CN113429694B

CN113429694B - 一种树脂组合物及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN113429694B
Application number: CN202110658855.3A
Authority: CN
Inventors: 吴秀冰; 李俊杰; 郑利明; 周霆; 胡建建
Original assignee: GAC Honda Automobile Co Ltd; Shanghai Kumho Sunny Plastics Co Ltd; Guangqi Honda Automobile Research and Development Co Ltd
Current assignee: GAC Honda Automobile Co Ltd; Shanghai Kumho Sunny Plastics Co Ltd; Guangqi Honda Automobile Research and Development Co Ltd
Priority date: 2021-06-15
Filing date: 2021-06-15
Publication date: 2022-07-26
Anticipated expiration: 2041-06-15
Also published as: CN113429694A

Abstract

本发明公开了一种树脂组合物及其制备方法和应用，所述树脂组合物的原料包括苯乙烯‑丙烯腈树脂、苯乙烯‑丙烯腈‑丙烯酸酯橡胶和丙烯酸酯共聚物，所述丙烯酸酯共聚物含有丙烯酸异辛酯嵌段。本发明通过加入含有丙烯酸异辛酯共聚单体的丙烯酸酯共聚物，与SAN树脂、ASA橡胶复配，既保留了ASA橡胶优异的力学性能，也改变了ASA树脂的阻尼性，使其能更好地将超声波能量转化为热能，使超声波能更快地衰减。因此，本发明的树脂组合物可以在满足主机厂物性和耐候性能标准的前提下，明显提高ASA树脂对超声波的吸收性能，从而降低零件或雨水产生的不良反射波对传感器的影响，避免雷达探测误判障碍物而发生报警。

Description

一种树脂组合物及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及工程塑料技术领域，尤其涉及一种树脂组合物及其制备方法和应用。

背景技术

随着现代科技的进步，汽车电子化、智能化的程度越来越高，比如倒车雷达、盲点监测、自适应巡等系统大幅度提高了人们驾驶车辆的安全性和便利性。这些辅助驾驶系统传感器的工作原理主要分为毫米波雷达和超声波雷达两类。顾名思义，毫米波雷达的工作波段在毫米级别，其频域一般在30～300GHz，是一种体积小、定向性高、探测距离远的电磁波，最通常用于自适应巡航和自动刹车系统中。不同于电磁波性质的毫米波雷达，超声波实质上是一种机械波，其频率在 20KHz以上，传播速度较慢，在空气中的传播速度仅340m/s，但其波长更长，对泥水、尘土等障碍物的穿透能力更强，且相关传感器配套技术成熟、成本较低，因此常常用于倒车雷达或自动泊车系统，一般工作频率为40KHz、48KHz或 58KHz。

然而，超声波本质上仍然属于声波，即机械波，其传播速度不仅受天气、温度、风速等影响，而且因其波长较长、散射角较大，容易受到回波信号的干扰。比如泊车系统中的前置雷达一般会嵌在前保险杠或格栅中，从传感器中发出的散射角较大的超声波会被格栅反射回来，使得系统误以为探测到障碍物而误报警，且在下雨天因会受到雨水的干扰，误报警的情况尤为明显。而前保险杠或格栅主要由ASA材料制成，因此，降低ASA材料对雷达波性能的干扰对驾驶安全性具有较为重要的意义。

关于ASA材料，相关技术公开了一种高透波的ASA树脂其组合物，相对于常规ASA组合物，该组合的介电常数更低、透波率更高，因此对雷达信号影响较小。还有相关技术通过添加与ASA树脂相容性良好的有机-无机杂化分子，在不影响ASA树脂耐候性及韧性的情况下，降低了ASA树脂的介电常数，从而减轻了ASA树脂对汽车毫米波雷达信号的吸收。然而，这些技术均是降低了ASA 材料的介电强度，改善了电磁波性质的毫米波雷达在ASA材料中的透过性，但该方法对机械波性质的超声波雷达信号并不具有改善作用。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种树脂组合物，对超声波具有良好的吸收性能。

同时，本发明还提供所述树脂组合物的制备方法和应用。

具体地，本发明采取的技术方案如下：

本发明的第一方面是提供一种树脂组合物，所述树脂组合物的原料包括：苯乙烯-丙烯腈树脂(SAN)、苯乙烯-丙烯腈-丙烯酸酯橡胶(ASA)和丙烯酸酯共聚物，所述丙烯酸酯共聚物含有丙烯酸异辛酯嵌段。

本发明通过加入含有丙烯酸异辛酯嵌段的丙烯酸酯共聚物，即甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸异辛酯嵌段共聚物，其中的丙烯酸异辛酯嵌段具有较大的分子结构位阻，分子运动能量大，具有高阻尼性，与SAN树脂、ASA橡胶复配，既能保留 ASA橡胶优异的力学性能，也通过改变ASA树脂的阻尼性提高了对超声波的吸收性能，从而降低不良反射波对驻车传感器造成的干扰。

