发明涉及聚酰胺的新用途，特别涉及聚酰胺作为流动促进剂在提高增强芳族乙烯基共聚物组合物光泽度的用途。
背景技术
橡胶改性的芳族乙烯基共聚物树脂如如ABS（丙烯腈、丁二烯和苯乙烯组成的共聚物）、MABS（丙烯酸酯、丙烯腈、丁二烯和苯乙烯组成的共聚物）、ASA（丙烯酸酯橡胶、丙烯腈、苯乙烯共聚物）AES（丙烯腈、三元乙丙橡胶、苯乙烯共聚物）等具有容易加工，适合注射、挤塑、吹塑等多种成型方法，而且具有较好的综合力学性能，因此被广泛应用于包装、日用品、电子电器、玩具、仪表、运输和机器制造等领域。然而对于一些高力学强度要求的结构制件，如冰箱门拉手、电视机边框和电视机支撑底座等，普通橡胶改性的芳族乙烯基共聚物基材或矿物填充橡胶改性的芳族乙烯基共聚物难以满足力学性能和尺寸稳定要求。通常采用玻纤增强橡胶改性的芳族乙烯基共聚物可显著提高机械性能，改善耐热性能，同时可以通过降低线性热膨胀系数和成型收缩率，进而提高其尺寸稳定性。
消费市场上具有高光效果外观部件具有视觉上的美感，更能引起消费者的青睐，然而玻纤增强产品注塑过程中存在玻纤流动取向问题，出现明显的玻璃纤维流纹，导致注塑件表面有浮纤出现外漏会影响注塑制件表面平整度，大大降低了表面光泽度。而对于外观制件来说，要求制品表面平整、光滑，不存在缺陷。然而、现有的玻纤增强芳族乙烯基共聚物多不能满足制件的外观要求，限制了其的应用。
在“浮纤”现象消除的研究中，喷涂是常见的对塑料制品进行表面装饰的处理工艺。然而喷涂存在如环境污染、总体成本高、生产流程长效率低、漆膜在运输和使用存在脱落概率；另外，现有研究者开发出从设备及材料配方上改善玻纤增强材料表面，如专利CN103483761 A报道了一种纤维增强ABS 材料及其制备方法，后续成型工艺为高速高温成型技术（RHCM）, 得到高光玻纤增强ABS制品，但是RHCM技术设备投入大、能耗高，不符合低碳、节能减排的环保理念；专利CN101469107 B公开了一种良好表面、高流动玻璃纤维增强PBT/ABS 复合材料，通过添加大量的润滑剂改善表面效果以及专利CN 101864117 B报道了在增强ABS体系中添加小分子增塑剂如双酚A双（磷酸二苯酯），增加体系流动性减少玻纤外漏来获得良好表面，然而这些润滑剂或磷酸酯化合物等分子量低，容易随制品放置而表面析出，存在质量隐患，同时光泽度依然低于80°，改善效果依然不理想；专利CN 103275454 A利用偶联剂预先处理玻璃微珠并在树脂中加入SAN，提高ABS 塑料的光泽度和强度。但由于玻璃微珠前期活化处理复杂耗时，且增强效果远不如玻纤，应用受限。因此，如何在避免高能耗的喷涂或高速高温成型技术下，获得同时有良好机械性能、高尺寸稳定性及外观光泽度高的玻纤增强橡胶改性的芳族乙烯基共聚物制品，是行业共同面临并亟待解决的技术难题。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种聚酰胺作为流动促进剂在提高增强芳族乙烯基共聚物组合物光泽度的用途。
所述聚酰胺的相对粘度在1.0-3.4 之间，优选1.6-2.7之间，相对粘度根据标准ISO307以96%浓度的浓硫酸作为溶剂利用乌氏粘度计测试所得。优选的，所述聚酰胺由60-90wt%的结晶性聚酰胺和10-40wt%的非结晶性聚酰胺组成，优选聚酰胺由70-85wt%的结晶性聚酰胺和15-30wt%的非结晶性聚酰胺组成。
所述结晶性聚酰胺选自聚癸二酸癸二胺(尼龙1010)、聚十一酰胺(尼龙11)、聚十二酰胺(尼龙12)、聚己内酰胺(尼龙6)、聚癸二酰己二胺(尼龙610)、聚十二烷二酰己二胺(尼龙612)、聚己二酰己二胺(尼龙66)、聚辛酰胺(尼龙8)、聚9-氨基壬酸(尼龙9)中的一种或几种的混合。
所述非结晶性聚酰胺选自聚对苯二甲酰三甲基己二胺或聚庚二胺3-特丁基己二酸中的一种或二者的混合。
所述聚酰胺的加入量占增强芳族乙烯基共聚物组合物总重量的2~60%，优选为10~40%，更优选为15~30%。
