CN109762326A - 一种低收缩率pa6/abs合金材料及其制备方法 - Google Patents

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白福青
王刚
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Abstract

一种低收缩率PA6/ABS合金材料及其制备方法，其中低收缩率PA6/ABS合金材料按成分比例包括：PA6 40～85％；ABS 5～30％；超细微硫酸钡5～30％；相容剂3～25％；抗氧剂0.2～0.5％；光稳定剂0.2～0.5％；润滑剂0.3～0.8％。本发明在PA6/ABS合金体系中加入超细微硫酸钡组分，能够增加材料的刚性，降低制品尺寸收缩率，改善制件成型加工稳定性，能显著提升制品的硬度和耐磨性能，并能够大幅降低材料成本。

Description

一种低收缩率PA6/ABS合金材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，特别涉及一种低收缩率PA6/ABS合金材料及其制备方法。
背景技术
随着科学技术的迅猛发展，人们对材料的要求也日益提高；采用单一品种塑料制作的某些汽车部件的性能己不能令人满意；某些汽车部件由于没有找到性能上符合要求的塑料材料而仍用金属制造，导致制造成本昂贵，且加工工艺复杂难度大；可见，采用高分子合金工程塑料是解决上述问题的有效途径之一，而常用的塑料材料包括PA6和ABS。
其中，PA6是一种性能优良的工程塑料,由于具有优良的机械强度，较高的耐热性、耐磨性，自润滑性和耐腐蚀性等被广泛应用；同时低温缺口冲击强度较低、吸水性高、尺寸稳定性较差而限制了其在某些领域的应用。
ABS树脂是丙烯晴-丁二烯-苯乙烯三元共聚物，它同时具备丙烯晴优良的刚性，丁二烯橡胶的耐冲击性和苯乙烯良好的加工流动性和稳定性；但ABS树脂本身存在耐热性、耐候性与耐化学腐蚀性差等缺陷，也妨碍了树脂的进一步应用。
PA6与ABS与共混合金化，既保持了原有聚合物的优良性能，又改进了各自聚合物性能的不足；将PA6与ABS共混所制得的PA6/ABS合金既具有耐热、耐磨和耐化学药品性等，又具有良好的加工性、尺寸稳定性和耐冲击韧性。目前，汽车仪表板周边内饰件很多都选用PC/ABS合金，较少采用PA6/ABS合金；相比PC/ABS材料，PA6/ABS具有密度低,流动性好的特点，并有良好的噪声阻尼性和良好的耐热性、耐化学性和机械性能，这些特性非常贴合汽车轻量化和环保节能的发展方向；但PA6/ABS材料同时也具有很明显的缺陷，如吸水性高，尺寸稳定性差，不耐刮擦，这些都极大地限制了其在汽车市场的应用。
因此，有必要做进一步改进。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种能够增加材料刚性，降低制品尺寸收缩率，改善制件成型加工稳定性，显著提升制品硬度和耐磨性能，大幅降低材料成本的低收缩率PA6/ABS合金材料及其制备方法，以克服现有技术中的不足之处。
按此目的设计的一种低收缩率PA6/ABS合金材料，其特征在于：按成分比例包括：
所述相容剂为POE-g-MAH和ABS-g-MAH的复配混合物。
所述抗氧剂为高分子量亚磷酸酯类抗氧剂。
所述润滑剂耐高温高分子多功能润滑剂。
作为一具体的实施方案：PA6的成分比例为50～75％。
作为又一具体的实施方案：PA6的成分比例为60～70％。
上述低收缩率PA6/ABS合金材料的制备方法，其特征在于：包括以下制备步骤：
A、将PA6、ABS、超细微硫酸钡、相容剂、抗氧剂、润滑剂和光稳定剂分别按成分比例称量准确，然后分别将其按先后顺序加入到混料搅拌机中，搅拌3至5分钟，得到预混物；
B、打开双螺杆挤出机生产线电源开关，双螺杆挤出机预热；
C、将预混物投放到双螺杆挤出机的加料料斗中，启动双螺杆挤出机生产线；
D、预混物经过双螺杆挤出，水冷切粒，得到所述低收缩率PA6/ABS合金材料。
所述双螺杆挤出机中，螺杆长径比为40:1。
步骤B中，双螺杆挤出机的设定加热温度为210-230℃，升温时间为30分钟。
步骤C中，双螺杆挤出的机主机转速为300转/分钟，恒定温度为210-230℃。
本发明具有以下有益效果：
1.本发明在PA6/ABS合金体系中加入超细微硫酸钡组分，能够增加材料的刚性，降低制品尺寸收缩率，改善制件成型加工稳定性，能显著提升制品的硬度和耐磨性能，并能够大幅降低材料成本。
2.本发明的相容剂为POE-g-MAH(马来酸酐接枝POE)和ABS-g-MAH(马来酸酐接枝ABS)的复配混合物，加入后使ABS与PA6有很好的相容性，并能够极大提升合金材料的冲击强度。
3.本发明的抗氧剂耐高温性能好，属于高分子量亚磷酸酯类抗氧剂，相比普通受阻酚型抗氧剂，耐温性更好，抗黄变能力很强，具有更高的加工温度，长时间高温下使用不易变色，能够使PA/ABS合金颜色更稳定。
