一种abs/pa6磁性复合材料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种ABS/PA6磁性复合材料及其制备方法。ABS/PA6磁性复合材料按重量份数由以下组分组成：ABS树脂20?30；PA6树脂40?65；表面改性磁粉10?20；相容剂3?5；抗氧剂0.5?1；润滑剂1.5?4。本发明的ABS/PA6磁性复合材料采用表面改性磁粉，改善了磁粉与树脂的相容性，所制备的材料不仅兼顾ABS与PA6材料优良的机械性能、耐热性能、耐化学油品性能、耐候性能以及加工性能，且同时具备优异的磁性性能，可广泛应用于电子电气、仪表、通讯、玩具、文具、体育用品及日常用品中的诸多领域，应用前景广阔，具有良好的经济价值。
【专利说明】一种ABS/PA6磁性复合材料及其制备方法
[技术领域]
[0001 ]本发明涉及高分子材料，尤其涉及一种ABS/PA6磁性复合材料及其制备方法。
[【背景技术】]
[0002] ABS(丙烯晴一丁二烯一苯乙烯三元共聚物)树脂由三种单体聚合而成，丙烯腈组 分赋予ABS树脂一定的化学稳定性、耐油性及一定的刚度和硬度;丁二烯又赋予其良好的韧 性、冲击性和耐寒性;苯乙烯则使其具有良好的介电性能，并呈现出良好的加工性能。因此， ABS树脂兼具韧、硬、刚相均衡的优良力学性能，是目前世界范围内应用最为广泛的塑料之 一。但ABS树脂同时也存在耐化学性、耐油性及耐候性较差的不足，一定程度上限制了 ABS树 脂的使用。
[0003] PA6(聚己内酰胺)树脂是一种部分结晶的聚合物，具有良好的耐磨性、耐化学性及 耐油性，同时PA6树脂耐候性优良、机械强度高，被广泛应用于汽车零部件、机械部件、仪表、 仪器及包装等行业，但PA6树脂的吸湿性大，常温及低温环境下的韧性低，注塑产品尺寸稳 定性差，这些缺点也使得PA6树脂的使用受限。
[0004] 为适应工业发展的需求，近年来将ABS与PA6制成合金的技术不断发展，ABS/PA6合 金既综合了 ABS树脂的韧性和刚性，又综合了 PA6树脂的耐热性、耐化学、耐油及耐侯性，同 时ABS/PA6合金还具有较佳的耐热翘曲性，良好的加工性和外观，可广泛应用于家电、电子 电器、汽车等领域，极大的拓宽了 ABS及PA6的使用范围。
[0005]磁性塑料较传统的铁氧体烧结磁体重量轻、耐冲击、成型尺寸精度高，被认为是一 种使用灵活便利的优良磁体。磁性塑料自20世纪90年代开发出来后，由于兼有塑料与磁性 材料的特点，且相较于传统的铁氧体烧结磁体的难加工性，磁性塑料可采用一般塑料通用 的加工方法(如注射、模压、挤出等)进行加工，应用前景非常广阔。但是，一般磁粉均为无机 类材料，与塑料相容性较差，制备成复合材料后机械性能较差，难以满足使用要求，影响了 ABS/PA6合金磁性复合材料应用。
[
【发明内容】
]
[0006] 本发明要解决的技术问题是提供一种机械性能好的ABS/PA6磁性复合材料及其制 备方法。
[0007] 为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种ABS/PA6磁性复合材料， 按重量份数由以下组分组成： ABS 树脂 20-30; PA6 树脂 40-65; 表面改性磁粉 10-20;
[0008] 相容剂 3-5 抗氧剂 0.· 5-1; 润滑剂 1.5-4。
[0009]以上所述的ABS/PA6磁性复合材料，所述的ABS树脂为丙稀晴一丁二稀一苯乙稀三 元共聚物，熔指范围为25-50g/10min(测试条件220°C，10kg)。
[0010]以上所述的ABS/PA6磁性复合材料，所述的PA6树脂为聚己内酰胺，黏度范围为 1.8-3.4dl/g〇
