CN109504081B - 一种良触感易包胶聚酰胺复合材料及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种良触感易包胶聚酰胺复合材料及制备方法，该材料包括以下重量份的组分：PA6树脂25～75份；玻璃纤维15～50份；苯乙烯共聚物5～15份；相容剂2～8份；极性改性剂3～10份；抗氧剂0.2～0.5份；分散剂0.2～0.5份；其中，极性改性剂为聚烯烃与苯乙烯类物质的接枝共聚物；制备时，将除玻璃纤维外其他组分按质量份数称好放入高速混合机中混合，然后放入双螺杆挤出机主喂料口中，玻璃纤维从侧喂料口加入，挤出造粒。本发明所得良触感易包胶聚酰胺复合材料具有表面触感好，耐磨，容易包胶等特点，可广泛适用于要求包胶注塑的电动工具、运动器材、电子电器等领域。

Description

一种良触感易包胶聚酰胺复合材料及制备方法
技术领域
本发明涉及聚酰胺材料技术领域，具体涉及一种良触感易包胶聚酰胺复合材料及制备方法。
背景技术
聚酰胺具有理想的耐化学品性、可加工性和耐热性能，是五大工程塑料之首，而其中又属PA66、PA6用途最为广泛。未经改性的聚酰胺，强度低、吸水大，尺寸稳定性差，加入一定量的无机增强材料可以明显提高这些特性，最常见的是玻璃纤维的加入可以显著提高尼龙材料的机械特性，在电动工具等工程类部件应用广泛，但是由于其自身硬度高，表面粗糙，在长时间握持使用时，给人的接触摩擦造成不适感，目前比较常见的做法是利用弹性体二次包胶注塑的方式，在手柄等部件表面附着一层弹性体软性材料，来改善手感。但由于尼龙和弹性体表面极性相差大，二者很难相容性差，结合性差易剥离。
CN 108456416A公开了“一种可用于低温包胶尼龙的热塑性弹性体组合物及其制备方法”，本发明各种原料组成的质量百分比为:氢化苯乙烯类热塑性弹性体：10％～25％、热塑性聚氨酯弹性体：30％～40％、矿物油：15％～30％、低熔点聚酰胺树脂：10％～20％、相容剂：3％～15％。该专利在不使用任何粘合剂的情况下，在较低的温度下通过注塑机就可以实现本发明的组合物与尼龙以及尼龙加纤制品的包覆。但是，这类材料往往都与尼龙的基体有一定的关联性，一旦增强尼龙产品的基体发生变化，通产需要通过弹性体配方调整来适配，操做工作量大，效率低，成本较高。
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良触感易包胶聚酰胺复合材料及制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种良触感易包胶聚酰胺复合材料，该复合材料包括以下重量份的组分：
Figure BDA0001911539130000021
所述极性改性剂为聚烯烃与苯乙烯类物质的接枝共聚物。
本发明选择聚烯烃与苯乙烯类物质的接枝共聚物作为极性改性剂，成型过程中苯乙烯类物质置于聚合物内部，聚烯烃分子链在聚合物表层，在材料外部由形成一层致密的PE微凸膜层，触觉上会有蜡状触感，即时不包胶也有明显的改善的手感，由于改善的表面极性，和弹性体有更好的结合力，具有极佳的抗撕裂性能。
优选的，所述PA6树脂的熔点为210～225℃，特征粘度为1.8～3.0，端氨基含量为40～55mmol/kg。端氨基是反应官能团，本发明控制端氨基含量在该范围内，是为了有更好的反应活性。
所述玻璃纤维为无碱玻璃纤维，所述玻璃纤维的表面经硅烷偶联剂处理。玻璃纤维的表面硅烷偶联剂处理，使得玻璃纤维为无机材料，可以和树脂有机材料更好的结合。
优选的，所述苯乙烯共聚物为丙烯腈-苯乙烯共聚物。本发明在PA6树脂中加入丙烯腈-苯乙烯共聚物，在加工过程中，可改变PA6的结晶行为，增加了聚合物中无定型态的组分含量，有助于玻璃纤维更好的包覆其中，使得制件有着优异的表面质量，加上其本身是高极性材料，可以提高材料的表面极性。
优选的，所述相容剂为ABS-MAH、ABS-GMA或AES-MAH中的一种，更优选为AES-MAH。选择上述材料作为相容剂，同时选择高端氨基的PA6基体增加了反应活性，可进一步控制各组分的相态尺寸分布，材料力学性能不会降低。
优选的，所述极性改性剂选自低密度聚乙烯与聚苯乙烯或丙烯腈-苯乙烯共聚物的接枝共聚物、乙烯和甲基丙烯酸缩水甘油酯的共聚物与聚苯乙烯或丙烯腈-苯乙烯共聚物的接枝共聚物或聚丙烯与聚苯乙烯的接枝共聚物中的一种，即LDPE-graft-PS、EGMA-graft-PS、LDPE-graft-AS、PP-graft-AS或EGMA-graft-AS中的一种。更优选的，极性改性剂为LDPE-graft-AS，LDPE与AS配比为1:9到9:1。最优选的，LDPE与AS配比为7:3。
优选的，所述抗氧剂为亚磷酸酯和受阻胺抗氧剂的复配抗氧剂，所述亚磷酸酯和受阻胺抗氧剂的质量比为1:1。
优选的，所述分散剂为EBS。
一种如上所述良触感易包胶聚酰胺复合材料的制备方法，包括以下步骤：
将PA6树脂、苯乙烯共聚物、相容剂、极性改性剂、抗氧剂、分散剂混合均匀，从双螺杆挤出机主喂料口投入；将玻璃纤维从双螺杆挤出机的侧喂料口投入，挤出造粒，即得所述良触感易包胶聚酰胺复合材料。
优选的，所述双螺杆挤出机的转速为180～600r/min，温度为200～260℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果体现在以下几方面：
(1)选择聚烯烃与苯乙烯类物质的接枝共聚物作为极性改性剂，成型过程中苯乙烯类物质置于聚合物内部，聚烯烃分子链在聚合物表层，在材料外部由形成一层致密的PE微凸膜层，触觉上会有蜡状触感，即时不包胶也有明显的改善的手感，由于改善的表面极性，和弹性体有更好的结合力，具有极佳的抗撕裂性能；
(2)在PA6树脂中加入丙烯腈-苯乙烯共聚物，在加工过程中，可改变PA6的结晶行为，增加了聚合物中无定型态的组分含量，有助于玻璃纤维更好的包覆其中，使得制件有着优异的表面质量，加上其本身是高极性材料，可以提高材料的表面极性；
(3)选择ABS-MAH、ABS-GMA或AES-MAH中的一种作为相容剂，同时选择高端氨基的PA6基体增加了反应活性，可进一步控制各组分的相态尺寸分布，材料力学性能不会降低。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
下述实施例及对比例中采用的而原料如下：
PA6，熔点221℃，特性粘度2.4，端氨基含量45；
玻璃纤维为经硅烷处理的无碱玻纤，可以是的欧文斯科宁公司的983；
苯乙烯共聚物为AS,可以是韩国锦湖的S2AN326；
相容剂为AES-g-MAH,优选是江苏佳易容的CMG7000；
极性改性剂为聚烯烃接枝共聚物LDPE-graft-AS；
抗氧剂为168、1098按1:1复配
分散剂为EBS。
实施例
将除玻璃纤维外的其他组分按表1比例放入高混机中混合5-10min后出料，得到混合物，并从双螺杆挤出机的主喂料口加入，玻璃纤维从侧喂料口加入，然后控制双螺杆挤出机的加工温度200-260℃，螺杆转数180-600转/分，将混合物置于双螺杆挤出机挤出造粒，即得产品。
对比例
采用与实施例相同的制备方法，不同之处在于采用的原料比例不同，具体如表1所示。
表1实施例和对比例中原料配比
Figure BDA0001911539130000041
将样品1～5与对比例1～3制备得到的材料，用ISO标准进行性能测试对比，并制成把手样件，观察表面情况，再使用TPE进行包胶，TPE牌号是普利万公司的BergaflexTM BFI35A-322通过撕裂性能评价黏胶情况，结果如表2所示。
表2测试结果
Figure BDA0001911539130000042
Figure BDA0001911539130000051
从中我们可以看出，实施例制备得到的样品与对比例制备得到的样品相比，具有更为优良的黏胶情况和触感。

