本发明涉及高分子材料领域，更具体地，涉及一种abs-ptt复合材料及其制备方法和应用。
背景技术
abs(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)树脂具有良好的机械性能、耐热、光泽度高、易加工等特点，广泛地应用于汽车的内外饰部件中。随着经济的发展和生活水平的提高，人们对车内饰件的要求也越快越高。对于常与人体接触的车内门板本体、扶手壳体等部件，人们期望这些部件具有亚光柔和的外观以及用手触摸部件时感觉到一定的柔软度。
为了达到人们的期望，传统工艺采用在部件的表面上包覆一层软触感的表皮，或者喷涂一层低光泽的柔感涂料实现。但这些工艺方法工序复杂，成本高，还存在着环境污染问题。
因此，如何提供一种低光泽、软触感的复合材料成为本领域亟需解决的技术难题。
技术实现要素：
本发明的一个目的是提供一种低光泽、软触感的abs-ptt复合材料的新技术方案。
根据本发明的第一方面，提供了一种abs-ptt复合材料。
该abs-ptt复合材料按重量份计包括以下组分：
所述本体法abs树脂按重量百分比计包括23-30％的丙烯腈，55-63％的苯乙烯，11-18％的丁二烯，在220℃/10kg条件下的熔融指数为20-25g/10min；
所述ptt树脂的特性粘度为0.6-1.5dl/g；
所述asa树脂按重量百分比计包括18-30％的丙烯腈，45-65％的苯乙烯，15-30％的丙烯酸酯橡胶，在220℃/10kg条件下的熔融指数为25-30g/10min。
可选的，所述相容剂为苯乙烯-丙烯腈-甲基缩水甘油酯共聚物、苯乙烯-丙烯腈-马来酸酐共聚物和苯乙烯-马来酸酐共聚物中的至少一种。
可选的，所述增韧剂为高胶粉、mbs、tpee和tpu的至少一种。
可选的，所述消光剂为苯乙烯-丙烯腈共聚物、乙烯-丙烯酸-甲基丙烯酸缩水甘油酯和二氧化硅中的至少一种。
可选的，所述耐刮擦剂是硅酮母粒和芥酸酰胺中的至少一种。
可选的，所述抗氧剂为抗氧剂1076、抗氧剂dltp、抗氧剂168中的至少一种。
可选的，所述润滑剂为ebs、硅油、乙烯均聚蜡和pets中的至少一种。
可选的，所述其他助剂为紫外光吸收剂、光稳定剂和抗静电剂中的至少一种。
根据本发明的第二方面，提供了一种本发明的abs-ptt复合材料的制备方法。
该abs-ptt复合材料的制备方法包括如下步骤：
(1)按比例称取原材料；
(2)将abs树脂、ptt树脂、asa树脂、相容剂、增韧剂、消光剂、耐刮擦剂、抗氧剂、润滑剂、其他助剂依次放入混合机中搅拌均匀，得到混合料；
(3)将步骤(2)中得到的混合料经主喂料口送入双螺杆挤出机，再经过熔融、挤出、水冷、风干、切粒后即得到abs-ptt复合材料。
根据本发明的第三方面，提供了一种本发明的abs-ptt复合材料在汽车车内门板本体、扶手壳体、副仪表板本体中的应用。
本发明的abs-ptt复合材料具有以下优点：
1、采用abs-ptt复合材料制备的部件可通过注塑一次成型，具有良好的软触感，无需进行包覆或喷涂等二次加工，工艺简单、操作方便，成本低；
2、添加的本体法abs树脂及适量的消光剂，有利于降低abs-ptt复合材料的光泽度；
3、添加的ptt树脂的特性粘度低，有利于使得ptt树脂在熔融加工过程中分布在熔体表面，从而提供良好的软触感；
4、添加的asa树脂与abs树脂相容良好，并可与ptt树脂部分相容，从而在abs树脂与ptt树脂之间形成增容界面，减少abs树脂与ptt树脂两者之间的相分离；
5、添加的相容剂及增韧剂，在asa树脂增容的基础上，进一步提升相界面的相容性和韧性，保证ppt树脂在复合材料表面均匀分散的同时具有良好的韧性；
