CN111087800A - 一种具有良好触感的哑光pa/abs复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有良好触感的哑光PA/ABS复合材料，其原料按重量份包括：PA树脂50‑70份、ABS树脂10‑20份、增韧剂10‑30份、相容剂3‑7份、抗氧剂0.1‑0.5份、润滑剂0.1‑0.5份、黑色母1‑3份；其中，所述相容剂为苯乙烯‑马来酸酐共聚物、苯乙烯‑丙烯腈‑马来酸酐共聚物或甲基丙烯酸甲酯‑丁二烯‑苯乙烯三元共聚物MBS中的一种或几种的组合。本发明所述PA/ABS复合材料不但具有优异的哑光效果，而且具有良好的触感，同时在特定配方条件下，还具有较高的缺口冲击强度。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种具有良好触感的哑光PA/ABS复合材料及其制备方法。
背景技术
汽车内饰件一般都有哑光要求，这样有利于减少驾驶员的视觉疲劳，从而提高驾驶安全性。目前，汽车内饰件的哑光效果要么通过喷涂哑光漆，要么需要在原材料中添加哑光剂进行改性。但是，这两种方法均存在工艺繁琐、成本较高，同时具有一定的环境污染，对材料机械性能也影响较大。同时，随着汽车保有量增加，客户要求提高，对内饰档次也有一定的要求，目前常用的搪塑工艺，存在模具投资大，寿命短，辅助工时消耗多，同时耐刮擦性能差等缺点。
尼龙，即聚酰亚胺树脂，具有各项力学性能优异，同时具有优异的耐化学品性能、良好的自润滑性能及柔韧性，因此被广泛的应用于各个领域。然而，与此同时，尼龙也存在缺口冲击性能差，尺寸稳定性不佳等缺点，这又限制了其进一步的应用空间。
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)树脂本身具有尺寸稳定性好，缺口冲击性能高的特点，但是因为苯乙烯集团的存在，造成ABS的光泽度偏高，塑料质感较强，触摸手感偏差等问题。
PA/ABS合金材料结合了PA和ABS两者的优点，同时结晶材料与无定型材料的结合使得PA/ABS合金获得的良好的减震和吸声性能，普通ABS/PA合金材料虽然具有优异的哑光效果，但如何通过PA和ABS比例的调整及添加剂的选择，使PA/ABS合金同时具有良好的触感，更接近皮革手感，对于手机外壳材料、遥控器及汽车内饰等材料有广阔的应用前景。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种具有良好触感的哑光PA/ABS复合材料及其制备方法，本发明所述PA/ABS复合材料不但具有优异的哑光效果，而且具有良好的触感，同时在特定配方条件下，还具有较高的缺口冲击强度。
本发明提出了一种具有良好触感的哑光PA/ABS复合材料，其原料按重量份包括：PA树脂50-70份、ABS树脂10-20份、增韧剂10-30份、相容剂3-7份、抗氧剂0.1-0.5份、润滑剂0.1-0.5份、黑色母1-3份；
所述增韧剂为高胶粉、乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐POE-g-MAH、苯乙烯-丁二烯-丙烯腈接枝马来酸酐共聚物ABS-g-MAH或聚氧化乙烯接枝马来酸酐共聚物中的一种或几种的组合；所述相容剂为苯乙烯-马来酸酐共聚物、苯乙烯-丙烯腈-马来酸酐共聚物或甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物MBS中的一种或几种的组合。
优选地，所述增韧剂为高胶粉和/或乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐POE-g-MAH，所述相容剂为苯乙烯-马来酸酐共聚物和/或苯乙烯-丙烯腈-马来酸酐共聚物。
优选地，所述PA树脂为PA6树脂，PA6树脂的粘度范围优选为2.0-3.2Pa·s。
优选地，所述ABS树脂采用连续本体聚合法得到，其熔融指数在230℃，3.8kg的测试条件下为2-8g/10min。
优选地，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和/或亚磷酸酯类抗氧剂；