4.本发明的润滑剂为耐高温高分子多功能润滑剂，该润滑剂高分子树脂中引入了极性基团，提高了树脂与极性高聚合物的相容性，并且极性基团羧基对无机颜料等有很强的吸附能力，使功能性粉体能够均匀地分散到高分子量树脂体系中，并使该粉体的分散状态保持稳定，可以有效地避免加工过程中发生团聚现象，分散性更好，润滑效果更佳。
附图说明
图1为本发明一实施例的制备流程图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。
通过对现有PA6/ABS合金材料存在的主要缺陷，如吸水率、尺寸稳定性、耐刮擦等进行深入研究，使PA6/ABS合金材料的综合性能达到许多汽车主机厂制定的相关标准，使PA6/ABS合金材料在汽车市场上及电子电器领域得到更广泛的应用；具体的低收缩率PA6/ABS合金材料，按成分比例包括：
进一步说，相容剂为POE-g-MAH(马来酸酐接枝POE)和ABS-g-MAH(马来酸酐接枝ABS)的复配混合物，加入后使ABS与PA6有很好的相容性，并能够极大提升合金材料的冲击强度。
进一步说，抗氧剂为高分子量亚磷酸酯类抗氧剂，这种抗氧剂耐高温性能好，抗黄变能力很强，长时间高温下使用不易变色，能够使PA6/ABS合金材料颜色更稳定。
进一步说，润滑剂耐高温高分子多功能润滑剂，该润滑剂使功能性粉体能够均匀地分散到高分子量树脂体系中，并使该粉体的分散状态保持稳定，可以有效地避免加工过程中发生团聚现象，分散性更好，润滑效果更佳。
参见图1，上述低收缩率PA6/ABS合金材料的制备方法，包括以下制备步骤：
A、将PA6、ABS、超细微硫酸钡、相容剂、抗氧剂、润滑剂和光稳定剂分别按成分比例称量准确，然后分别将其按先后顺序加入到混料搅拌机中，搅拌3至5分钟，得到预混物；
B、打开双螺杆挤出机生产线电源开关，双螺杆挤出机预热；
C、将预混物投放到双螺杆挤出机的加料料斗中，启动双螺杆挤出机生产线；
D、预混物经过双螺杆挤出，水冷切粒，得到所述低收缩率PA6/ABS合金材料。
进一步说，双螺杆挤出机中，螺杆长径比为40:1。
进一步说，步骤B中，双螺杆挤出机的设定加热温度为210-230℃，升温时间为30分钟。
进一步说，步骤C中，双螺杆挤出的机主机转速为300转/分钟，恒定温度为210-230℃。
本低收缩率PA6/ABS合金材料的性能测试标准及性能如下表：
下面为不同实施例的具体成分表：
表一
表一(续)
下面为不同实施例的检测数据表：
表二
表二(续1)
表二(续2)
由上面各表可以看出，本低收缩率PA6/ABS合金材料在加入超细微硫酸钡组分后，能够增加材料的刚性，材料的模塑收缩率明显降低，成型加工稳定性更好，并能够降低材料成本。
上述为本发明的优选方案，显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本领域的技术人员应该了解本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种低收缩率PA6/ABS合金材料，其特征在于：按成分比例包括：
2.根据权利要求1所述低收缩率PA6/ABS合金材料，其特征在于：所述相容剂为POE-g-MAH和ABS-g-MAH的复配混合物。
3.根据权利要求2所述低收缩率PA6/ABS合金材料，其特征在于：所述抗氧剂为高分子量亚磷酸酯类抗氧剂。
4.根据权利要求3所述低收缩率PA6/ABS合金材料，其特征在于：所述润滑剂耐高温高分子多功能润滑剂。
5.根据权利要求1所述低收缩率PA6/ABS合金材料，其特征在于：PA6的成分比例为50～75％。
6.根据权利要求5所述低收缩率PA6/ABS合金材料，其特征在于：PA6的成分比例为60～70％。
7.如权利要求1所述低收缩率PA6/ABS合金材料的制备方法，其特征在于：包括以下制备步骤：
A、将PA6、ABS、超细微硫酸钡、相容剂、抗氧剂、润滑剂和光稳定剂分别按成分比例称量准确，然后分别将其按先后顺序加入到混料搅拌机中，搅拌3至5分钟，得到预混物；
B、打开双螺杆挤出机生产线电源开关，双螺杆挤出机预热；
C、将预混物投放到双螺杆挤出机的加料料斗中，启动双螺杆挤出机生产线；
D、预混物经过双螺杆挤出，水冷切粒，得到所述低收缩率PA6/ABS合金材料。
8.根据权利要求7所述收缩率PA6/ABS合金材料的制备方法，其特征在于：所述双螺杆挤出机中，螺杆长径比为40:1。
9.根据权利要求7所述收缩率PA6/ABS合金材料的制备方法，其特征在于：步骤B中，双螺杆挤出机的设定加热温度为210-230℃，升温时间为30分钟。
10.根据权利要求7所述收缩率PA6/ABS合金材料的制备方法，其特征在于：步骤C中，双螺杆挤出的机主机转速为300转/分钟，恒定温度为210-230℃。
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