本发明涉及高分子材料领域，特别涉及一种PA/AS基树脂复合物及其制备方法。
背景技术：
聚酰胺(PA)具有优异的机械性能、自润滑性、耐化学品性、易加工性、耐热氧老化性能，使它们常用于对工作环境要求比较苛刻的机械、电子电器、机动车行业，但也有许多缺点，比如吸水性大、尺寸稳定性差、干态和低温冲击强度低的缺陷，而且其熔体粘度大，注塑成型时易造成流涎。而将PA与AS基树脂混合制备复合物，既获得PA高耐热、高强度、高刚性、与耐化学品的特性，又可通过AS基树脂提高PA的韧性、耐候性、尺寸稳定性，该种复合物材料适用于机械、电子电器、电动工具、机动车、建筑等行业。但是由于PA是一种结晶性、强极性、熔体粘度很低的聚合物，而AS基树脂是一种非结晶性、弱极性的聚合物，二者的溶解度参数相差较大，属于热力学不相容，简单的共混导致两相界面张力很大，从而导致力学性能较差，因而要获得有实用价值的PA/AS基树脂合金材料，必须进行形态控制和界面改性。现有技术中的一般相容剂虽然可以缓解PA树脂和AS基树脂之间的相容性，但获得的复合物的性能较差。
技术实现要素：
本发明的目的，就是为了解决上述问题而提供了一种PA/AS基树脂复合物,该复合物的机械性能明显增加，尤其是其热变形温度大大的提高了。
本发明的另一个目的还在于提供了一种PA/AS基树脂复合物的制备方法。
为实现上述目的，本发明的技术方案实施如下：
一种PA/AS基树脂复合物，包括以下组分及其重量份：
所述相容剂为苯乙烯-马来酰亚胺共聚物。
优选的，所述苯乙烯-马来酰亚胺共聚物为二元共聚或多元共聚物，且马来酰亚胺的氮N位上被烷基取代。
优选的，所述苯乙烯-马来酰亚胺共聚物为苯乙烯-N-苯基马来酰亚胺共聚物、苯乙烯-丙烯腈-N-苯基马来酰亚胺共聚物、苯乙烯-丙烯腈-N-苯基马来酰亚胺-环戊烯共聚物、和苯乙烯-N-苯基马来酰亚胺-马来酸酐共聚物中的至少一种。
优选的，所述苯乙烯-N-苯基马来酰亚胺-马来酸酐共聚物中马来酸酐共聚单体的摩尔百分比小于等于5％，马来酰亚胺共聚单体的摩尔百分比大于等于30％。当马来酸酐共聚单体高于5％时，PA/AS基树脂复合物在高温环境下受水和热量作用界面结合力下降，导致性能衰减。当马来酰亚胺共聚单体的摩尔百分比小于30％时，提供与PA分子链反应的官能团数量减少，两相界面结合力下降，材料的机械性能和耐热水平下降。
优选的，所述PA树脂为PA6树脂；所述PA6树脂的相对粘度为2.0-3.0，且所述PA6树脂中氨基的摩尔浓度高于羧基的摩尔浓度。粘度大于3.0，不利于PA6与AS基树脂实现良好的分散，相容剂通过与PA6的端基反应形成PA6接枝共聚物，降低PA6与AS基树脂的界面张力，实现两种树脂的功能互补，因此PA6端基的浓度影响相容作用，因此选用相对较低粘度的PA6有利于提高相容作用。
优选的，所述AS基树脂为苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-丙烯腈-丙烯酸酯共聚物、和苯乙烯-丙烯腈-丁二烯共聚物中的至少一种。更优选的，所述的AS基树脂为苯乙烯-丙烯腈-丙烯酸酯共聚物。其中，所述苯乙烯-丙烯腈-丙烯酸酯共聚物及苯乙烯-丙烯腈-丁二烯共聚物，具有不低于10％的橡胶相，优选的，橡胶相含量为30-70％。
优选的，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、硫醚类抗氧剂和多芳香胺类抗氧剂中的至少一种。
更优选的，所述受阻酚为1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷(CAS：1843-03-4)、1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰尿酸(CAS：27676-62-6)、4,4'-亚丁基双(6-叔丁基间甲酚)(CAS：85-60-9)、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯(CAS：2082-79-3)、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(CAS：6683-19-8)、3,9-双[1,1-二甲基-2-[(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酰氧基]乙基]-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷(CAS：90498-90-1)、和1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯(CAS：1709-70