[0011]以上所述的ABS/PA6磁性复合材料，所述表面改性磁粉的制备方法如下：将磁粉、 偶联剂按质量比100:2-3的比例加入到乙醇溶剂中搅拌，混合20-40分钟后在60-80 °C的温 度下继续搅拌直至脱去溶剂乙醇，得到所述的表面改性磁粉。
[0012]以上所述的ABS/PA6磁性复合材料，所述的磁粉为稀土磁粉;所述的偶联剂为钛酸 酯、铝酸酯、锆酸酯、硼酸酯、铝钛复合偶联剂和硅烷偶联剂中的至少一种。
[0013] 以上所述的ABS/PA6磁性复合材料，所述的相容剂为马来酸酐接枝丙烯晴一丁二 烯一苯乙烯共聚物、苯乙烯一马来酸酐共聚物、苯乙烯一丙烯晴一马来酸酐共聚物和苯乙 烯一丙烯酸缩水甘油酯共聚物中的至少一种。
[0014] 以上所述的ABS/PA6磁性复合材料，所述的抗氧剂为主抗氧剂与辅助抗氧剂复配， 主抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，辅助抗氧剂为亚磷酸三 (2,4-二叔丁基苯)酯。
[0015]以上所述的ABS/PA6磁性复合材料，所述的润滑剂为硬脂酸、硅酮粉和ΡΡ蜡中的至 少一种。
[0016] -种上述ABS/PA6磁性复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0017] 1)按上述的重量份数称取各组分，将称取的ABS树脂、ΡΑ6树脂、表面改性磁粉、相 容剂、抗氧剂和润滑剂在高速混合机中混合5-10分钟；
[0018] 2)通过双螺杆挤出机熔融挤出，经冷却、切粒，将挤出粒料在70-90 °C的干燥箱中 干燥2-4小时，得到所述的ABS/PA6磁性复合材料粒料；
[0019] 其中，步骤2)中双螺杆挤出机的温度设置为：一区190-200°C ;二区200-210°C ;三 区210-220°C ;四区230-240°C ;五区220-230°C，六区200-210°C，七区200-210°C，八区 190-200°C，机头温度190-210°C，挤出机螺杆转速控制在260-300r/min。
[0020] 本发明的ABS/PA6磁性复合材料采用表面改性磁粉，改善了磁粉与树脂的相容性， 所制备的材料不仅兼顾ABS与PA6材料优良的机械性能、耐热性能、耐化学油品性能、耐候性 能以及加工性能，且同时具备优异的磁性性能，可广泛应用于电子电气、仪表、通讯、玩具、 文具、体育用品及日常用品中的诸多领域，应用前景广阔，具有良好的经济价值。
[【具体实施方式】]
[0021]下面结合对比例及实施例对本发明做一详细的阐述。
[0022] 对比例：
[0023] ABS/PA6磁性复合材料的制备过程如下：按重量份将20份ABS树脂、65份PA6树脂、 10份稀土磁粉、3份马来酸酐接枝丙烯晴一丁二烯一苯乙烯共聚物、0.25份抗氧剂1010、 〇. 25份抗氧剂168、1.5份硬脂酸放入高速混合机内，室温下混合5分钟取出；将上述混合均 匀的共混料通过双螺杆挤出机熔融挤出、冷却、造粒，将得到的复合粒料在温度为70°C的干 燥箱中干燥2小时，即得到对比例的ABS/PA6磁性复合材料。
[0024] 实施例1:
[0025]按重量份称取98份稀土磁粉与2份钛酸酯，然后将磁粉和钛酸酯都加入到乙醇溶 剂中浸泡并不停搅拌，混合30分钟后在70 °C下继续搅拌直至脱去溶剂乙醇，从而得到表面 改性磁粉。
[0026] ABS/PA6磁性复合材料的制备过程如下：按重量份将20份ABS树脂、65份PA6树脂、 10份表面改性磁粉、3份马来酸酐接枝丙烯晴一丁二烯一苯乙烯共聚物、0.25份抗氧剂 1010、0.25份抗氧剂168、1.5份硬脂酸放入高速混合机内，室温下混合5分钟取出；将上述混 合均匀的共混料通过双螺杆挤出机熔融挤出、冷却、造粒，将得到的复合粒料在温度为70°C 的干燥箱中干燥2小时，即得到ABS/PA6磁性复合材料。
[0027] 实施例2:
