专利名称：一种耐水煮高强度超韧性的改性pa/abs复合材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及高分子材料领域，具体为一种耐水煮高强度超韧性的改性PA/ABS复合材料及其制备方法。
背景技术：
PA系列树脂是一种综合性能优异的工程塑料，在电动工具、运动设备、汽车材料、 齿轮、轴承等方面具有广泛的应用，特别是对于耐油性和耐寒性要求高的电动工具结构件和外壳几乎全部是增强尼龙6。但是传统的增强尼龙选择的增韧剂基本上是基于聚烯烃接枝改性的产品，例如接枝聚乙烯，接枝聚丙烯等，这些增韧助剂的加入可以提高尼龙的冲击性能，满足实际使用的需要。电动工具外壳一般都选取比较鲜艳的颜色，例如红、蓝、绿等颜色以提高视觉效果。在实际适用中由于使用者在适用电动工具时，不可避免会出手汗，长期的汗液浸泡使得尼龙的颜色很快变暗。因此，电动工具外壳适用的增强PA都需要添加特殊的色粉，以改善尼龙颜色的耐水性能，一般可以通过水煮实验来评定。普通的增韧尼龙在水煮后颜色变化很快，一般水煮250小时后颜色就会发生明显的变化。耐水煮的色粉大部分是无机色粉，但是无机色粉很多含有Cr6+等物质，对环境会造成一定的影响。
发明内容
本发明旨在提供耐水煮高强度超韧性PA/ABS复合材料。本发明还提供了上述复合材料的制备方法。技术方案为，一种耐水煮高强度超韧性PA/ABS复合材料，包括以下重量份的原
料
PA树脂40% 60%ABS树脂10% 20%反应型增容剂5% 15%增强助剂15% 40%热稳定剂0.2% 2%加工助剂0.1% 3%;所述的PA树脂为聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺46和聚酰胺1010中的一种或者上述材料的任意混合物。所述的ABS类树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)、丙烯腈-乙烯丙烯弹性体-苯乙烯接枝共聚物(ABQ或丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸三元共聚物(ASA)的一种或者上述材料的任意混合物。所述的反应型增容剂为马来酸酐、马来酰亚胺、马来酸酐接枝聚合物、马来酰亚胺接枝聚合物、缩水甘油酯和缩水甘油酯衍生物的中一种或上述物质的任意混合物。所述的增强助剂为无碱玻璃纤维、云母粉、滑石粉和碳纤维中的一种或任意混合物。所述的热稳定剂为烷基化单酚、烷基化多酚、亚磷酸二苯酯、亚磷酸三苯酯、碱金属或碱土金属的硅酸盐、位阻酚、位阻胺和羟基苯并三唑中的一种或上述化合物的任意混合物。所述的加工助剂为脂肪酸酰胺、脂肪酸类复合物、硅油、白矿油和聚硅酮类复合物中的一种或上述物质的任意混合物。这种耐水煮高强超韧改性PA/ABS的制备方法包括如下步骤将PA树脂、ABS树脂、反应型增容剂、热稳定剂及加工助剂混勻后，在220 280°C 下熔融挤出，优选为240 265°C。用双螺杆挤出机进行上述熔融挤出的加工，双螺杆挤出机带有精确的温度控制和真空排气设备，螺杆的长径比为36 48 1，螺杆转速为100 500rpm，优选为300 500rpm，真空度为-0. 06 -0. IMpa0在螺杆的高速剪切，混炼和输送下，物料得以充分的熔化、复合，反应型增容剂和 PA树脂经过充分反应，生成部分结晶的接枝聚合物，并在反应的同时和ABS树脂进行混合， 改善ABS和PA的相容性，获得性质均勻的熔融体，再经过挤出，拉条，冷却，切粒，最后包装为成品。本发明的耐水煮高强超韧改性PA/ABS，具有较高的强度和韧性，而且耐水煮；采用双螺杆挤出工艺制备，具有流程简单、连续、生产效率高、产品质量稳定的优点。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明做进一步详细、完整地说明。