CN112745630B - 一种超韧、高流动的再生abs/pa6复合材料及其制备方法和应用 - Google Patents

一种超韧、高流动的再生abs/pa6复合材料及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种超韧、高流动的再生ABS/PA6复合材料及其制备方法和应用。超韧、高流动的再生ABS/PA6复合材料以重量份数计，包括如下组分：再生PA6树脂30～80份，ABS树脂20～70份，增韧剂5～20份，增容剂1～10份，抗氧剂0.1～1份，润滑剂0.1～2份。本发明通过在再生PA6中加入ABS和增容剂，各组分协同作用可实现再生PA6与ABS的共混改性，得到一种韧性极好的ABS/PA6的复合材料，缺口冲击强度>50kJ/m2，240℃，10kg条件下熔融指数≥30g/10min，综合性能可替代新料ABS/PA6的改性应用范围，实现超韧、高流动性，成本更低，且能够很好的实现PA6产品的回收利用，可广泛应用于玩具和拉杆箱把手的制备领域。

Description

一种超韧、高流动的再生ABS/PA6复合材料及其制备方法和 应用
技术领域
本发明涉及高分子复合材料技术领域，更具体地，涉及一种超韧、高流动的再生ABS/PA6复合材料及其制备方法和应用。
背景技术
PA6是一种结晶聚合物，具有优异的力学性能，可通过增强、增韧、阻燃等改性手段，广泛应用于电动工具，体育器材，电动工具等领域，价格相对较高，具有很高的回收使用价值，但其具有缺口敏感性大，吸水性大，尺寸稳定性差，不耐酸碱等问题。再生PA6市场价格相对较低，具有很好的成本优势，应用于某些特定领域，即可降低成本，也可实现循环利用，但是再生PA6在性能上进一步劣化，因此需要通过改性技术使其性能进一步提升。另一方面，ABS为非结晶聚合物，与PA6相容性较差，直接共混改性后韧性较差且易出现分层问题，无法满足注塑成型制品的使用要求。
CN111087800A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。该PA/ABS复合材料主要针对的是材料的光泽度和触感的改善，材料的流动性和综合力学性能还有待于进一步改善。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有再生ABS/PA6复合材料的力学性能需要进一步改善，不能满足使用需求的缺陷和不足，提供一种超韧、高流动的再生ABS/PA6复合材料。
本发明的另一目的是提供一种超韧、高流动的再生ABS/PA6复合材料的制备方法。
本发明的再一目的在于提供一种超韧、高流动的再生ABS/PA6复合材料在玩具和拉杆箱把手制备中的应用。
本发明上述目的通过以下技术方案实现：
一种超韧、高流动的再生ABS/PA6复合材料，以重量份数计，包括如下组分：再生PA6树脂30～80份，ABS树脂20～70份，增韧剂5～20份，增容剂1～10份，抗氧剂0.1～1份，润滑剂0.1～2份。
其中，需要说明的是：
本发明的抗氧剂为本领域的常规抗氧剂，例如可以为抗氧剂1010和抗氧剂168；
本发明的润滑剂为本领域的常规润滑剂，例如可以为硅酮类润滑剂，酰胺类润滑剂和硬脂酸类润滑剂中的一种或多种，优选酰胺类润滑剂。
本发明的再生ABS/PA6复合材料通过对ABS树脂与再生PA6树脂实现有效增容，并添加一定比例的增韧剂进一步提高缺口冲击强度，可以实现超韧、高流动，但增韧剂用量需进行一定控制使其具有较高的熔体流动速率。
优选地，以重量份数计，再生PA6树脂40份，ABS树脂45～60份，增韧剂5～15份，增容剂1～5份，抗氧剂0.3份，润滑剂0.5份。
其中，所述ABS树脂的橡胶含量≥30％，缺口冲击强度≥30kJ/m2。
优选地，所述再生PA6树脂的熔体流动速率为20～45g/10min，例如可以为废弃渔网丝造粒回收所得的再生初级粒子。
渔网一般用流动性较好的PA6树脂拉丝而成，为使复合材料流动性更加优异，且再生原料较容易获得，因而选用废弃渔网丝再生料。