6、通过合理调整abs树脂、ptt树脂、相容剂、增韧剂、消光剂、耐刮擦剂、抗氧剂、润滑剂、其他助剂的配比，使得复合材料可达到优异的物理性能及良好的触感。
具体实施方式
现在将详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
本公开的abs-ptt复合材料按重量份计包括以下组分：
可选的，其他助剂按重量份计可为1份。
本体法abs树脂按重量百分比计包括23-30％的丙烯腈，55-63％的苯乙烯，11-18％的丁二烯，在220℃/10kg条件下的熔融指数为20-25g/10min。可选的，丁二烯的平均粒径为250～800nm。
ptt(聚对苯二甲酸丙二酯)树脂的特性粘度为0.6-1.5dl/g。
asa(丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物)树脂按重量百分比计包括18-30％的丙烯腈，45-65％的苯乙烯，15-30％的丙烯酸酯橡胶，在220℃/10kg条件下的熔融指数为25-30g/10min。可选的，丙烯酸橡胶的平均粒径为120～350nm。
在本公开abs-ptt复合材料的一个实施例中，相容剂为苯乙烯-丙烯腈-甲基缩水甘油酯共聚物、苯乙烯-丙烯腈-马来酸酐共聚物和苯乙烯-马来酸酐共聚物中的至少一种。
在本公开abs-ptt复合材料的一个实施例中，增韧剂为高胶粉、mbs(甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)、tpee(热塑性弹性体)和tpu(热塑性聚酯弹性体)的至少一种。
在本公开abs-ptt复合材料的一个实施例中，消光剂为苯乙烯-丙烯腈共聚物、乙烯-丙烯酸-甲基丙烯酸缩水甘油酯和二氧化硅中的至少一种。可选的，苯乙烯-丙烯腈共聚物为超高分子量苯乙烯-丙烯腈共聚物，二氧化硅为超细二氧化硅。
在本公开abs-ptt复合材料的一个实施例中，耐刮擦剂是硅酮母粒和芥酸酰胺中的至少一种。
在本公开abs-ptt复合材料的一个实施例中，抗氧剂为抗氧剂1076(β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯)、抗氧剂dltp(硫代二丙酸二月桂酯)、抗氧剂168(亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯)中的至少一种。
在本公开abs-ptt复合材料的一个实施例中，润滑剂为ebs(n,n’-乙撑双硬脂酸酰胺)、硅油、乙烯均聚蜡和pets(季戊四醇硬脂酸脂)中的至少一种。
在本公开abs-ptt复合材料的一个实施例中，其他助剂为紫外光吸收剂、光稳定剂和抗静电剂中的至少一种。
本公开的abs-ptt复合材料的制备方法包括如下步骤：
(1)按比例称取原材料。可选的，ptt树脂在120-140℃条件下干燥4-6h后再称取。
(2)将abs树脂、ptt树脂、asa树脂、相容剂、增韧剂、消光剂、耐刮擦剂、抗氧剂、润滑剂、其他助剂依次放入混合机中搅拌均匀，得到混合料。可选的，搅拌的时间为5～10min。进一步地，搅拌的时间为6～8min。
(3)将步骤(2)中得到的混合料经主喂料口送入双螺杆挤出机，再经过熔融、挤出、水冷、风干、切粒后即得到abs-ptt复合材料。可选的，双螺杆挤出机的温度为170～270℃，螺杆转速为150～500rpm，真空度为-0.02～-0.08mpa。进一步地，双螺杆挤出机从加料口到出口可分为10个温控区，各温控区的具体温度为170℃、185℃、190℃、200℃、215℃、225℃、240℃、245℃、230℃、230℃，螺杆转速为300～400rpm，真空度为-0.06～-0.08mpa。
