CN112708264A - 一种汽车用高冲击pa合金的制备方法 - Google Patents

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石坚
李占伦
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Abstract

本发明涉及一种汽车用高冲击PA合金的制备方法，材料各组分及其重量份数分别为：PA6 42‑59份、PA66 35‑47份、接枝型增韧剂5‑10份、抗氧化剂0.5份、润滑剂0.5份。本发明中的组分PA66可以与PA6完全相容，可以提高材料的熔点和使用温度，具有更广的应用空间。相对市场上的PA66产品，所述材料不仅在性能上有和更好的强度和韧性，而且在成本上更加具有竞争力。所述接枝型增韧剂一端可以与PA基质较好的相容，另一端增韧相可以形成复杂的网状结构，穿在PA相中吸收冲击能量。所述复合增韧剂的使用，更有效的提高了材料冲击强度，且使材料具有更好的耐寒性。

Description

一种汽车用高冲击PA合金的制备方法
技术领域
本发明属于注塑材料领域，涉及汽车配件，尤其是一种汽车用高冲击PA合金的制备方法。
背景技术
随着社会的进步，技术的发展，汽车行业急速发展，汽车所用材料也随之展现日新月异的变化。随着对汽车降低重量的要求，汽车上的塑料制品占车重的比例越来越大。尼龙则是在塑料材料中应用较为广泛的工程塑料，高强度、耐高温、易加工性使其在汽车领域有很好的应用，特别是在高低温工作环境下的成型件中有很好的表现。
PA6是应用比较广泛的一款PA材料，其耐温性相对其他PA材料偏低，限制其使用，且在一些外饰件、结构件上，需要保持韧性。使用单一增韧组分，或是增韧效果有限，或是与基质相容性不佳。且增韧后的PA6，使用的温度上限更会受到限制，根据与其他PA材料的相容性，可以用来改善PA6材料的耐温性能。
经检索，发现一篇与本申请内容相关的专利文献，公开号为103525083 A的中国专利明公开了本发明公开了一种增强增韧耐老化PA高岭土复合材料，其原料配方由抗氧剂紫外线吸收剂、PP接枝、POE接枝、聚酰胺6、聚酰胺66、高岭土组成。本发明的一种增强增韧耐老化PA高岭土复合材料具有优异的机械强度及韧度，抗冲击性最高能达到118J/M；此外本发明的增强增韧耐老化PA高岭土复合材料还表现出优异的耐老化性能，其抗UV强度可达到4级，尤其适用于汽车发动机部件、汽车电器、连接器、断路器、轨距垫制造中的应用。
经对比，上述专利文献与本发明申请在解决的技术问题上及其解决的问题的技术方案上存在明显区别。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术不足，提供一种具有较高耐冲击性的车用高冲击PA材料及其制备方法。
本发明采用的技术方案是：
一种汽车用高冲击PA合金，其特征在于：材料各组分及其重量份数分别为：
Figure RE-GDA0002935173860000011
Figure RE-GDA0002935173860000021
优选的，还包括5份弹性体增韧剂。
优选的，所述接枝型增韧剂为马来酸酐接枝POE、马来酸酐接枝三元乙丙橡胶、马来酸酐接枝PE中一种或两种的组合。
优选的，所述弹性体增韧剂为EVA型、EMA型、SEBS增韧剂中的一种。
优选的,所述抗氧剂为受阻酚类1098型抗氧剂与168型辅助抗氧剂的组合。
优选的，所述润滑剂为季戊四醇酯类润滑剂，滴点60-65℃，羟值20-37mgKOH/g。
上述车用高冲击PA材料的制备方法是：
将所有组分通过高速混合机混合均匀后，经过双螺杆挤出机，各组分塑化均匀，挤出造粒。
优选的，所述双螺杆挤出机为65机高转速高扭矩机型，采用10节螺筒投喂工艺，转速 500转/min。
本发明优点和积极效果为：
本发明中的组分PA66可以与PA6完全相容，可以提高材料的熔点和使用温度，具有更广的应用空间。相对市场上的PA66产品，所述材料不仅在性能上有和更好的强度和韧性，而且在成本上更加具有竞争力。所述接枝型增韧剂一端可以与PA基质较好的相容，另一端增韧相可以形成复杂的网状结构，穿在PA相中吸收冲击能量。所述复合增韧剂的使用，更有效的提高了材料冲击强度，且使材料具有更好的耐寒性。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
一种车用高冲击PA材料各组分包括：
PA6 42-59份
PA66 35-47份
接枝型增韧剂(马来酸酐接枝POE、马来酸酐接枝三元乙丙橡胶、马来酸酐接枝PE中一种或两种的组合)5-10份
弹性体增韧剂(EVA型、EMA型、SEBS增韧剂中的一种)0-5份
抗氧化剂(受阻酚类1098型抗氧剂与168型辅助抗氧剂的组合，体积比1:1) 0.5份
润滑剂(季戊四醇酯类润滑剂，滴点60-65℃，羟值20-37mgKOH/g)0.5份。
下面通过5个具体实施例制备的产品进行比较。
一种汽车用高冲击PA合金的配方为：PA6 59Kg，PA66 35Kg，马来酸酐接枝POE5Kg，抗氧剂0.5Kg，润滑剂0.5Kg。通过双螺杆挤出机挤出造粒，用上述塑料颗粒注塑得到ISO标准力学性能测试样条，测试得到拉伸强度65MPa，断裂伸长率10％，缺口冲击强度8kJ/m2，低温缺口冲击强度6kJ/m2，热变形温度(0.45MPa)200℃。
实施例2：
一种汽车用高冲击PA合金的配方为：PA6 47Kg，PA66 47Kg，马来酸酐接枝PE 5Kg，抗氧剂0.5Kg，润滑剂0.5Kg。通过双螺杆挤出机挤出造粒，用上述塑料颗粒注塑得到ISO标准力学性能测试样条，测试得到拉伸强度67MPa，断裂伸长率11％，缺口冲击强度8kJ/m2，低温缺口冲击强度6kJ/m2，热变形温度(0.45MPa)210℃。
实施例3：
一种汽车用高冲击PA合金的配方为：PA6 44.5Kg，PA66 44.5Kg，马来酸酐接枝三元乙丙橡胶10Kg，抗氧剂0.5Kg，润滑剂0.5Kg。通过双螺杆挤出机挤出造粒，用上述塑料颗粒注塑得到ISO标准力学性能测试样条，测试得到拉伸强度62MPa，断裂伸长率17％，缺口冲击强度15kJ/m2，低温缺口冲击强度11kJ/m2，热变形温度(0.45MPa)204℃。
实施例4：
一种汽车用高冲击PA合金的配方为：PA6 44.5Kg，PA66 44.5Kg，马来酸酐接枝三元乙丙橡胶与马来酸酐接枝PE混合物(体积比1:1)5Kg，EVA型增韧剂5Kg，抗氧剂0.5Kg，润滑剂0.5Kg。通过双螺杆挤出机挤出造粒，用上述塑料颗粒注塑得到ISO标准力学性能测试样条，测试得到拉伸强度58MPa，断裂伸长率21％，缺口冲击强度18kJ/m2，低温缺口冲击强度17kJ/m2，热变形温度(0.45MPa)200℃。
实施例5：
一种汽车用高冲击PA合金的配方为：PA6 42Kg，PA66 42Kg，来酸酐接枝PE 10Kg，SEBS 增韧剂5Kg，抗氧剂0.5Kg，润滑剂0.5Kg。通过双螺杆挤出机挤出造粒，用上述塑料颗粒注塑得到ISO标准力学性能测试样条，测试得到拉伸强度55MPa，断裂伸长率27％，缺口冲击强度22kJ/m2，低温缺口冲击强度21kJ/m2，热变形温度(0.45MPa)196℃。
比对5个实施例的结果，如下表所示。
所述5个实施例的汽车用高冲击PA测试结果
Figure RE-GDA0002935173860000041
现有技术中，车用常规PA材料：
PA66自身氢键较多，含水率低的情况下，质地脆，容易脆断；
PA6易吸水，韧性强，一般只做增强改性(加玻纤、加矿粉)不做增韧改性，耐高温性能远低于PA66，使用相对受限，没有PA66应用领域广。
目前市场上都是单独使用一种材料，很少将两种PA做合金使用，特别是对该材料进行更高要求的韧性加强
PA6、PA66常规性能如下：
Figure RE-GDA0002935173860000042
由两个表的试验对比结果可以看出，增加本发明所述PA66后，材料的热变形温度有明显提高，使用本发明所述接枝型增韧剂后，断裂伸长率、冲击强度都有明显提升，增加使用量后还有提升。使用本发明所述弹性体增韧剂，可进一步提高材料冲击性能，且冲击强度在低温下损失变少，在耐寒性上有更好的表现。
其主要原因是：
PA6+PA66合金同时具有高耐温性和更好韧性等级。
弹性增韧剂的应用，特别是与接枝型增韧剂的符合使用，极大的提升材料的韧性(冲击强度)。
尽管为说明目的公开了本发明的实施例，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例所公开的内容。

