CN109651753A - 一种abs/pa/pc吸声复合材料、制备方法及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种ABS/PA/PC吸声复合材料、制备方法及其应用，该ABS/PA/PC吸声复合材料，按照重量配比的组分包括：ABS 40‑55份、PA 20‑30份、PC 10‑20份、增韧剂5‑10份、相容剂3‑5份、抗氧剂0.2‑0.5份、其他加工助剂0.5‑1份。本发明ABS/PA/PC吸声复合材料，具有良好的力学性能特别是具有高抗冲击性能，耐油性、耐磨性都有一定程度的提高，并且在吸声防噪方面得到了明显的提高。

Description

一种ABS/PA/PC吸声复合材料、制备方法及其应用
技术领域
本发明涉及一种高分子材料，尤其涉及到一种ABS/PA/PC吸声复合材料、制备方法及其应用。
背景技术
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS)是丙烯腈(A)-丁二烯(B)-苯乙烯(S)的三元共聚物。它综合了三种组分的性能，其中丙烯腈具有高的硬度和强度、耐热性和耐腐蚀性；丁二烯具有抗冲击性和韧性；苯乙烯具有表面高光泽性、易着色性和易加工性。上述三组分的特性使ABS塑料成为一种“质坚、性韧、刚性大”的综合性能良好的热塑性塑料。但ABS的耐候性和耐溶剂性较差，在使用过程中极易产生划痕，影响美观，极大的限制了ABS的广泛使用。
聚碳酸酯(PC)，无色透明，耐热，抗冲击，在普通使用温度内都有良好的机械性能，不需要添加剂就具有UL94V2级阻燃性能。PC主要性能缺陷是耐水解稳定性不够高，对缺口敏感，耐有机化学品性，耐刮痕性较差，长期暴露于紫外线中会发黄。和ABS一样，PC容易受某些有机溶剂的侵蚀。
聚己二酰己二胺(PA)，是一种半晶体-晶体材料，具有较高的强度和刚度，并且能耐酸碱及大多数有机溶剂，具有耐磨性、自润滑性等优良特点。在与ABS形成非晶/结晶合金时，使得阻尼因子升高，从而具有吸声减震防噪的功能。另外，PA具有优异的电绝缘性和耐热性，广泛应用于汽车工业、电子电器等领域中。
随着生活水平日益的提升，人们对材料的要求也日益升高。在汽车行驶过程中，由于行进与急停导致后备箱物品与后备箱体碰撞，而发出较大的声响，同时，对后备箱体材料的性能也提出来更高的要求。因此，寻找一种新的材料，在提高后备箱体的机械性能，同时降低发出的声响，是一种必然趋势。
发明内容
为解决上述提到的现有技术中存在的不足和问题，本发明提供一种ABS/PA/PC吸声复合材料，按照重量配比的组分包括：
进一步地，所述ABS 220℃/10kg条件下熔融指数为10-20g/min。
进一步地，所述PA选用聚己二酰己二胺，粘度范围为2.6-2.7dl/g。
进一步地，所述PC选用双酚A型聚碳酸酯树脂，在300℃/1.2kg条件下熔融指数为8-20g/min。
进一步地，所述增韧剂选用甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯的三元共聚物(MBS)。
进一步地，所述相容剂选用苯乙烯-丙烯腈-马来酸酐共聚物(SMA-800)。
进一步地，所述抗氧剂选用酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂的复配物。
进一步地，所述其他加工助剂包括内外润滑剂、稳定剂，润滑剂选用乙撑双硬脂酰胺、硬脂酸钙或季戊四醇硬脂酸酯中的一种或几种的复配物；稳定剂选择硅酮粉。
本发明还提供一种如上所述的ABS/PA/PC吸声复合材料制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS)在80℃下烘2-3小时，控制水分＜0.05％以下；
步骤二、将聚对苯二甲酸丁二醇酯(PA)在100℃下烘2-4小时，控制水分＜0.3％以下；
步骤三、聚碳酸酯(PC)在120℃下烘2-4小时，控制水分＜0.05％以下；
步骤四、按一定比例称取ABS、PA、PC，加入高混机中混合1分钟；
步骤五、按一定比例称取增韧剂、相容剂、抗氧剂以及其它加工助剂等组份加入高混机中，直至混合均匀后，出料送入双螺杆挤出机，进行熔融塑化、捏合混炼，最后经机头挤出、拉条、冷却、切粒、干燥，即得复合材料。
本发明还提供一种上述的ABS/PA/PC吸声复合材料在新能源汽车后备箱体的应用。
与现有的运用于新能源汽车后备箱体材料相比，本发明具有如下优点：
(1)本发明所提供ABS/PA/PC复合材料应用于后备箱体中，以ABS为基材，加入一定量的PA，可以在一定程度上提高ABS的耐油性和耐磨性。另外,ABS属于无形性塑料，而PA属于结晶型塑料，ABS/PA共混合金便形成了非晶/结晶体系，这样的介质，对于声波能够产生较强的阻尼作用，不利于声波的传递，因此，ABS/PA合金能够吸声防噪。但因ABS和PA的相容性不佳，极易出现分层，即使能够吸声防噪，但是合金性能极差，无法在实际应用发挥合金效果。因此，在ABS/PA组合中加入PC，加入的PC既可以提高ABS、PA两组分的相容性，又使得材料力学性能极大提高的同时，吸声效果更好。
(2)本发明所提供ABS/PA/PC复合材料应用于后备箱体中，耐磨性和耐油性更佳，因此材料使用寿命更高。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例对技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供的提供一种ABS/PA/PC吸声复合材料如表1的实施例1-4及对比例1-2(各组分按照重量配比)：