所述增强芳族乙烯基共聚物组合物包括芳族乙烯基共聚物和增强剂，其中，增强剂的加入量占增强芳族乙烯基共聚物组合物总重量的5~40%。
所述芳族乙烯基共聚物在220℃，10kg载荷条件下的熔体流动速率为5～120g/10min，优选8~40g/10min。
所述芳族乙烯基共聚物选自丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS、甲基丙烯酸甲酯-丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物MABS、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物ASA、丙烯腈-三元乙丙橡胶-苯乙烯共聚物AES、丙烯腈-硅丙橡胶-苯乙烯共聚物SAS中的一种或几种，优选为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS或丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物ASA。
所述增强剂选自玻璃纤维、碳纤维、滑石粉、硅灰石、晶须、玻璃微珠中的一种或几种的混合物，优选玻璃纤维或碳纤维，更优选为直径为6~20微米的玻璃纤维。
本发明所述的增强芳族乙烯基共聚物组合物可通过已知方法制得，具体步骤如下：
除增强剂外，将各组分在高速搅拌混料机中混合均匀，然后将混合均匀的物料置于双螺杆挤出机中，其中增强剂通过侧喂系统加入，经双螺杆机熔融、挤出，造粒即得。
优选的，所述双螺杆挤出机的喂料转速为200~350 rpm；双螺杆挤出机的各段螺杆温度从加料口到机头的温度分别优选为一区220～250℃，二区220 ～ 270℃，三区210 ～260℃，四区210 ～ 260℃，五区210 ～ 260℃，口模温度220 ～ 260℃，主机转速是100 ～500r/min，真空度低于0.1MPa。
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：
本发明通过研究意外的发现，将聚酰胺作为流动促进剂添加到增强芳族乙烯基共聚物组合物中，可以显著提高增强芳族乙烯基共聚物组合物熔融时的流动性，使聚酰胺树脂在注塑过程中形成皮层，芳族乙烯基共聚物和玻璃纤维材料形成芯材，这样典型的皮芯结构可以有效的防止玻纤外漏，并使得注塑制件表面呈现出较高光泽，从而大大拓宽了聚酰胺树脂在市场中的应用范围。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明，以下实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受下述实施例的限制。
本发明所使用的原料如下：
ASA，Luran S 777K，苯领公司，熔体流动速率15g/10min；
AES，AES HW500E，韩国锦湖，熔体流动速率12 g/10min；
SAS，DIALAC E259B，日本UMG，熔体流动速率15 g/10min；
ABS1，ABS AG10NP，台化，熔体流动速率6g/10min；
ABS2，ABS HI-121，LG，熔体流动速率15g/10min；
PA6（1）：相对粘度2.5，
PA6（2）：相对粘度1.2，
聚对苯二甲酰三甲基己二胺（透明尼龙）：相对粘度2.7
增强剂，玻璃纤维，ECS13-4.5-534A，桐乡巨石，直径为13μm。
含有聚酰胺的增强芳族乙烯基共聚物组合物的制备：
除增强剂外，按表1配比将各组分在高速搅拌混料机中混合均匀，然后将混合均匀的物料置于双螺杆挤出机中，其中增强剂通过侧喂系统加入，经双螺杆机熔融、挤出，造粒即得含有聚酰胺的芳族乙烯基共聚物组合物，然后经注塑机在不低于80℃模具温度下注塑成型即可得到制品，性能结果见表1所示。