优选地，所述ABS树脂的橡胶含量30～35％，橡胶含量使得ABS/PA6复合材料基体更易实现橡胶连续相，从而实现高韧性。
优选地，所述增韧剂为高胶粉或具有核壳结构的甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯的三元共聚物。
优选地，所述增容剂为ABS-g-MAH、甲基丙烯酸缩水甘油酯、苯乙烯-N-苯基马来酰亚胺-马来酸酐共聚物中的一种或多种。
增容剂优选为苯乙烯-N-苯基马来酰亚胺-马来酸酐共聚物，例如可以为日本电气化学的MS-NB，苯乙烯-N-苯基马来酰亚胺-马来酸酐共聚物本身是ABS树脂的一种非常有效的耐热改性剂，与ABS树脂具有很好的相容性，且共聚的马来酸酐基团能与PA6中的氨基发生反应，使得ABS/PA6形成均相体系。
本发明同时还具体保护一种所述超韧、高流动的再生ABS/PA6复合材料的制备方法，包括如下步骤：
S1.将再生PA6树脂和ABS树脂混合均匀，加入增韧剂，增容剂，抗氧剂，润滑剂混合均匀，得到混合物料；
S2.将混合物料进行混合造粒，得到再生ABS/PA6复合材料。
其中，需要说明的是：
S1中再生PA6在混合前经过烘箱120℃，4h烘干处理，与ABS新料一起投入高速混合机，高速搅拌30～90秒混合，加入增韧剂，增容剂，抗氧剂，润滑剂后再高速混合30～60秒。
优选地，S2中混合造粒采用双螺杆挤出机，主机转速300-400转/分钟，挤出温度为220-240℃。
本发明的制备方法中先将粒子与粒子混合均匀，在加入粉体，物料混合更加均匀。
在具体的应用中，本发明的超韧、高流动的再生ABS/PA6复合材料可以广泛应用于电动工具，体育器材，电动工具等领域，本发明还具体保护一种超韧、高流动的再生ABS/PA6复合材料在玩具和拉杆箱把手制备中的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供了一种超韧、高流动的再生ABS/PA6复合材料，通过在再生PA6中加入ABS和增容剂，各组分协同作用可实现再生PA6与ABS的共混改性，得到一种韧性极好的ABS/PA6的复合材料，缺口冲击强度≥50kJ/m2，240℃，10kg条件下熔融指数≥30g/10min，综合性能可替代新料ABS/PA6的改性应用范围，实现超韧、高流动性，成本更低，且能够很好的实现PA6产品的回收利用，可广泛应用于玩具和拉杆箱把手的制备领域。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非另有说明，本发明实施例采用的原料试剂为常规购买的原料试剂。
本发明的各组分来源具体说明如下：
PA6为再生PA6树脂，江苏海阳化纤的PA6 HY-2800A，熔体流动速率为20g/10min；
ABS新料树脂为高桥石化的ABS 8434，橡胶含量为25％，缺口冲击强度为20kJ/m2；台化的ABS AG10NP-AK，橡胶含量为32％缺口冲击强度为35kJ/m2；天津大沽的ABS DG-417，橡胶含量为25％，缺口冲击强度为21kJ/m2；
增韧剂为韩国锦湖的HR181，LG化学的EM500；
增容剂为日本电气化学的MS-NB(苯乙烯-N-苯基马来酰亚胺-马来酸酐共聚物)；上海日之升的SAG-002(甲基丙烯酸缩水甘油酯)，沈阳科通的KT-2(ABS-g-MAH)；
抗氧剂为汽巴精化的抗氧剂1010和抗氧剂168，抗氧剂1010和抗氧剂168的重量比为1:2；
润滑剂为EBS B50。
本发明的各性能的具体检测方法如下表1所示：
表1.
性能指标 单位 测试标准
拉伸强度 MPa ISO527：2012
弯曲强度 MPa ISO178：2019
悬臂梁缺口冲击强度 kJ/m<sup>2</sup> ISO180：2019
熔体流动速率 g/10min ISO1133：2011
实施例1～12
一种超韧、高流动的再生ABS/PA6复合材，以重量份数计，包括如下表2所示组分。
表2.