-2)中的至少一种；所述亚磷酸酯为双十八烷基季戊四醇双亚磷酸酯(CAS：3806-34-6)、双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二磷酸酯(CAS：80693-00-1)、2-2’-亚甲基双(4，6-二丁基-苄基)-2-乙基己基亚磷酸酯(CAS:126050-54-2)、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯(CAS:31570-04-4)、亚磷酸三壬基苯酯(CAS：26523-78-4)、和4,4'-对开异丙基二苯基C12-15-醇亚磷酸酯(CAS:96152-48-6)中的至少一种；所述硫酯为季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)(CAS:29598-76-3)；所述多芳香胺为4,4'-二(苯基异丙基)二苯胺(CAS:10081-67-1)。
优选的，所述成核剂为颗粒粒径小于1μm的无机成核剂和有机成核剂中的至少一种；所述无机成核剂为滑石粉、蒙脱土和碳酸钙中的至少一种；所述有机成核剂为苯甲酸钠、山梨醇二苄酯和羧酸钠盐中的至少一种。
本发明还提供了一种PA/AS基树脂复合物的制备方法，包括以下制备步骤：
步骤1：按照以下组分及其重量份准备原材料：PA树脂30-70份、AS基树脂5-60份、相容剂2-10份、抗氧剂0.05-0.5份、成核剂0.1-0.6份；
步骤2：将步骤1中的PA树脂干燥至水分的质量占PA树脂质量的0-0.15％；
步骤3：将步骤2中干燥后的PA树脂，步骤1中的AS基树脂、相容剂、成核剂、和抗氧剂混合后，投入双螺杆挤出机中，熔融挤出，同时经过冷却和造粒，即获得本发明的PA/AS基树脂复合物；
所述双螺杆挤出机共分为九区，各区温度为：一区温度230℃，二区温度230℃，三区温度230℃，四区温度230℃，五区温度230℃，六区温度240℃，七区温度240℃，八区温度245℃，九区温度250℃；主机转速250转/分钟。
本发明的有益效果如下：
本发明的PA/AS基树脂复合物，通过使用苯乙烯-马来酰亚胺共聚物作为相容剂获得意想不到的效果，本发明使用的苯乙烯-马来酰亚胺共聚物由于分子主链含有芳环，并且可以通过N原子取代引入芳香结构的侧链，使其分子链段刚性明显增加，可获得优异的机械性能。普通的PA/AS基树脂复合物由于非晶结构AS基树脂的引入至PA体系降低了PA的耐热性，苯乙烯-马来酰亚胺共聚物在提高PA与AS基树脂的界面结合力，提高PA/ASA复合物的耐热变形温度。本发明的PA/AS基树脂复合物使用苯乙烯-马来酰亚胺共聚物作为相容剂，与传统的马来酸酐相容剂对比，具有更高抗水解能力；同时，马来酰亚胺结构在高温下比马来酸酐更加稳定，不易发生链的断裂，因此界面结合力抵抗高温影响的能力明显优于使用马来酸酐接枝物作为相容剂的复合物。
具体实施方式
下面将结合实施例，对本发明作进一步说明。
对比例和实施例所使用原材料的生产厂家和型号见下表：
对比例1-2和实施例1-3的的制备方法如下所述，通过这几个实例能进一步说明本发明与现有技术相比，所获得的PA/AS基树脂复合物的机械性能更加优良。
对比例1
步骤1：按照以下组分及其重量份准备原材料：62kgPA6、31kgASA、0.1kg滑石粉、0.05kg1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷；
步骤2：将步骤1中PA6、ASA、滑石粉、1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷混合后，投入双螺杆挤出机中，熔融挤出，同时经过冷却和造粒，即获得对比例1的产物。
其中，双螺杆挤出机共分为九区，各区温度为：一区温度230℃，二区温度230℃，三区温度230℃，四区温度230℃，五区温度230℃，六区温度240℃，七区温度240℃，八区温度245℃，九区温度250℃；主机转速250转/分钟。
对比例2
步骤1：按照以下组分及其重量份准备原材料：83kgPA6、10kgASA、5kg传统的马来酸酐相容剂、0.1kg滑石粉、0.05kg1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷；
步骤2：将步骤1中PA6、ASA、传统的马来酸酐相容剂、滑石粉、1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷混合后，投入双螺杆挤出机中，熔融挤出，同时经过冷却和造粒，即获得对比例2的产物。
