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
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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
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.
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
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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