在本发明的一些实施方式中，所述丙烯酸酯共聚物中，丙烯酸异辛酯嵌段的质量含量为40％～85％，优选55％～80％。

在本发明的一些实施方式中，所述树脂组合物包括如下质量份的原料：

苯乙烯-丙烯腈树脂 100份

苯乙烯-丙烯腈-丙烯酸酯橡胶 10～30份

丙烯酸酯共聚物 5～40份。

苯乙烯-丙烯腈树脂 100份

苯乙烯-丙烯腈-丙烯酸酯橡胶 10～20份

丙烯酸酯共聚物 20～30份。

在本发明的一些实施方式中，所述苯乙烯-丙烯腈-丙烯酸酯橡胶与丙烯酸酯共聚物的总质量份为40～50份。

在本发明的一些实施方式中，所述苯乙烯-丙烯腈树脂的分子量为60000～200000，优选100000～170000；优选地，所述苯乙烯-丙烯腈树脂中的丙烯腈质量含量为18％～40％，优选26％～32％。

在本发明的一些实施方式中，所述苯乙烯-丙烯腈-丙烯酸酯橡胶粉中的丙烯酸丁酯质量含量为30％～60％。优选地，所述苯乙烯-丙烯腈-丙烯酸酯橡胶的粒径为100～600nm，优选200～400nm。

在本发明的一些实施方式中，所述树脂组合物的原料还包括抗氧剂、光稳定剂、润滑剂中的任意一种或多种的组合，优选包括三者的组合。

在本发明的一些实施方式中，所述抗氧剂的质量份为0.1～1份；优选地，所述光稳定剂的质量份为0.1～1份；优选地，所述润滑剂的质量份为0.3～2份。

在本发明的一些实施方式中，所述抗氧剂包括抗氧剂Irganox 1010、Irganox1076、Irganox B900和Irganox 168的任意一种或几种的混合物。

在本发明的一些实施方式中，所述光稳定剂包括紫外吸收剂、受阻胺光稳定剂中的任意一种或两种的组合；优选地，所述光稳定剂包括邻羟基二苯甲酮类、苯并三唑类、水杨酸酯类、三嗪类紫外吸收剂或受阻胺光稳定剂中的任意一种或几种的混合物。

在本发明的一些实施方式中，所述润滑剂包括硅油、白矿油、脂肪酸酰胺、硬脂酸钡、硬脂酸镁、芥酸酰胺、油酸酰胺、石蜡、聚乙烯蜡、乙撑双硬脂酸酰胺、乙烯-醋酸乙烯共聚物和乙烯-丙烯酸共聚物中的任意一种或几种的混合物。

本发明的第二方面是提供上述树脂组合物的制备方法，包括如下步骤：将所述树脂组合物的原料混合、挤出、剪切、塑化、造粒得到所述树脂组合物。

在本发明的一些实施方式中，所述挤出过程的温度为220～255℃。

本发明的第三方面使提供上述树脂组合物在制备用于吸收机械波的产品中的应用。

在本发明的一些实施方式中，所述机械波的频率为40～60KHz；优选地，所述机械波为超声波。

更具体地，本发明还提供上述树脂组合物在制备汽车保险杠或汽车格栅中的应用。

相对于现有技术，本发明具有如下有益效果：

本发明提供了一种具有超声波吸收性能的树脂组合物，通过加入含有丙烯酸异辛酯共聚单体的丙烯酸酯共聚物，与SAN树脂、ASA橡胶复配，既保留了 ASA橡胶优异的力学性能，也改变了ASA树脂的阻尼性，使其能更好地将超声波能量转化为热能，使超声波能更快地衰减。因此，本发明的树脂组合物可以在满足主机厂物性和耐候性能标准的前提下，可以明显提高ASA树脂对超声波的吸收性能，从而降低零件或雨水产生的不良反射波对传感器的影响，避免雷达探测误判障碍物而发生报警。

具体实施方式

以下结合具体的实施例进一步说明本发明的技术方案。以下实施例中所用的原料，如无特殊说明，均可从常规商业途径得到；所采用的工艺，如无特殊说明，均采用本领域的常规工艺。

实施例1

一种具有超声波吸收性能的ASA树脂组合物，其制备方法如下：

(1)按照以下组分及质量份备料：

(2)将上述原料按以上配比混入高速混合机内搅拌，混合均匀后经计量装置加入双螺杆挤出机，机筒温度设定为220～255℃，通过剪切、塑化，将物料混合均匀，然后造粒制得所需组合物。