所述受阻酚类抗氧剂优选为N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯、1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷、四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八醇酯中的一种或几种的组合；所述亚磷酸酯类抗氧剂优选为三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯中的一种或几种的组合。
优选地，所述润滑剂为硬脂酸酯类润滑剂；所述硬脂酸酯类润滑剂优选为硬脂酸锌、硬脂酸钙、季戊四醇硬酯酸酯、乙撑双硬脂酸酰胺中的一种或几种的组合。
优选地，所述黑色母的载体为AS载体或PC载体。
优选地，其原料按重量份包括：PA树脂60份、ABS树脂15份、增韧剂15份、相容剂5份、抗氧剂0.3份、润滑剂0.4份、黑色母1份。
本发明还提出了一种具有良好触感的哑光PA/ABS复合材料在手机外壳、遥控器外壳或汽车内饰中的应用。
进一步的，本发明还提出了一种具有良好触感的哑光PA/ABS复合材料的制备方法，包括：将PA树脂、ABS树脂、增韧剂、相容剂、抗氧剂、润滑剂以及黑色母加入混料机中混合均匀，得到混合物料，将混合物料从主喂料口加入到双螺杆挤出机中，经双螺杆挤出机熔融挤出，然后拉条造粒后得到所述具有良好触感的哑光PA/ABS复合材料；
优选地，所述混料机的混合速率为160-220rpm，混合时间为15-25min；所述双螺杆挤出机的熔融混合温度为210-240℃，转速为190-380rpm。
与现有技术相比，本发明所述尼龙/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂复合材料，通过特定含量的组分组合在一起，各特定含量的组分间具有一定的协同作用，能够共同增强材料的性能，从而使得本发明复合材料同时具有极低的光泽度和良好的触感，尤其是选择三元苯乙烯-丙烯腈-马来酸酐共聚物和苯乙烯接枝马来酸酐共聚物作为相容剂时，还可以保证其优异的力学性能，尤其是获得较高的冲击强度，有利于市场化推广，并具有较好的经济效益。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种具有良好触感的哑光PA/ABS复合材料，其原料按重量份包括：PA6树脂60份、ABS树脂15份、高胶粉15份、POE-g-MAH 5份、苯乙烯-丙烯腈-马来酸酐共聚物5份、抗氧剂1098 0.1份、抗氧剂168 0.2份、润滑剂PETS 0.4份、黑色母1份；
其中，PA6树脂的粘度为2.5Pa·s；所述ABS树脂采用连续本体聚合法得到，其熔融指数在230℃，3.8kg的测试条件下为6g/10min；
上述具有良好触感的哑光PA/ABS复合材料的制备方法，包括如下步骤：将PA6树脂、ABS树脂、高胶粉、POE-g-MAH、苯乙烯-丙烯腈-马来酸酐共聚物、抗氧剂1098、抗氧剂168、润滑剂PETS、黑色母加入混合机中混合20min，混料机采用中低速混合，混料机的转速为190rpm，在混料机中混合均匀得到混合物料，混合均匀的效果为目视各种粒子和粉末基本均匀，没有明显的团块和集聚；
将混合物料从主喂料口加入到双螺杆挤出机中主机螺杆转速为280rpm，双螺杆挤出机中从进料段到机头的各反应段温度分别为200℃、210℃、235℃、230℃、220℃、210℃、210℃、200℃，模头温度为230℃，经双螺杆挤出机熔融挤出，然后采用水冷拉条切粒方式，再经过筛分脱水即制得所述具有良好触感的哑光PA/ABS复合材料。
实施例2
一种具有良好触感的哑光PA/ABS复合材料，其原料按重量份包括：PA6树脂60份、ABS树脂15份、高胶粉15份、苯乙烯-马来酸酐共聚物5份、抗氧剂1098 0.1份、抗氧剂1680.2份、润滑剂PETS 0.4份、黑色母1份；
其中，PA6树脂的粘度为2.5Pa·s；所述ABS树脂采用连续本体聚合法得到，其熔融指数在230℃，3.8kg的测试条件下为6g/10min；