本公开的abs-ptt复合材料可应用在汽车车内门板本体、扶手壳体、副仪表板本体中，具有低光泽、软触感的特点。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法，所使用的材料和试剂，如无特殊说明，均可从商业途径得到，实验中使用的设备如无特殊说明，均为本领域技术人员熟知的设备。
下述实施例中使用的abs树脂选用上海高桥石化的产品；ptt树脂为美国杜邦的产品；asa树脂为韩国锦湖的产品。
实施例1
(1)按重量份计，分别称取68份abs树脂、10份ptt树脂、10份asa树脂、2份苯乙烯-丙烯腈-甲基缩水甘油酯共聚物、8份高胶粉、2份量苯乙烯-丙烯腈共聚物、1份硅酮母粒、0.5份芥酸酰胺、0.2份抗氧剂1076、0.2份抗氧剂168、0.7份润滑剂pets、1份紫外光吸收剂；
(2)将称取的原材料依次放入混合机中搅拌7min，得到混合均匀的混合料；
(3)将步骤(2)中得到的混合料经主喂料口送入双螺杆挤出机，经熔融、挤出、水冷、风干、切粒后得到abs-ptt复合材料a1，其中双螺杆挤出机的温度区设定为170℃、185℃、190℃、200℃、215℃、225℃、240℃、245℃、230℃、230℃，螺杆转速为350rpm，真空度为-0.07～-0.08mpa。
实施例2
(1)按重量份计，分别称取57份abs树脂、18份ptt树脂、10份asa树脂、3.5份苯乙烯-丙烯腈-甲基缩水甘油酯共聚物、9份tpu、2.5份苯乙烯-丙烯腈共聚物、1份硅酮母粒、0.5份芥酸酰胺、0.2份抗氧剂1076、0.2份抗氧剂168、0.7份润滑剂pets、1份紫外光吸收剂；
(2)将称取的原材料依次放入混合机中搅拌7min，得到混合均匀的混合料；
(3)将步骤(2)中得到的混合料经主喂料口送入双螺杆挤出机，经熔融、挤出、水冷、风干、切粒后得到abs-ptt复合材料a2，其中双螺杆挤出机的温度区设定为170℃、185℃、190℃、200℃、215℃、225℃、240℃、245℃、230℃、230℃，螺杆转速为350rpm，真空度为-0.07～-0.08mpa。
实施例3
(1)按重量份计，分别称取41份abs树脂、30份ptt树脂、10份高流动asa树脂、4.5份苯乙烯-丙烯腈-甲基缩水甘油酯共聚物、11.5份tpee、3份苯乙烯-丙烯腈共聚物、1份硅酮母粒、0.5份芥酸酰胺、0.2份抗氧剂1076、0.2份抗氧剂168、0.7份润滑剂pets、1份紫外光吸收剂；
(2)将称取的原材料依次放入混合机中搅拌7min，得到混合均匀的混合料；
(3)将步骤(2)中得到的混合料经主喂料口送入双螺杆挤出机，经熔融、挤出、水冷、风干、切粒后得到abs-ptt复合材料a3，其中双螺杆挤出机的温度区设定为170℃、185℃、190℃、200℃、215℃、225℃、240℃、245℃、230℃、230℃，螺杆转速为350rpm，真空度为-0.07～-0.08mpa。
对比例1
(1)按重量份计，分别称取87份abs树脂、10份asa树脂、3份苯乙烯-丙烯腈共聚物、1份硅酮母粒、0.5份芥酸酰胺、0.2份抗氧剂1076、0.2份抗氧剂168、0.7份润滑剂pets、1份助剂；
(2)将称取的原材料依次放入混合机中搅拌7min，得到混合均匀的混合料；
(3)将步骤(2)中得到的混合料经主喂料口送入双螺杆挤出机，经熔融、挤出、水冷、风干、切粒后得到abs复合材料b1，其中双螺杆挤出机的温度区设定为170℃、185℃、190℃、200℃、215℃、225℃、240℃、245℃、230℃、230℃，螺杆转速为350rpm，真空度为-0.07～-0.08mpa。