其中，所述双螺杆挤出机的喂料转速为200~350 rpm；双螺杆挤出机的各段螺杆温度从加料口到机头的温度分别优选为一区220～250℃，二区220 ～ 270℃，三区210 ～260℃，四区210 ～ 260℃，五区210 ～ 260℃，口模温度220 ～ 260℃，主机转速是100 ～500r/min，真空度低于0.1MPa。
光泽度的测试标准：ASTM D523 ，取60°角测试值。
浮纤：表面浮纤使用方板评估，将样板在二次元光学显微镜下观察观察，将纤等级分为3 个等级：
等级1：表面无浮纤；
等级2：表面有轻微浮纤；
等级3：表面有明显浮纤；
表1 实施例1~17各组成的具体配比及其测试性能结果（重量份）

Claims (9)

1.聚酰胺作为流动促进剂在提高增强芳族乙烯基共聚物组合物光泽度的用途。
2.根据权利要求1所述的聚酰胺作为流动促进剂在提高增强芳族乙烯基共聚物组合物光泽
度的用途，其特征在于，所述聚酰胺的相对粘度在1.0-3.4 之间，优选1.6-2.7之间，相对粘度根据标准ISO307以96%浓度的浓硫酸作为溶剂利用乌氏粘度计测试所得。
3.根据权利要求1所述的聚酰胺作为流动促进剂在提高增强芳族乙烯基共聚物组合物光泽度的用途，其特征在于，所述聚酰胺由60-90wt%的结晶性聚酰胺和10-40wt%的非结晶性聚酰胺组成，优选聚酰胺由70-85wt%的结晶性聚酰胺和15-30wt%的非结晶性聚酰胺组成。
4.根据权利要求3所述的聚酰胺作为流动促进剂在提高增强芳族乙烯基共聚物组合物光泽度的用途，其特征在于，所述结晶性聚酰胺选自聚癸二酸癸二胺、聚十一酰胺、聚十二酰胺、聚己内酰胺、聚癸二酰己二胺、聚十二烷二酰己二胺、聚己二酰己二胺、聚辛酰胺、聚9-氨基壬酸中的一种或几种的混合；所述非结晶性聚酰胺选自聚对苯二甲酰三甲基己二胺或聚庚二胺3-特丁基己二酸中的一种或二者的混合。
5.根据权利要求1所述的聚酰胺作为流动促进剂在提高增强芳族乙烯基共聚物组合物光泽度的用途，其特征在于，所述聚酰胺的加入量占增强芳族乙烯基共聚物组合物总重量的2~60%，优选为10~40%，更优选为15~30%。
6.根据权利要求1所述的聚酰胺作为流动促进剂在提高增强芳族乙烯基共聚物组合物光泽度的用途，其特征在于，所述增强芳族乙烯基共聚物组合物还包括芳族乙烯基共聚物和增强剂，其中，增强剂的加入量占增强芳族乙烯基共聚物组合物总重量的5~40%。
7.根据权利要求6所述的聚酰胺作为流动促进剂在提高增强芳族乙烯基共聚物组合物光泽度的用途，其特征在于，所述芳族乙烯基共聚物在220℃，10kg载荷条件下的熔体流动速率为5～120g/10min，优选8~40g/10min。
8.根据权利要求7所述的聚酰胺作为流动促进剂在提高增强芳族乙烯基共聚物组合物光泽度的用途，其特征在于，所述芳族乙烯基共聚物选自丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS、甲基丙烯酸甲酯-丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物MABS、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物ASA、丙烯腈-三元乙丙橡胶-苯乙烯共聚物AES、丙烯腈-硅丙橡胶-苯乙烯共聚物SAS中的一种或几种，优选为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS或丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物ASA。
9.根据权利要求6所述的聚酰胺作为流动促进剂在提高增强芳族乙烯基共聚物组合物光泽度的用途，其特征在于，所述增强剂选自玻璃纤维、碳纤维、滑石粉、硅灰石、晶须、玻璃微珠中的一种或几种的混合物，优选玻璃纤维或碳纤维，更优选为直径为6~20微米的玻璃纤维。
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