上述具有良好触感的哑光PA/ABS复合材料的制备方法，包括如下步骤：将PA6树脂、ABS树脂、高胶粉、苯乙烯-马来酸酐共聚物、抗氧剂1098、抗氧剂168、润滑剂PETS、黑色母加入混合机中混合20min，混料机采用中低速混合，混料机的转速为190rpm，在混料机中混合均匀得到混合物料，混合均匀的效果为目视各种粒子和粉末基本均匀，没有明显的团块和集聚；
将混合物料从主喂料口加入到双螺杆挤出机中主机螺杆转速为280rpm，双螺杆挤出机中从进料段到机头的各反应段温度分别为200℃、210℃、235℃、230℃、220℃、210℃、210℃、200℃，模头温度为230℃，经双螺杆挤出机熔融挤出，然后采用水冷拉条切粒方式，再经过筛分脱水即制得所述具有良好触感的哑光PA/ABS复合材料。
实施例3
一种具有良好触感的哑光PA/ABS复合材料，其原料按重量份包括：PA6树脂60份、ABS树脂15份、高胶粉15份、POE-g-MAH 5份、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物MBS 5份、抗氧剂1098 0.1份、抗氧剂168 0.2份、润滑剂PETS 0.4份、黑色母1份；
其中，PA6树脂的粘度为2.5Pa·s；所述ABS树脂采用连续本体聚合法得到，其熔融指数在230℃，3.8kg的测试条件下为6g/10min；
上述具有良好触感的哑光PA/ABS复合材料的制备方法，包括如下步骤：将PA6树脂、ABS树脂、高胶粉、POE-g-MAH、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物MBS、抗氧剂1098、抗氧剂168、润滑剂PETS、黑色母加入混合机中混合20min，混料机采用中低速混合，混料机的转速为190rpm，在混料机中混合均匀得到混合物料，混合均匀的效果为目视各种粒子和粉末基本均匀，没有明显的团块和集聚；
将混合物料从主喂料口加入到双螺杆挤出机中主机螺杆转速为280rpm，双螺杆挤出机中从进料段到机头的各反应段温度分别为200℃、210℃、235℃、230℃、220℃、210℃、210℃、200℃，模头温度为230℃，经双螺杆挤出机熔融挤出，然后采用水冷拉条切粒方式，再经过筛分脱水即制得所述具有良好触感的哑光PA/ABS复合材料。
实施例4
一种具有良好触感的哑光PA/ABS复合材料，其原料按重量份包括：PA6树脂50份、ABS树脂20份、苯乙烯-丁二烯-丙烯腈接枝马来酸酐共聚物ABS-g-MAH 10份、苯乙烯-马来酸酐共聚物7份、抗氧剂1098 0.1份、抗氧剂168 0.4份、润滑剂PETS 0.1份、黑色母3份；
其中，PA6树脂的粘度为2Pa·s；所述ABS树脂采用连续本体聚合法得到，其熔融指数在230℃，3.8kg的测试条件下为8g/10min；
上述具有良好触感的哑光PA/ABS复合材料的制备方法，包括如下步骤：将PA6树脂、ABS树脂、苯乙烯-丁二烯-丙烯腈接枝马来酸酐共聚物ABS-g-MAH、苯乙烯-马来酸酐共聚物、抗氧剂1098、抗氧剂168、润滑剂PETS、黑色母加入混合机中混合15min，混料机采用中低速混合，混料机的转速为220rpm，在混料机中混合均匀得到混合物料，混合均匀的效果为目视各种粒子和粉末基本均匀，没有明显的团块和集聚；
将混合物料从主喂料口加入到双螺杆挤出机中主机螺杆转速为190rpm，双螺杆挤出机中从进料段到机头的各反应段温度分别为200℃、210℃、235℃、230℃、220℃、210℃、210℃、200℃，模头温度为230℃，经双螺杆挤出机熔融挤出，然后采用水冷拉条切粒方式，再经过筛分脱水即制得所述具有良好触感的哑光PA/ABS复合材料。
实施例5
一种具有良好触感的哑光PA/ABS复合材料，其原料按重量份包括：PA6树脂70份、ABS树脂10份、聚氧化乙烯接枝马来酸酐共聚物30份、苯乙烯-丙烯腈-马来酸酐共聚物3份、抗氧剂168 0.1份、润滑剂PETS 0.5份、黑色母2份；
其中，PA6树脂的粘度为3.2Pa·s；所述ABS树脂采用连续本体聚合法得到，其熔融指数在230℃，3.8kg的测试条件下为2g/10min；