本发明实施例采用的聚酰胺6为新会美达的公司的PA6M2500、聚酰胺66为日本旭化成PA66 1300F, ABS树脂为台湾CHIMEI公司的ABS 747 (丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物)和ASA XC-500(丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸接枝共聚物)，反应增容剂为上海事必达的苯乙烯(S)-马来酸酐(MA)共聚物SMA-M14，增强助剂为重庆巨石玻纤集团的玻璃纤维 988A，抗氧剂为CIBA精化的1010 (受阻酚类抗氧剂)和168 (亚磷酸类抗氧剂)，加工润滑助剂为国产撑双硬脂酰胺EBS (脂肪酸酰胺类)和白矿油。实施例1取57kg PA6M2500、15kg ABS 747,8kg SMA-M14、18. 5kg 巨石玻纤 988A、0. 5kg 抗氧剂1010,0. 2kg抗氧剂168,0. 5kg EBS和0. 3kg白矿油，经过高速混合机混合均勻，然后精密计量的送料装置送入双螺杆挤出机中(长径比为42 1)，各段螺杆温度控制在240 265°C之间，真空度为-0. IMpa，螺杆转速为300 500转/分钟；在螺杆的输送和剪切作用下，充分熔化、复合，再经机头挤出、拉条、冷却、切粒。实施例2
取50kg PA6M2500、14kg ABS 747,8kg SMA_M14、26. 5kg 巨石玻纤 988A、0. 5kg 抗氧剂1010,0. 2kg抗氧剂168,0. 5kg EBS和0. 3kg白矿油，经过高速混合机混合均勻，然后精密计量的送料装置送入双螺杆挤出机中(长径比为42 1)，各段螺杆温度控制在240 265°C之间，真空度为-0. IMpa，螺杆转速为300 500转/分钟；在螺杆的输送和剪切作用下，充分熔化、复合，再经机头挤出、拉条、冷却、切粒。实施例3取43kg PA6M2500、10kg ABS 747,10kg SMA_M14、35. 5kg 巨石玻纤 988A、0. 5kg 抗氧剂1010,0. 2kg抗氧剂168,0. 5kg EBS和0. 3kg白矿油，经过高速混合机混合均勻，然后精密计量的送料装置送入双螺杆挤出机中(长径比为42 1)，各段螺杆温度控制在240 265°C之间，真空度为-0. IMpa，螺杆转速为300 500转/分钟；在螺杆的输送和剪切作用下，充分熔化、复合，再经机头挤出、拉条、冷却、切粒。实施例4取45kg PA661300F、15kg ABS 747、10kg SMA_M14、28. 5kg 巨石玻纤 988A、0. 5kg 抗氧剂1010,0. 2kg抗氧剂168,0. 5kg EBS和0. 3kg白矿油，经过高速混合机混合均勻，然后精密计量的送料装置送入双螺杆挤出机中(长径比为42 1)，各段螺杆温度控制在240 265°C之间，真空度为-0. IMpa，螺杆转速为300 500转/分钟；在螺杆的输送和剪切作用下，充分熔化、复合，再经机头挤出、拉条、冷却、切粒。实施例5取45kg PA6M2500、15kg ASA XC-500 (苯乙烯-丙烯酸酯-丙烯腈)、IOkg SMA-M14、28. 5kg 巨石玻纤 988A、0. 5kg 抗氧剂 1010、0. 2kg 抗氧剂 168、0. 5kg EBS 和 0. 3kg 白矿油，经过高速混合机混合均勻，然后精密计量的送料装置送入双螺杆挤出机中(长径比为42 1)，各段螺杆温度控制在240 ^5°C之间，真空度为-0. IMpa，螺杆转速为300 500转/分钟；在螺杆的输送和剪切作用下，充分熔化、复合，再经机头挤出、拉条、冷却、切粒。上述实施例制备的复合物按标准尺寸注塑成测试用的标准样条，分别按中国国家标准和美国UL标准测试检测上述所得产品的物理性能拉伸强度(GB1040)、断裂伸长率(G B1040)、Izod缺口冲击强度(GB1843)、弯曲模量(GB9341)、热变形温度(1. 82MPa) (ASTMD648)、耐水煮性能(按行业规则85°C水煮3小时)，结果如下