[0028] 按重量份称取97.8份稀土磁粉与2.2份铝酸酯，然后将磁粉和铝酸酯都加入到乙 醇溶剂中浸泡并不停搅拌，混合30分钟后在70 °C下继续搅拌直至脱去溶剂乙醇，从而得到 表面改性磁粉。
[0029] ABS/PA6磁性复合材料的制备过程如下：按重量份将22份ABS树脂、60份PA6树脂、 12份表面改性磁粉、3.4份苯乙烯一马来酸酐共聚物、0.3份抗氧剂1010、0.3份抗氧剂168、2 份硅酮粉放入高速混合机内，室温下混合5分钟取出；将上述混合均匀的共混料通过双螺杆 挤出机熔融挤出、冷却、造粒，将得到的复合粒料在温度为70°C的干燥箱中干燥2小时，即得 到ABS/PA6磁性复合材料。
[0030] 实施例3:
[0031]按重量份称取97.6份稀土磁粉与2.4份锆酸酯，然后将磁粉和锆酸酯都加入到乙 醇溶剂中浸泡并不停搅拌，混合30分钟后在70 °C下继续搅拌直至脱去溶剂乙醇，从而得到 表面改性磁粉。
[0032] ABS/PA6磁性复合材料的制备过程如下：按重量份将24份ABS树脂、55份PA6树脂、 14份表面改性磁粉、3.8份苯乙烯一丙烯晴一马来酸酐共聚物、0.35份抗氧剂1010、0.35份 抗氧剂168、2.5份PP蜡放入高速混合机内，室温下混合5分钟取出；将上述混合均匀的共混 料通过双螺杆挤出机熔融挤出、冷却、造粒，将得到的复合粒料在温度为70 °C的干燥箱中干 燥2小时，即得到ABS/PA6磁性复合材料。
[0033] 实施例4:
[0034]按重量份称取97.4份稀土磁粉与2.6份硼酸酯，然后将磁粉和硼酸酯都加入到乙 醇溶剂中浸泡并不停搅拌，混合30分钟后在70 °C下继续搅拌直至脱去溶剂乙醇，从而得到 表面改性磁粉。
[0035] ABS/PA6磁性复合材料的制备过程如下：按重量份将26份ABS树脂、50份PA6树脂、 16份表面改性磁粉、4.2份苯乙烯一丙烯晴一马来酸酐共聚物、0.4份抗氧剂1010、0.4份抗 氧剂168、3份PP蜡放入高速混合机内，室温下混合5分钟取出；将上述混合均匀的共混料通 过双螺杆挤出机熔融挤出、冷却、造粒，将得到的复合粒料在温度为70 °C的干燥箱中干燥2 小时，即得到ABS/PA6磁性复合材料。
[0036] 实施例5:
[0037]按重量份称取97.2份稀土磁粉与2.8份铝钛复合偶联剂，然后将磁粉和铝钛复合 偶联剂都加入到乙醇溶剂中浸泡并不停搅拌，混合30分钟后在70 °C下继续搅拌直至脱去溶 剂乙醇，从而得到表面改性磁粉。
[0038] ABS/PA6磁性复合材料的制备过程如下：按重量份将28份ABS树脂、45份PA6树脂、 18份表面改性磁粉、4.6份马来酸酐接枝丙烯晴一丁二烯一苯乙烯共聚物、0.45份抗氧剂 1010、0.45份抗氧剂168、3.5份硅酮粉放入高速混合机内，室温下混合5分钟取出；将上述混 合均匀的共混料通过双螺杆挤出机熔融挤出、冷却、造粒，将得到的复合粒料在温度为70°C 的干燥箱中干燥2小时，即得到ABS/PA6磁性复合材料。
[0039] 实施例6:
[0040]按重量份称取97份稀土磁粉与3份硅烷偶联剂，然后将磁粉和硅烷偶联剂都加入 到乙醇溶剂中浸泡并不停搅拌，混合30分钟后在70 °C下继续搅拌直至脱去溶剂乙醇，从而 得到表面改性磁粉。
[0041 ] ABS/PA6磁性复合材料的制备过程如下：按重量份将30份ABS树脂、40份PA6树脂、 20份表面改性磁粉、5份苯乙烯一丙烯酸缩水甘油酯共聚物、0.5份抗氧剂1010、0.5份抗氧 剂168、4份硬脂酸放入高速混合机内，室温下混合5分钟取出；将上述混合均匀的共混料通 过双螺杆挤出机熔融挤出、冷却、造粒，将得到的复合粒料在温度为70 °C的干燥箱中干燥2 小时，即得到ABS/PA6磁性复合材料
[0042]将对比例及实施例1至6中制得的ABS/PA6磁性复合材料在注塑机上注塑成型为标 准测试样条，测试性能如表1所示：
