专利名称：一种pa6/abs合金材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种PA6/ABS合金材料及其制备方法。
背景技术：
尼龙/ABS合金最早是由美国的Borg.Warner Chemical公司和Monsanto公司推出，具有热变形温度比尼龙6(PA6)高，以及维卡软化温度较高的特点，因而最初成为制造汽车车身板壳等汽车部件的理想材料。由于尼龙/ABS合金材料弥补了PA材料吸水性，尺寸不稳定的特点，而且拥有较高的冲击强度的特点，因而适合应用于制造电子电器、家用电器壳体。
但对于电子电器、家用电器壳体材料需要有阻燃的特点，而现有的尼龙/ABS合金材料都不具备这方面的性能。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种具有阻燃性的PA6/ABS合金材料，相应的，本发明还提供一种PA6/ABS合金材料的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种PA6/ABS合金材料，其组成按重量配比为(％)PA620-65％；ABS10-70％；相容剂 0.1-20％；复合阻燃剂 5-30％；润滑剂 0.1-0.6％；抗氧剂 0.1-1.2％。
其中，所述PA6的相对粘度为2.4-3.8P·S。
其中，ABS为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物，其橡胶含量为15-70％。
其中，相容剂为ABS-g-MAH、丙烯腈-苯乙烯-马来酸酐共聚物或SEBS-g-MAH。
其中，所述复合阻燃剂为含溴阻燃剂和三氧化二锑复配而成。
其中，所述含溴阻燃剂为多溴联苯醚、十溴二苯乙烷、溴化聚苯乙烯、聚溴化苯乙烯、溴化环氧树脂、溴化聚碳酸酯中的一种或几种的混合物。
其中，所述润滑剂为超高分子量聚硅氧烷。
其中，所述抗氧剂为四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯主抗氧剂和亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯酯)辅抗氧剂的复配。
一种PA6/ABS合金材料的制备方法，包括步骤a按重量配比称取PA6和ABS，混合均匀；b按重量配比称取相容剂和复合阻燃剂，混合均匀；c按重量配比称取润滑剂和抗氧剂，混合均匀，将上述混合好的物质一起加入到混合器中继续混合直至均匀；d将混合好的原料投入到双螺杆挤出机的加料斗，经熔融挤出，造粒，充分塑化、熔融、复合、再经挤出、拉条、冷却、切粒、烘干和包装；加工工艺如下双螺杆挤出机一区215-240℃、二区215-240℃、三区215-240℃、四区215-240℃、五区215-240℃、六区215-240℃、七区215-240℃、八区215-240℃；螺杆转数控制在350转/分钟；停留时间2～10min。
以上技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果1本发明通过选择合适的阻燃剂，将PA6体系和ABS体系熔合在一起，所制得的材料具有阻燃的特性，且环保无毒；2保证了合金材料在具有阻燃功能的同时，其各项物理力学性能优异；3该阻燃合金材料的制备工艺简单，且具有尺寸稳定、高强度、外观好、高流动性、耐药品性等特点。
具体实施例方式
本发明的技术方案是提供一种阻燃尼龙和ABS合金材料，它由一混合物组成，其重量配比组成为PA6 20-65％、ABS 10-70％、相容剂0.1-20％、复合阻燃剂5-30％、润滑剂0.1-0.6％、抗氧剂0.1-1.2％；其中，PA6的相对粘度为2.4-3.8P·S；ABS为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物，其橡胶含量为15-70％；相容剂可以为聚合物接枝马来酸酐，如ABS-g-MAH、丙烯腈-苯乙烯-马来酸酐共聚物、SEBS-g-MAH；阻燃剂为含溴阻燃剂和三氧化二锑复配而成；其中含溴阻燃剂可以为多溴联苯醚、十溴二苯乙烷、溴化聚苯乙烯、聚溴化苯乙烯、溴化环氧树脂、溴化聚碳酸酯的一种或几种的混合物；润滑剂为超高分子量聚硅氧烷；抗氧剂为四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯主抗氧剂和亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯酯)辅抗氧剂的复配1010/168(1∶1)。