表1
其中，ABS优先选用在220℃/10kg条件下熔融指数为10-20g/min。
PA优先选用聚己二酰己二胺，粘度范围为2.6-2.7dl/g。
PC优先选用双酚A型聚碳酸酯树脂，在300℃/1.2kg条件下熔融指数为8-20g/min。
增韧剂优先选用甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯的三元共聚物(MBS)。
相容剂优先选用苯乙烯-丙烯腈-马来酸酐共聚物(SMA-800)。
抗氧剂优先选用酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂的复配物。
其他加工助剂包括内外润滑剂、稳定剂，润滑剂选用乙撑双硬脂酰胺、硬脂酸钙或季戊四醇硬脂酸酯中的一种或几种的复配物；稳定剂选择硅酮粉。
以下为上述实施例和对比例的制备方法(按表1重量配比称取各实施例的组分)：
步骤一、将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS)在80℃下烘2-3小时，控制水分＜0.05％以下；
步骤二、将聚己二酰己二胺(PA)在100℃下烘2-4小时，控制水分＜0.3％以下；
步骤三、聚碳酸酯(PC)在120℃下烘2-4小时，控制水分＜0.05％以下；
步骤四、按一定比例称取ABS、PA、PC，加入高混机中混合1分钟；
步骤五、按一定比例称取增韧剂、相容剂、抗氧剂以及其它加工助剂等组份加入高混机中，直至混合均匀后，出料送入双螺杆挤出机，进行熔融塑化、捏合混炼，最后经机头挤出、拉条、冷却、切粒、干燥，即得复合材料。
将实施例子1-4和对比例1-2所得到的ABS/PA/PC复合材料采用注塑成型机注塑标准试样，进行性能测试项目、测试项目所依据的标准以及测试结果如表2：
表2
从上面的得到的实验数据中可以看出，本发明ABS/PA/PC复合材料，具有良好的吸声防噪效果，具体说明如下：在相同测试的条件下，实施例1-4都符合吸声测试要达到的标准，而对比例1中由于缺乏增韧剂的配合在吸声测试中不合格，对比例2中由于缺乏PC和相容剂在吸声测试中不合格，由此说明，本发明之间组分是个整体的方案，只有按照一定的比例才能产生协同作用，从而产生吸声防噪的效果。
同时，将各实施例的样条进行实验评估材料耐油性。采用涂覆的溶剂为市面上常见的中石化93#汽油。一段时间后，观察材料表面的开裂情况如表3所示。
表3
实施例 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 对比例1 对比例2
样条开裂情况 △△△ △△△ △△△ △△△ △△△ △
注：△越小，表示开裂情况越严重，耐油性越差。
从上面的得到的实验数据中可以看出，本发明ABS/PA/PC复合材料，具有更佳的力学性能在机械性能提升的同时，材料的耐刮擦性以及耐油性也更好，并且，吸声防燥功能更佳，因此上述的ABS/PA/PC吸声复合材料非常适合在新能源汽车后备箱体的应用。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种ABS/PA/PC吸声复合材料，其特征在于，按照重量配比的组分包括：
2.根据权利要求1所述的ABS/PA/PC吸声复合材料，其特征在于，所述ABS在220℃/10kg条件下熔融指数为10-20g/min。
3.根据权利要求1所述的ABS/PA/PC吸声复合材料，其特征在于：所述PA选用聚己二酰己二胺，粘度范围为2.6-2.7dl/g。
4.根据权利要求1所述的ABS/PA/PC吸声复合材料，其特征在于：所述PC选用双酚A型聚碳酸酯树脂，在300℃/1.2kg条件下熔融指数为8-20g/min。
5.根据权利要求1所述的ABS/PA/PC吸声复合材料，其特征在于：所述增韧剂选用甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯的三元共聚物(MBS)。
6.根据权利要求1所述的ABS/PA/PC吸声复合材料，其特征在于：所述相容剂选用苯乙烯-丙烯腈-马来酸酐共聚物(SMA-800)。
7.根据权利要求1所述的ABS/PA/PC吸声复合材料，其特征在于：所述抗氧剂选用酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂的复配物。
8.一种如权利要求1所述的ABS/PA/PC吸声复合材料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS)在80℃下烘2-3小时，控制水分＜0.05％以下；
步骤二、将聚己二酰己二胺(PA)在100℃下烘2-4小时，控制水分＜0.3％以下；
步骤三、聚碳酸酯(PC)在120℃下烘2-4小时，控制水分＜0.05％以下；
步骤四、按一定比例称取ABS、PA、PC，加入高混机中混合1分钟；
步骤五、按一定比例称取增韧剂、相容剂、抗氧剂以及其它加工助剂等组份加入高混机中，直至混合均匀后，出料送入双螺杆挤出机，进行熔融塑化、捏合混炼，最后经机头挤出、拉条、冷却、切粒、干燥，即得复合材料。
9.一种如权利要求1所述的ABS/PA/PC吸声复合材料在新能源汽车后备箱体的应用。
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