Figure GDA0002954072530000041
Figure GDA0002954072530000051
超韧、高流动的再生ABS/PA6复合材料的制备方法具体如下：
S1.将再生PA6置于烘箱中120℃，4h烘干后与ABS新料一起投入高速混合机，高速搅拌30～90秒，再加入增韧剂，增容剂，抗氧剂，润滑剂，高速混合30～60秒，得到混合物料；
S2.将混合好的物料投入双螺杆挤出机进行混合造粒，得到再生ABS/PA6复合材料；主机转速300-400转/分钟，挤出温度为220～240℃。
对比例1～7
一种再生ABS/PA6复合材，以重量份数计，包括如下表3所示组分。
表3
Figure GDA0002954072530000052
再生ABS/PA6复合材料的制备方法具体如下：
S1.将再生PA6置于烘箱中120℃，4h烘干后与ABS新料一起投入高速混合机，高速搅拌30～90秒，再加入增韧剂，增容剂，抗氧剂，润滑剂，高速混合30～60秒，得到混合物料；
S2.将混合好的物料投入双螺杆挤出机进行混合造粒，得到再生ABS/PA6复合材料；主机转速300～400转/分钟，挤出温度为220～240℃。
结果检测
将实施例和对比例所制得的ABS/PA6复合材料按标准注塑成标准样条，并按表1中的标准进行性能测试，测试结果见表4。
表4.
弯曲强度 悬臂梁缺口冲击强度 熔体流动速率
实施例1 62 25.5 40
实施例2 60 18.9 45
实施例3 61 55.2 37
实施例4 60 57.1 31
实施例5 59 57.7 35
实施例6 58 60.2 25
实施例7 59 55.4 32
实施例8 62 32.1 40
实施例9 61 51.0 37
实施例10 63 56.4 34
实施例11 60 52.2 42
实施例12 57 67.0 33
对比例1 57 58.2 33
对比例2 61 52.4 30
对比例3 70 10 65
对比例4 59 29 22
对比例5 66 14 42
对比例6 62 16.2 38
对比例7 63 17.7 34
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种超韧、高流动的再生ABS/PA6复合材料，其特征在于，以重量份数计，包括如下组分：再生PA6树脂40～50份，ABS树脂45～60份，增韧剂5～20份，增容剂1～10份，抗氧剂0.1～1份，润滑剂0.1～2份，
其中，所述ABS树脂的橡胶含量≥30％，缺口冲击强度≥30kJ/m2，
所述增容剂为苯乙烯-N-苯基马来酰亚胺-马来酸酐共聚物。
2.如权利要求1所述超韧、高流动的再生ABS/PA6复合材料，其特征在于，以重量份数计，包括如下组分：再生PA6树脂40份，ABS树脂45～60份，增韧剂5～15份，增容剂1～5份，抗氧剂0.3份，润滑剂0.5份。
3.如权利要求1所述超韧、高流动的再生ABS/PA6复合材料，其特征在于，所述再生PA6树脂的熔体流动速率为20～45g/10min。
4.如权利要求1所述超韧、高流动的再生ABS/PA6复合材料，其特征在于，所述ABS树脂的橡胶含量为30～35％。
5.如权利要求1所述超韧、高流动的再生ABS/PA6复合材料，其特征在于，所述增韧剂为高胶粉或具有核壳结构的甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯的三元共聚物。
6.一种权利要求1～5任意一项所述超韧、高流动的再生ABS/PA6复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.将再生PA6树脂和ABS树脂混合均匀，加入增韧剂，增容剂，抗氧剂，润滑剂混合均匀，得到混合物料；
S2.将混合物料进行混合造粒，得到再生ABS/PA6复合材料。
7.如权利要求6所述超韧、高流动的再生ABS/PA6复合材料的制备方法，其特征在于，S2中混合造粒采用双螺杆挤出机，主机转速300-400转/分钟，挤出温度为220-240℃。
8.一种权利要求1～5任意一项所述超韧、高流动的再生ABS/PA6复合材料在玩具和拉杆箱把手制备中的应用。
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