在本发明中，按重量配比称取PA6和ABS，混合均匀；按重量配比称取相容剂和复合阻燃剂，混合均匀；按重量配比称取润滑剂和抗氧剂，混合均匀；将上述混合好的物质一起加入到混合器中继续混合直至均匀；将混合好的原料投入到双螺杆挤出机的加料斗，经熔融挤出，造粒，充分塑化、熔融、复合、再经挤出、拉条、冷却、切粒、烘干和包装；加工工艺如下双螺杆挤出机一区215-240℃、二区215-240℃、三区215-240℃、四区215-240℃、五区215-240℃、六区215-240℃、七区215-240℃、八区215-240℃；螺杆转数控制在350转/分钟；停留时间2～10min。
其中，PA6具有耐磨、耐溶剂、耐油、使用温度广等优点，是目前产量最大的工程塑料。
ABS结合了苯乙烯具有的光泽性和成型性、丙烯腈具有刚性和耐药品性以及优异的机械性能、丁二烯具有的耐冲击性，与尼龙共混可以改善尼龙的尺寸稳定性、冲击强度、耐化学性以及加工性能。
由于尼龙和ABS属热力学不相容材料丙烯腈-苯乙烯-马来酸酐共聚物的加入可极大地提高两者的相容性，提高材料的冲击强度和断裂伸长率，但由于丙烯腈-苯乙烯-马来酸酐共聚物自身的脆性，添加过量的丙烯腈-苯乙烯-马来酸酐共聚物反而会降低材料的冲击性，因此相容剂比较适宜的添加量为1-20％，更好的添加量为3-15％。
本发明的阻燃的PA6/ABS复合物中复合阻燃剂由含溴阻燃剂和三氧化二锑复配而成，阻燃剂的添加对整个材料体系的冲击性能会有一定的影响，但由于含溴阻燃剂和三氧化二锑两者具有良好的协同效应，阻燃效率高，不需过量添加，较为适宜的添加量为5-30％，更好的添加量为13-25％。
为便于对本发明进一步理解，现结合具体实施例对本发明进行详细描述实施例1将重量比PA6 51％、ABS 20％、相容剂 6.4％、复合阻燃剂(十溴二苯乙烷15％、三氧化二锑7％)、润滑剂0.3％、1010 0.15％、168 0.15％在塑料容器中混合均匀；将混合好的原料投入到双螺杆挤出机的加料斗，经熔融挤出，造粒，充分塑化、熔融、复合、再经挤出、拉条、冷却、切粒、烘干和包装；加工工艺如下双螺杆挤出机一区230℃、二区235℃、三区235℃、四区235℃、五区235℃、六区230℃、七区230℃、八区230℃；螺杆转数控制在350转/分钟；停留时间2～10min。
实施例2将重量比PA6 35.5％、ABS 35.5％、相容剂 6.4％、复合阻燃剂(十溴二苯乙烷15％、三氧化二锑7％)、润滑剂0.3％、1010 0.15％、168 0.15％在塑料容器中混合均匀；将混合好的原料投入到双螺杆挤出机的加料斗，经熔融挤出，造粒，充分塑化、熔融、复合、再经挤出、拉条、冷却、切粒、烘干和包装；加工工艺如下双螺杆挤出机一区230℃、二区235℃、三区235℃、四区235℃、五区235℃、六区230℃、七区230℃、八区230℃；螺杆转数控制在350转/分钟；停留时间2～10min。
实施例3将重量比PA6 34.5％、ABS 34.5％、相容剂 6.4％、复合阻燃剂(聚溴化苯乙烯18％、三氧化二锑6％)、润滑剂0.3％、1010 0.15％、168 0.15％在塑料容器中混合均匀；将混合好的原料投入到双螺杆挤出机的加料斗，经熔融挤出，造粒，充分塑化、熔融、复合、再经挤出、拉条、冷却、切粒、烘干和包装；加工工艺如下双螺杆挤出机一区230℃、二区235℃、三区235℃、四区235℃、五区235℃、六区230℃、七区230℃、八区230℃；螺杆转数控制在350转/分钟；停留时间2～10min。
实施例4将重量比PA6 20％、ABS 51％、相容剂 6.4％、复合阻燃剂(十溴二苯乙烷15％、三氧化二锑7％)、润滑剂0.3％、1010 0.15％、168 0.15％在塑料容器中混合均匀；将混合好的原料投入到双螺杆挤出机的加料斗，经熔融挤出，造粒，充分塑化、熔融、复合、再经挤出、拉条、冷却、切粒、烘干和包装；加工工艺如下双螺杆挤出机一区225℃、二区230℃、三区235℃、四区235℃、五区235℃、六区230℃、七区230℃、八区225℃；螺杆转数控制在330转/分钟；停留时间2～10min。