步骤(1)中的SAN树脂为中国台湾奇美的PN128；ASA橡胶粉为韩国锦湖的 XC500；特殊丙烯酸酯共聚物为甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸异辛酯嵌段共聚物，市售，丙烯酸异辛酯的质量含量是55％～80％；抗氧剂为美国科聚亚亚磷酸酯抗氧剂619F；光稳定剂为汽巴公司的Tinuvin-327，润滑剂为硬脂酸镁，市售。

以下实施例2～5、对比例1、2中的SAN树脂、ASA橡胶粉、特殊丙烯酸酯共聚物、抗氧剂、光稳定剂和润滑剂所采用的具体产品与实施例1相同。

实施例2

(1)按照以下组分及质量份含量备料：

实施例3

(1)按照以下组分及质量份含量备料：

实施例4

(1)按照以下组分及质量份含量备料：

实施例5

(1)按照以下组分及质量份含量备料：

对比例1

一种ASA树脂组合物及其制备方法，其制备方法如下：

(1)按照以下组分及质量份含量备料：

对比例2

一种ASA树脂组合物及其制备方法，其制备方法如下：

(1)按照以下组分及质量份含量备料：

物理性能测试方法：

将实施例1～5和对比例1～2制备ASA组合物颗粒按照ISO 75和IS0 527 标准注塑成热变形温度和拉伸样条并进行测试，并进行超声波衰减性能测试。

其中超声波衰减性能测试方法为：将实施例1～5和对比例1～2制备的ASA 组合物颗粒注塑成350mm*100mm*3mm尺寸样板，在23℃、50％湿度环境下放置24h后备用。超声波衰减模型公式为P＝P0e-ax，其中P为x位置处的超声强度；P0为最靠近信号发射源的位置x0处的超声强度；a为衰减系数。以目前最常用的58KHz超声波做测试，通过测量多个位置xi(i＝0，1，2，3…)和对应的Pi值，计算出超声波衰减系数a值，衰减系数越大，说明在相同位置点的超声波强度越弱，材料对超声波的吸收性能越强。

实施例1～5和对比例1～2组分比例如下表1，所制备的组合物的物理性能和超声波衰减系数测试结果总结如下表2。

表1.组合物配方

表2.组合物的物理性能和超声波衰减系数测试结果

由表2可知：a、通过比较实施例1～2和对比例1～2，发现加入甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸异辛酯共聚物的组合物相比常规ASA树脂组合物具有更高的超声波衰减系数，实施例1～2的树脂组合物对58KHz超声波的衰减系数提高了 51％～55％，并且具有良好的耐热和物理性能。虽然ASA橡胶粉含量增加也能够提高58KHz超声波衰减系数，但效果改善不如甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸异辛酯共聚物的组合物；b、根据实施例1～5可知，树脂组合物中甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸异辛酯共聚物含量越高，超声波衰减系数越大，但力学性能和热变形温度有一定的下降，其与ASA橡胶粉总含量在40～50份时具有最佳的力学性能。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种树脂组合物，其特征在于：所述树脂组合物包括如下质量份的原料：苯乙烯-丙烯腈树脂100份、苯乙烯-丙烯腈-丙烯酸酯橡胶10～30份，甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸异辛酯嵌段共聚物5～40份，所述甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸异辛酯嵌段共聚物中，丙烯酸异辛酯嵌段的质量含量为55％～80％；所述苯乙烯-丙烯腈树脂的分子量为60000～200000；所述苯乙烯-丙烯腈-丙烯酸酯橡胶的粒径为100～600nm。

2.根据权利要1所述树脂组合物，其特征在于：所述树脂组合物包括如下质量份的原料：

苯乙烯-丙烯腈树脂 100份

苯乙烯-丙烯腈-丙烯酸酯橡胶 10～20份

甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸异辛酯嵌段共聚物 20～30份。

3.根据权利要求1所述树脂组合物，其特征在于：所述苯乙烯-丙烯腈-丙烯酸酯橡胶与甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸异辛酯嵌段共聚物的总质量份为40～50份。

4.根据权利要求1所述树脂组合物，其特征在于：所述苯乙烯-丙烯腈树脂的分子量为100000～170000。

5.根据权利要求1所述树脂组合物，其特征在于：所述树脂组合物的原料还包括抗氧剂、光稳定剂、润滑剂中的任意一种或多种的组合。

6.根据权利要求5所述树脂组合物，其特征在于：所述抗氧剂的质量份为0.1～1份。

7.根据权利要求5所述树脂组合物，其特征在于：所述光稳定剂的质量份为0.1～1份。

8.根据权利要求5所述树脂组合物，其特征在于：所述润滑剂的质量份为0.3～2份。

9.权利要求1～8任一项所述树脂组合物的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：将所述树脂组合物的原料混合、挤出、剪切、塑化、造粒得到所述树脂组合物。

10.权利要求1～8任一项所述树脂组合物在制备用于吸收机械波的产品中的应用。

11.权利要求1～8任一项所述树脂组合物在制备汽车保险杠或汽车格栅中的应用。