[0043]表 1
[0046]通过表1可以看出，本发明制得的ABS/PA6磁性复合材料机械性能较好，磁性能优 良，综合性能均衡，可见本发明的ABS/PA6磁性复合材料效果较好，可广泛应用于电子电气、 仪表、通讯、玩具、文具、体育用品及日常用品中的诸多领域。
[0047]以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明 的精神和原则之内所做的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范 围之内。
【主权项】
1. 一种ABS/PA6磁性复合材料，其特征在于，按重量份数由以下组分组成： ABS 树脂 20-30; PA6 树脂 40-65: 表面改性磁粉 1Q-2Q； 相容剂 3-5; 抗氧剂 0 5-1; 润滑剂 1.5-4。2. 根据权利要求1所述的ABS/PA6磁性复合材料，其特征在于，所述的ABS树脂为丙烯 晴一丁二稀一苯乙稀三元共聚物，恪指范围为25-50g/10min(测试条件220°C，10kg)。3. 根据权利要求1所述的ABS/PA6磁性复合材料，其特征在于，所述的PA6树脂为聚己内 酰胺，黏度范围为1.8-3.4dl/g。4. 根据权利要求1所述的ABS/PA6磁性复合材料，其特征在于，所述表面改性磁粉的制 备方法如下:将磁粉、偶联剂按质量比100:2-3的比例加入到乙醇溶剂中搅拌，混合20-40分 钟后在60-80°C的温度下继续搅拌直至脱去溶剂乙醇，得到所述的表面改性磁粉。5. 根据权利要求4所述的ABS/PA6磁性复合材料，其特征在于，所述的磁粉为稀土磁粉； 所述的偶联剂为钛酸酯、铝酸酯、锆酸酯、硼酸酯、铝钛复合偶联剂和硅烷偶联剂中的至少 一种。6. 根据权利要求1所述的ABS/PA6磁性复合材料，其特征在于，所述的相容剂为马来酸 酐接枝丙稀晴一丁二稀一苯乙稀共聚物、苯乙稀一马来酸酐共聚物、苯乙稀一丙稀晴一马 来酸酐共聚物和苯乙烯一丙烯酸缩水甘油酯共聚物中的至少一种。7. 根据权利要求1所述的ABS/PA6磁性复合材料，其特征在于，所述的抗氧剂为主抗氧 剂与辅助抗氧剂复配，主抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，辅 助抗氧剂为亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯)酯。8. 根据权利要求1所述的ABS/PA6磁性复合材料，其特征在于，所述的润滑剂为硬脂酸、 硅酮粉和ΡΡ蜡中的至少一种。9. 一种权利要求1所述ABS/PA6磁性复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： 1) 按权利要求1所述的重量份数称取各组分，将称取的ABS树脂、ΡΑ6树脂、表面改性磁 粉、相容剂、抗氧剂和润滑剂在混合机中混合5-10分钟； 2) 通过双螺杆挤出机熔融挤出，经冷却、切粒，将挤出粒料在70-90 °C的干燥箱中干燥 2-4小时，得到所述的ABS/PA6磁性复合材料粒料； 其中，步骤2)中双螺杆挤出机的温度设置为：一区190-200°C;二区200-210°C;三区 210-220°C ;四区230-240°C ;五区220-230°C，六区200-210°C，七区200-210°C，八区 190-200 °C，机头温度190-210°C，挤出机螺杆转速控制在260-300r/min。
【文档编号】C08K9/06GK105949756SQ201610348462
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月24日
【发明人】张俊, 黄春浪, 张峰
【申请人】深圳市富恒新材料股份有限公司