实施例12345拉伸强度MPa97132152175136伸长率％55555缺口冲击KJ/m217. 823. 625. 214. 213. 2弯曲强度MPa140195213260220弯曲模量MPa42006900780080008200
权利要求
1. 一种耐水煮高强度超韧改性PA/ABS，其特征在于，包括以下重量百分比的原料PA树脂40% 60%ABS树脂10% 20%反应型增容剂5% 15%增强助剂15% 40%热稳定剂0.2% 2%加工助剂0.1% 3%;所述的反应型增容剂选自马来酸酐、马来酰亚胺、马来酸酐接枝聚合物、马来酰亚胺接枝聚合物、缩水甘油酯和缩水甘油酯衍生物的中一种或上述物质的任意混合物。
2.权利要求1所述耐水煮高强度超韧改性PA/ABS，其特征在于，所述的PA树脂为聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺46和聚酰胺1010中的一种或者上述材料的任意混合物。
3.权利要求1所述耐水煮高强度超韧改性PA/ABS，其特征在于，所述的ABS类树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物、丙烯腈-乙烯丙烯弹性体-苯乙烯接枝共聚物或丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸三元共聚物中的一种或者上述材料的任意混合物。
4.权利要求1所述耐水煮高强度超韧改性PA/ABS，其特征在于，所述的热稳定剂为烷基化单酚、烷基化多酚、亚磷酸二苯酯、亚磷酸三苯酯、碱金属硅酸盐、碱土金属硅酸盐、位阻酚、位阻胺和羟基苯并三唑中的一种或上述化合物的任意混合物。
5.权利要求1所述耐水煮高强度超韧改性PA/ABS，其特征在于，所述的加工助剂为脂肪酸酰胺、脂肪酸类复合物、硅油、白矿油和聚硅酮类复合物中的一种或上述物质的任意混合物。
6.权利要求1 5任一项所述耐水煮高强度超韧改性PA/ABS的制备方法，其特征在于，包括如下步骤将PA树脂、ABS树脂、反应型增容剂、热稳定剂及加工助剂混勻后，在220 280°C下熔融挤出。
7.权利要求6所述耐水煮高强度超韧改性PA/ABS的制备方法，其特征在于，用双螺杆挤出机进行熔融挤出，双螺杆挤出机螺杆的长径比为36 48 1，螺杆转速为100 500rpm，真空度为-0. 06 -0. IMpa0
8.权利要求7所述耐水煮高强度超韧改性PA/ABS的制备方法，其特征在于，螺杆转速为 300 500rpm。
9.权利要求6所述耐水煮高强度超韧改性PA/ABS的制备方法，其特征在于，熔融挤出的温度为240 洸5°C。
全文摘要
本发明公开了一种耐水煮高强度超韧改性PA/ABS，包括以下重量份的原料PA树脂40％～60％、ABS树脂10％～20％、反应型增容剂5％～15％、增强助剂15％～40％、热稳定剂0.2％～2％、和加工助剂0.1％～3％。这种耐水煮高强超韧改性PA/ABS，具有较高的强度和韧性，而且耐水煮；采用双螺杆挤出工艺制备，具有流程简单、连续、生产效率高、产品质量稳定的优点。
文档编号C08L77/00GK102199347SQ20111008000
公开日2011年9月28日 申请日期2011年3月31日 优先权日2011年3月31日
发明者吴晓辉, 张淋图, 杜砚文, 杨真, 郭德凡, 陈广强 申请人:上海金玺实验室有限公司