Claims (6)

1.一种良触感易包胶聚酰胺复合材料，其特征在于，该复合材料包括以下重量份的组分：
PA6树脂 25~75份；
玻璃纤维 15~50份；
苯乙烯共聚物 5~15份；
相容剂 2~8份；
极性改性剂 3~10份；
抗氧剂 0.2~0.5份；
分散剂 0.2~0.5份；
所述PA6树脂的熔点为210~225℃，特征粘度为1.8~3.0，端氨基含量为40~55mmol/kg；所述苯乙烯共聚物为丙烯腈-苯乙烯共聚物；所述相容剂为ABS-MAH、ABS-GMA或AES-MAH中的一种；
所述极性改性剂为低密度聚乙烯与丙烯腈-苯乙烯共聚物的接枝共聚物。
2.根据权利要求1所述的一种良触感易包胶聚酰胺复合材料，其特征在于，所述玻璃纤维为无碱玻璃纤维，所述玻璃纤维的表面经硅烷偶联剂处理。
3.根据权利要求1所述的一种良触感易包胶聚酰胺复合材料，其特征在于，所述抗氧剂为亚磷酸酯和受阻胺抗氧剂的复配抗氧剂，所述亚磷酸酯和受阻胺抗氧剂的质量比为1:1。
4.根据权利要求1所述的一种良触感易包胶聚酰胺复合材料，其特征在于，所述分散剂为EBS。
5.一种如权利要求1~4任一所述良触感易包胶聚酰胺复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将PA6树脂、苯乙烯共聚物、相容剂、极性改性剂、抗氧剂、分散剂混合均匀，从双螺杆挤出机主喂料口投入；将玻璃纤维从双螺杆挤出机的侧喂料口投入，挤出造粒，即得所述良触感易包胶聚酰胺复合材料。
6.根据权利要求5所述的一种良触感易包胶聚酰胺复合材料的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机的转速为180～600 r/min，温度为200～260℃。
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