其中，双螺杆挤出机共分为九区，各区温度为：一区温度230℃，二区温度230℃，三区温度230℃，四区温度230℃，五区温度230℃，六区温度240℃，七区温度240℃，八区温度245℃，九区温度250℃；主机转速250转/分钟。
实施例1
步骤1：按照以下组分及其重量份准备原材料：62kgPA6、31kgASA、5kg苯乙烯-N-苯基马来酰亚胺共聚物、0.1kg滑石粉、0.05kg1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷；
步骤2：将步骤1中的PA6树脂干燥至水分的质量占PA6树脂质量的0-0.15％；
步骤3：将步骤2中干燥后的PA6，步骤1中的ASA、苯乙烯-N-苯基马来酰亚胺共聚物、滑石粉、1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷混合后，投入双螺杆挤出机中，熔融挤出，同时经过冷却和造粒，即获得实施例1的产物。
其中，双螺杆挤出机共分为九区，各区温度为：一区温度230℃，二区温度230℃，三区温度230℃，四区温度230℃，五区温度230℃，六区温度240℃，七区温度240℃，八区温度245℃，九区温度250℃；主机转速250转/分钟。
实施例2
步骤1：按照以下组分及其重量份准备原材料：62kgPA6、31kgASA、5kg苯乙烯-丙烯腈-N-苯基马来酰亚胺共聚物、0.1kg滑石粉、0.05kg1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷；
步骤2：将步骤1中的PA6树脂干燥至水分的质量占PA6树脂质量的0-0.15％；
步骤3：将步骤2中干燥后的PA6，步骤1中的ASA、苯乙烯-丙烯腈-N-苯基马来酰亚胺共聚物、滑石粉、1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷混合后，投入双螺杆挤出机中，熔融挤出，同时经过冷却和造粒，即获得实施例2的产物。
其中，双螺杆挤出机共分为九区，各区温度为：一区温度230℃，二区温度230℃，三区温度230℃，四区温度230℃，五区温度230℃，六区温度240℃，七区温度240℃，八区温度245℃，九区温度250℃；主机转速250转/分钟。
实施例3
步骤1：按照以下组分及其重量份准备原材料：62kgPA6、31kgASA、2.5kg苯乙烯-N-苯基马来酰亚胺共聚物、2.5kg苯乙烯-丙烯腈-N-苯基马来酰亚胺共聚物、0.1kg滑石粉、0.05kg1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷；
步骤2：将步骤1中的PA6树脂干燥至水分的质量占PA6树脂质量的0-0.15％；
步骤3：将步骤2中干燥后的PA6，步骤1中的ASA、苯乙烯-N-苯基马来酰亚胺共聚物、苯乙烯-丙烯腈-N-苯基马来酰亚胺共聚物、滑石粉、1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷混合后，投入双螺杆挤出机中，熔融挤出，同时经过冷却和造粒，即获得实施例3的产物。
其中，双螺杆挤出机共分为九区，各区温度为：一区温度230℃，二区温度230℃，三区温度230℃，四区温度230℃，五区温度230℃，六区温度240℃，七区温度240℃，八区温度245℃，九区温度250℃；主机转速250转/分钟。
通过实验表明本发明特殊相容剂对PA/AS基树脂复合物耐水解性能和耐热性能的影响。
耐水解性能评价：
根据ISO 527-2/1A，通过模制成型制备的4mm厚测试棒、宽度10mm，测试速度5mm/min，测试23℃在空气中的水解前及水解后拉伸强度(TS)(或拉伸强度TS保持率)(至少5个相同组成和形状样品测试结果的平均值)。水解通过往高压反应釜中加入乙二醇/水比例为1：1的混合溶液，加入模制成型的测试棒，调节温度为100℃进行测试，在达到设定的水解时间1000h后将高压反应釜温度冷却至室温后取出测试棒，将其表面的溶剂擦除，用铝箔袋热密封，防止在评价力学性能之前与空气进行湿度交换。与水解前的对应力学性能比较，计算出拉伸强度的保持率，并以百分比表示。
耐热性能影响评价：
根据ISO 75标准评价材料在1.8MPa载荷下的热变形温度HDT。
相比对比例1、对比例2，使用苯乙烯-马来酰亚胺共聚物作为相容剂的实施例1-3获得了更高的拉伸强度和耐热变形温度，通过相同时间的乙二醇/水混合溶液作为介质的高温老化后，实施例1-3具有更高的拉伸强度保持率，说明使用苯乙烯-马来酰亚胺共聚物作为相容剂提高了材料的抗水解(抗醇解)的性能。
实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。