一种可粘胶高表面张力玻纤增强pa6/abs复合材料及其制备方法

文档序号:8276979
一种可粘胶高表面张力玻纤增强pa6/abs复合材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于高分子复合材料技术领域,涉及一种玻纤增强PA6/ABS复合材料及其 制备方法,尤其是涉及一种可粘胶高表面张力玻纤增强PA6/ABS复合材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] PA6又名尼龙6或聚酰胺6,是半透明或不透明乳白色粒子,具有热塑性、轻质、韧 性好、耐化学品和耐久性好等特性,一般用于汽车零部件、机械部件、电子电器产品、工程配 件等产品。但是,随着近年来电子电气以及汽车工业迅速发展,对高强度、高韧性的工程塑 料的需求日益增长,常用的聚酰胺工程塑料因其吸水率大、尺寸稳定性差、低温和干态冲击 强度低的缺点逐渐无法满足许多汽车及电器部位制件的性能要求。
[0003] ABS塑料,化学名为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料,是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯组 成的三元共聚物,其抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能优良,还具有易 加工、制品尺寸稳定、表面光泽性好等特点,容易涂装、着色,还可以进行表面喷镀金属、电 镀、焊接、热压和粘接等二次加工,广泛应用于机械、汽车、电子电器、仪器仪表、纺织和建筑 等工业领域,是一种用途极广的热塑性工程塑料。
[0004] 采用ABS对PA6进行共混改性,能够在一定程度上改善PA6的缺点,扩大PA6的应 用领域。PA6/ABS合金性能优异,不仅具有PA6的耐化学品及耐热性,还拥有ABS的尺寸稳 定性和低温冲击性能,在汽车、运动器材及电动工具领域有广泛的应用。目前,国内外研发 了大量不同性能的PA6/ABS合金种类,研宄论文和专利主要为增强、增韧、耐热及阻燃等方 面,因PA6及ABS材料特性,ABS属弱极性材料,达因值测试值为32-36mN/m左右,制备出的 PA6/ABS合金的表面能较低;而一般所用的粘附胶都属极性材料,要求被粘附材料的达因 值一般要超过42mN/m,在进行粘附工艺操作时,当PA6/ABS合金的表面张力低于胶的表面 张力时,胶无法吸附于PA6/ABS复合材料表面,不能满足粘胶性能的要求,而有关可粘胶、 高表面张力玻纤增强PA6/ABS复合材料目前鲜见报道。
[0005] 申请号为201310344778.X的中国发明专利公布了一种高强度、高韧性玻纤增强 PA/ABS复合材料及其制备方法,所述的复合材料由以下重量百分比含量的原料组分制备得 到:聚酰胺10 %?65 %,ABS10 %?50 %,接枝型相容剂5 %?15 %,玻璃纤维10 %?40 %, 抗氧剂〇. 1%?1%,润滑分散剂〇. 1%?1% ;在制备时,将聚酰胺、ABS、接枝型相容剂、抗 氧剂和润滑分散剂放入高混机中混合2?5分钟,出料;然后用双螺杆挤出机挤出造粒,挤 出过程中将玻璃纤维在侧向喂料口加入,加工温度为210?235°C,螺杆转数为30?40Hz。 上述专利公布的技术方案主要是通过PA与ABS共混,并加入相应的接枝型相容剂、抗氧剂 等助剂,在不影响其他力学性能的条件下,用以提高材料的冲击强度,再结合玻璃纤维来进 一步提高材料的刚性和强度,但该技术方案并不适用于制备具有可粘胶性及高表面张力的 玻纤增强PA6/ABS复合材料。

【发明内容】

[0006] 本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可粘胶、高表面 张力玻纤增强PA6/ABS复合材料及其制备方法,该复合材料不仅有可粘胶性,还有均衡的 力学性能,在汽车、运动及电动工具等领域有广泛的使用。
[0007] 本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
[0008] 一种可粘胶高表面张力玻纤增强PA6/ABS复合材料,该复合材料包括以下组分及 重量份含量:PA6树脂10-45份、玻璃纤维5-30份、ABS树脂20-50份、接枝型相容剂3-15 份、表面张力改性剂2-10份、润滑剂0. 2-0. 5份及抗氧剂0. 2-0. 5份。
[0009] 所述的复合材料的组分及重量份含量优选为:PA6树脂10-34份、玻璃纤维20-30 份、ABS树脂36-46份、接枝型相容剂3-8份、表面张力改性剂5-10份、润滑剂0. 5份及抗 氧剂〇.5份。
[0010] 所述的PA6树脂的熔点为215_225°C,特性粘度为1. 8-3,端氨基含量为38_55Meq/ Kg〇
[0011] 选用端氨基含量为38-55Meq/Kg的PA6树脂,能有效提高PA6树脂的极性,改善 PA6树脂的表面张力,若PA6端氨基含量小于38Meq/Kg时,则PA6树脂的极性会偏低,制备 出的PA6/ABS合金表面张力较低,无法满足粘胶的要求。
[0012] 所述的玻璃纤维为无碱玻璃纤维。
[0013] 所述的485树脂为丁二烯含量为16-52%,熔融指数为2.6-12§/1〇1^11的485树脂 或ABS树脂衍生物,该ABS树脂衍生物为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、丁 二烯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-苯乙烯共聚物或丁二烯-苯乙烯共聚物中的一种或者多种。
[0014] 所述的接枝型相容剂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物接枝马来酸酐、苯乙烯接 枝马来酸酐、苯乙烯-丙烯腈共聚物接枝马来酸酐或丙烯腈-苯乙烯-甲基丙烯酸缩水甘 油酯共聚物中的一种或者多种。
[0015] 采用马来酸酐接枝型相容剂,通过引入强极性反应性基团,在进行加工成型过程 中,马来酸酐接枝型相容剂被局限在两种高分子之间的界面上,起到类似于"界面活性剂" 的作用,能降低界面张力、增加界面层厚度、降低分散粒子尺寸,从而使两种聚合物间的粘 接力增大,形成稳定结构,使分散相和连续相均匀,最终形成具有宏观均匀微观相分离特征 的热力学稳定的相态结构。
[0016] 所述的表面张力改性剂包括端羟基丁腈橡胶、N,N-二羟乙基长链脂肪酸酰胺或聚 丙烯腈中的一种或多种。
[0017] 所述的表面张力改性剂是通过加入与PA6/ABS合金相容性较好的强极性树脂,形 成稳定的相态结构,通过挤出机的螺杆剪切,强极性树脂的极性基团与PA6的端氨基在合 金表面共同作用,改善合金的表面张力,增强PA6/ABS合金的粘胶性能。
[0018] 所述的润滑剂为硅酮或改性乙撑双脂肪酸酰胺中的一种或两种,所述的抗氧剂 为受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂混合而成的抗氧剂,所述的受阻酚类抗氧剂为 N,N-双[0 (3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]-1,6-己二胺、三乙二醇醚-二(3-叔丁 基-4-羟基-5
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