上述具有良好触感的哑光PA/ABS复合材料的制备方法，包括如下步骤：将PA6树脂、ABS树脂、聚氧化乙烯接枝马来酸酐共聚物、苯乙烯-丙烯腈-马来酸酐共聚物、抗氧剂168、润滑剂PETS、黑色母加入混合机中混合25min，混料机采用中低速混合，混料机的转速为160rpm，在混料机中混合均匀得到混合物料，混合均匀的效果为目视各种粒子和粉末基本均匀，没有明显的团块和集聚；
将混合物料从主喂料口加入到双螺杆挤出机中主机螺杆转速为380rpm，双螺杆挤出机中从进料段到机头的各反应段温度分别为200℃、210℃、235℃、230℃、220℃、210℃、210℃、200℃，模头温度为230℃，经双螺杆挤出机熔融挤出，然后采用水冷拉条切粒方式，再经过筛分脱水即制得所述具有良好触感的哑光PA/ABS复合材料。
对比例1
一种PA/ABS复合材料，其原料按重量份包括：PA6树脂60份、ABS树脂15份、高胶粉15份、POE-g-MAH 10份、抗氧剂1098 0.1份、抗氧剂168 0.2份、润滑剂PETS 0.4份、黑色母1份；
其中，PA6树脂的粘度为2.5Pa·s；所述ABS树脂采用连续本体聚合法得到，其熔融指数在230℃，3.8kg的测试条件下为6g/10min；
上述PA/ABS复合材料的制备方法，包括如下步骤：将PA6树脂、ABS树脂、高胶粉、POE-g-MAH、抗氧剂1098、抗氧剂168、润滑剂PETS、黑色母加入混合机中混合20min，混料机采用中低速混合，混料机的转速为190rpm，在混料机中混合均匀得到混合物料，混合均匀的效果为目视各种粒子和粉末基本均匀，没有明显的团块和集聚；
将混合物料从主喂料口加入到双螺杆挤出机中主机螺杆转速为280rpm，双螺杆挤出机中从进料段到机头的各反应段温度分别为200℃、210℃、235℃、230℃、220℃、210℃、210℃、200℃，模头温度为230℃，经双螺杆挤出机熔融挤出，然后采用水冷拉条切粒方式，再经过筛分脱水即制得所述具有良好触感的哑光PA/ABS复合材料。
对比例2
一种PA/ABS复合材料，其原料按重量份包括：PA6树脂60份、ABS树脂15份、高胶粉15份、POE-g-MAH 5份、苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯聚合物5份、抗氧剂1098 0.1份、抗氧剂168 0.2份、润滑剂PETS 0.4份、黑色母1份；
其中，PA6树脂的粘度为2.5Pa·s；所述ABS树脂采用连续本体聚合法得到，其熔融指数在230℃，3.8kg的测试条件下为6g/10min；
上述PA/ABS复合材料的制备方法，包括如下步骤：将PA6树脂、ABS树脂、高胶粉、POE-g-MAH、苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯聚合物、抗氧剂1098、抗氧剂168、润滑剂PETS、黑色母加入混合机中混合20min，混料机采用中低速混合，混料机的转速为190rpm，在混料机中混合均匀得到混合物料，混合均匀的效果为目视各种粒子和粉末基本均匀，没有明显的团块和集聚；
将混合物料从主喂料口加入到双螺杆挤出机中主机螺杆转速为280rpm，双螺杆挤出机中从进料段到机头的各反应段温度分别为200℃、210℃、235℃、230℃、220℃、210℃、210℃、200℃，模头温度为230℃，经双螺杆挤出机熔融挤出，然后采用水冷拉条切粒方式，再经过筛分脱水即制得所述具有良好触感的哑光PA/ABS复合材料。
根据相关检测标准测试将实施例1-3和对比例1-2制备PA/ABS复合材料的相关性能进行测试，其结果如下表所示：
表面触感：◎平滑，〇较平滑，△一般
由上表可以看出，本发明所述PA/ABS复合材料中，相容剂及增韧剂的选择较为关键。PA6与ABS单独的组合物缺口冲击强度并不高，而在加入重量百分比为接近5％的三元苯乙烯-丙烯腈-马来酸酐共聚物，缺口冲击强度即有大幅度提高，体系的光泽度最低，稳定性最好，同时具有良好的触摸感觉，更加类似于皮革材料。