Claims (8)

1.一种汽车用高冲击PA合金，其特征在于：材料各组分及其重量份数分别为：
Figure RE-FDA0002935173850000011
2.根据权利要求1所述的汽车用高冲击PA合金，其特征在于：还包括5份弹性体增韧剂。
3.根据权利要求1所述的汽车用高冲击PA合金，其特征在于：所述接枝型增韧剂为马来酸酐接枝POE、马来酸酐接枝三元乙丙橡胶、马来酸酐接枝PE中一种或两种的组合。
4.根据权利要求1所述的汽车用高冲击PA合金，其特征在于：所述抗氧剂为受阻酚类1098型抗氧剂与168型辅助抗氧剂的组合。
5.根据权利要求1所述的汽车用高冲击PA合金，其特征在于：所述润滑剂为季戊四醇酯类润滑剂，滴点60-65℃，羟值20-37mgKOH/g。
6.根据权利要求2所述的汽车用高冲击PA合金，其特征在于：所述弹性体增韧剂为EVA型、EMA型、SEBS增韧剂中的一种。
7.一种制备如权利要求1所述的汽车用高冲击PA合金的制备方法，其特征在于：将所有组分通过高速混合机混合均匀后，经过双螺杆挤出机，各组分塑化均匀，挤出造粒。
8.根据权利要求7的汽车用高冲击PA合金的制备方法，其特征在于：所述双螺杆挤出机为65机高转速高扭矩机型，采用10节螺筒投喂工艺，转速500转/min。
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