对比例2
(1)按重量份计，分别称取57份abs树脂、18份ptt树脂、10份asa树脂、3.5份苯乙烯-丙烯腈-甲基缩水甘油酯共聚物、9份tpu、1份硅酮母粒、0.5份芥酸酰胺、0.2份抗氧剂1076、0.2份抗氧剂168、0.7份润滑剂pets、1份紫外光吸收剂；
(2)将称取的原材料依次放入混合机中搅拌7min，得到混合均匀的混合料；
(3)将步骤(2)中得到的混合料经主喂料口送入双螺杆挤出机，经熔融、挤出、水冷、风干、切粒后得到abs-ptt材料b2，其中双螺杆挤出机的温度区设定为170℃、185℃、190℃、200℃、215℃、225℃、240℃、245℃、230℃、230℃，螺杆转速为350rpm，真空度为-0.07～-0.08mpa。
对比例3
(1)按重量份计，分别称取51份abs树脂、30份ptt树脂、11.5份tpee、3份苯乙烯-丙烯腈共聚物、1份硅酮母粒、0.5份芥酸酰胺、0.2份抗氧剂1076、0.2份抗氧剂168、0.7份润滑剂pets、1份紫外光吸收剂；
(2)将称取的原材料依次放入混合机中搅拌7min，得到混合均匀的混合料；
(3)将步骤(2)中得到的混合料经主喂料口送入双螺杆挤出机，经熔融、挤出、水冷、风干、切粒后得到abs-ptt材料b3，其中双螺杆挤出机的温度区设定为170℃、185℃、190℃、200℃、215℃、225℃、240℃、245℃、230℃、230℃，螺杆转速为350rpm，真空度为-0.07～-0.08mpa。
按照上述制备方法制备的6种材料a1、a2、a3、b1、b2、b3在85℃下干燥4h，然后按照要求注塑成型，进行相应的物理性能、光泽度、制品触感和塑料感评价分析，具体结果如下：
表1abs/ptt材料的主要性能评价
各测试条件或标准如下：
物理性能测试条件：基于iso1183标准测试密度(ρ)，测试采用ia型试样，试验速度为50mm/min；基于iso527标准测试拉伸强度(ts)，测试采用ia型试样，试验速度为50mm/min；基于iso178标准测试弯曲强度(fs)和弯曲模量(fm)，试样尺寸为80mm*10mm*4mm，跨度(l)：64mm，测试速度2mm/min；基于iso180标准测试悬臂梁缺口冲击强度(izod)，试样尺寸为80mm*10mm*4mm，a型缺口。
光泽度评价：光泽度基于astmd523标准测试，测试角度60°。
触感评价：对注塑部件的皮纹面进行触感等级评价，其柔软等级分五个：很柔＞柔软＞较柔软＞硬＞很硬。
塑料感评价：对注塑部件的皮纹面在距离0.5m距离进行塑料感等级进行目视评价，其等级分3个：强＞较强＞不明显。
由表1可以看出，abs-ptt复合材料a1、a2和a3采用合适比例的asa树脂、相容剂、增韧剂来促进ptt树脂与abs树脂达到均相分散，使得ptt树脂和abs树脂相容性好，得到的abs-ptt复合材料具有较好的物理性能、低光泽度及良好的触感，可以满足零部件技术要求。相比a1、a2和a3，对比例1中得到的abs材料b1，由于未加入ptt树脂，材料的触感硬、光泽度偏高、塑料感强，无法满足制品良触感及哑光要求。对比例2中得到的abs-ptt材料b2未加入消光剂，制品光泽度较高，导致目视塑料感较强。对比例3中未加入asa树脂及相容剂，ptt树脂与abs树脂相容性较差，材料有轻微分层，导致韧性较差，无法应用。
虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。