采用上述技术方案制备的尼龙/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂共混材料，具有较高的冲击强度和熔融指数，同时具有极低的光泽度和良好的触感，可以满足手机后壳、遥控器及汽车内饰件等薄壁高流动性及与人体相接触的制件使用需要。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种具有良好触感的哑光PA/ABS复合材料，其特征在于，其原料按重量份包括：PA树脂50-70份、ABS树脂10-20份、增韧剂10-30份、相容剂3-7份、抗氧剂0.1-0.5份、润滑剂0.1-0.5份、黑色母1-3份；
所述增韧剂为高胶粉、乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐POE-g-MAH、苯乙烯-丁二烯-丙烯腈接枝马来酸酐共聚物ABS-g-MAH或聚氧化乙烯接枝马来酸酐共聚物中的一种或几种的组合；所述相容剂为苯乙烯-马来酸酐共聚物、苯乙烯-丙烯腈-马来酸酐共聚物或甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物MBS中的一种或几种的组合。
2.根据权利要求1所述具有良好触感的哑光PA/ABS复合材料，其特征在于，所述增韧剂为高胶粉和/或乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐POE-g-MAH，所述相容剂为苯乙烯-马来酸酐共聚物和/或苯乙烯-丙烯腈-马来酸酐共聚物。
3.根据权利要求1或2所述具有良好触感的哑光PA/ABS复合材料，其特征在于，所述PA树脂为PA6树脂，PA6树脂的粘度范围优选为2.0-3.2Pa·s。
4.根据权利要求1-3任一项所述具有良好触感的哑光PA/ABS复合材料，其特征在于，所述ABS树脂采用连续本体聚合法得到，其熔融指数在230℃，3.8kg的测试条件下为2-8g/10min。
5.根据权利要求1-4任一项所述具有良好触感的哑光PA/ABS复合材料，其特征在于，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和/或亚磷酸酯类抗氧剂；
所述受阻酚类抗氧剂优选为N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯、1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷、四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八醇酯中的一种或几种的组合；所述亚磷酸酯类抗氧剂优选为三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯中的一种或几种的组合。
6.根据权利要求1-5任一项所述具有良好触感的哑光PA/ABS复合材料，其特征在于，所述润滑剂为硬脂酸酯类润滑剂；所述硬脂酸酯类润滑剂优选为硬脂酸锌、硬脂酸钙、季戊四醇硬酯酸酯、乙撑双硬脂酸酰胺中的一种或几种的组合。
7.根据权利要求1-6任一项所述具有良好触感的哑光PA/ABS复合材料，其特征在于，所述黑色母的载体为AS载体或PC载体。
8.根据权利要求1-7任一项所述具有良好触感的哑光PA/ABS复合材料，其特征在于，其原料按重量份包括：PA树脂60份、ABS树脂15份、增韧剂15份、相容剂5份、抗氧剂0.3份、润滑剂0.4份、黑色母1份。
9.一种根据权利要求1-8任一项所述具有良好触感的哑光PA/ABS复合材料在手机外壳、遥控器外壳或汽车内饰中的应用。
10.一种根据权利要求1-9任一项所述具有良好触感的哑光PA/ABS复合材料的制备方法，其特征在于，包括：将PA树脂、ABS树脂、增韧剂、相容剂、抗氧剂、润滑剂以及黑色母加入混料机中混合均匀，得到混合物料，将混合物料从主喂料口加入到双螺杆挤出机中，经双螺杆挤出机熔融挤出，然后拉条造粒，得到所述具有良好触感的哑光PA/ABS复合材料；
优选地，所述混料机的混合速率为160-220rpm，混合时间为15-25min；所述双螺杆挤出机的熔融混合温度为210-240℃，转速为190-380rpm。
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