实施例5将重量比PA6 61％、ABS 12％、相容剂 4.4％、复合阻燃剂(十溴二苯乙烷15％、三氧化二锑7％)、润滑剂0.3％、1010 0.15％、168 0.15％在塑料容器中混合均匀；将混合好的原料投入到双螺杆挤出机的加料斗，经熔融挤出，造粒，充分塑化、熔融、复合、再经挤出、拉条、冷却、切粒、烘干和包装；加工工艺如下双螺杆挤出机一区230℃、二区235℃、三区235℃、四区235℃、五区235℃、六区230℃、七区230℃、八区230℃；螺杆转数控制在350转/分钟；停留时间2～10min。
性能测试
拉伸强度按GB/T1040标准进行检验。试样类型为I型，样条尺寸(mm)170(长)×(20±0.2)(端部宽度)×(4±0.2)(厚度)，拉伸速度为50mm/min；弯曲强度和弯曲模量按GB9341/T标准进行检验。试样类型为试样尺寸(mm)(80±2)×(10±0.2)×(4±0.2)，弯曲速度为20mm/min；缺口冲击强度按GB/T1043标准进行检验。试样类型为I型，试样尺寸(mm)(80±2)×(10±0.2)×(4±0.2)；缺口类型为A类，缺口剩余厚度为3.2mm。
实施例1～5配方及材料性能见表1表1
从实施例1看，阻燃剂的加入增加材料的阻燃功能，对材料的物理力学性能的影响甚微。
从实施例2～5看，阻燃剂的加入对材料的物理力学性能影响甚微。综合阻燃效果和成本的考虑，阻燃剂的最佳添加量为13-25％。
以上对本发明所提供的一种PA6/ABS合金材料及其制备方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
权利要求
1.一种PA6/ABS合金材料，其特征在于，其组成按重量配比为(％)PA6 20-65％；ABS 10-70％；相容剂0.1-20％；复合阻燃剂5-30％；润滑剂0.1-0.6％；抗氧剂0.1-1.2％。
2.如权利要求1所述的PA6/ABS合金材料，其特征在于所述PA6的相对粘度为2.4-3.8P·S。
3.如权利要求1或2所述的PA6/ABS合金材料，其特征在于ABS为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物，其橡胶含量为15-70％。
4.权利要求1或2所述的PA6/ABS合金材料，其特征在于相容剂为ABS-g-MAH、丙烯腈-苯乙烯-马来酸酐共聚物或SEBS-g-MAH。
5.如权利要求1或2所述的PA6/ABS合金材料，其特征在于所述复合阻燃剂为含溴阻燃剂和三氧化二锑复配而成。
6.如权利要求5所述的PA6/ABS合金材料，其特征在于所述含溴阻燃剂为多溴联苯醚、十溴二苯乙烷、溴化聚苯乙烯、聚溴化苯乙烯、溴化环氧树脂、溴化聚碳酸酯中的一种或几种的混合物。
7.如权利要求6所述的PA6/ABS合金材料，其特征在于所述润滑剂为超高分子量聚硅氧烷。
8.如权利要求6所述的PA6/ABS合金材料，其特征在于所述抗氧剂为四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯主抗氧剂和亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯酯)辅抗氧剂的复配。
9.一种如权利要求1所述的PA6/ABS合金材料的制备方法，其特征在于，包括步骤a按重量配比称取PA6和ABS，混合均匀；b按重量配比称取相容剂和复合阻燃剂，混合均匀；c按重量配比称取润滑剂和抗氧剂，混合均匀，将上述混合好的物质一起加入到混合器中继续混合直至均匀；d将混合好的原料投入到双螺杆挤出机的加料斗，经熔融挤出，造粒，充分塑化、熔融、复合、再经挤出、拉条、冷却、切粒、烘干和包装；加工工艺如下双螺杆挤出机一区215-240℃、二区215-240℃、三区215-240℃、四区215-240℃、五区215-240℃、六区215-240℃、七区215-240℃、八区215-240℃；螺杆转数控制在350转/分钟；停留时间2～10min。
全文摘要
本发明公开了一种PA6/ABS合金材料及其制备方法，PA6 20－65％、ABS10－70％、相容剂0.1－20％、复合阻燃剂5－30％、润滑剂0.1－0.6％、抗氧剂0.1－1.2％。本发明通过选择合适的阻燃剂，将PA6体系和ABS体系熔合在一起，所制得的材料具有阻燃的特性，且环保无毒；保证了合金材料在具有阻燃功能的同时，其各项物理力学性能优异；该阻燃合金材料的制备工艺简单，且具有尺寸稳定、高强度、外观好、高流动性、耐药品性等特点。
文档编号B29C47/40GK101092501SQ20071007468
公开日2007年12月26日 申请日期2007年6月1日 优先权日2007年6月1日
发明者徐东, 贺永, 李茂林 申请人:深圳市科聚新材料有限公司