评价树脂合金的方法与流程

本发明涉及一种观察和评价树脂合金的相行为的方法。本申请要求基于2018年11月23日提交的韩国专利申请no.2018-0145814的优先权的权益，该韩国专利申请的公开内容通过引用全部并入本说明书中。
背景技术：
：合成树脂具有各种类型，可以根据用途来选择类型。其中，聚苯醚(ppo)具有220℃的非常高的玻璃化转变温度(tg)的特性，在耐热性和尺寸稳定性方面被评价为优异，但是作为注射成型材料具有局限性。另一方面，尼龙(pa)具有良好的流动性和耐火性，因此当与ppo形成合金形式的基底时，它可以具有互补的特性。已经开发了pa/ppo合金来补偿这些材料各自的缺陷。向pa/ppo合金中加入橡胶可以进一步改善在室温和低温下的冲击强度。基于pa/ppo合金的材料在高温下不燃烧并且不发生形态变形，但是由于pa和ppo基体之间的粘度的较大差异，因此在开发合金材料中具有困难。pa/ppo合金材料适合用于消防员头盔。如果pa/ppo合金材料具有增强的尺寸稳定性，则可以应用于多种产品，例如汽车轮罩材料。这样，已经开发并商业化了各种复合材料，例如pa类材料。然而，为了通过加入附加材料例如ppo和橡胶来开发具有高耐热性和高冲击性能的材料，必须理解由构成复合材料的每种材料形成的相与物理性能之间的关系。通常，为了分析树脂合金，注射成型的产品的断口外观通过扫描电子显微镜(sem)来观察，或者注射成型的产品的薄片在染色后通过透射电子显微镜(tem)来观察。然而，该方法具有的问题在于，难以从由显微镜观察得到的多相中区分出每个相，因为难以区分构成合成树脂合金的每种材料的相。因此，需要一种用于精确评价各个构成树脂合金的材料的相行为的方法。技术实现要素：技术问题本发明的一个目的是提供一种通过观察构成树脂合金的材料的相行为来评价树脂合金的方法。技术方案为了解决上述问题，本发明提供一种评价树脂合金的方法，该方法包括以下步骤：观察至少一种构成所述合金的材料的相；观察所述树脂合金的多相；和由至少一种构成所述合金的材料的相和所述树脂合金的多相的信息鉴别各个材料的相行为。根据一个实施方案，透射电子显微镜(tem)图像可以用于观察所述相或所述多相。根据一个实施方案，所述材料可以包括选自尼龙(pa)、聚苯醚(polyphenyloxide)(ppo)、聚丙烯(pp)、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(sebs)、合成橡胶和马来酸酐(mah)中的至少一种。根据一个实施方案，所述合成橡胶可以包括选自sis(苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯)、sebs(苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯)、sbs(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)、epr(乙烯-丙烯橡胶)、epdm(乙烯-丙烯-二烯橡胶)和eor(乙烯-辛烯橡胶)中的至少一种。根据一个实施方案，所述方法可以包括使用超微切片机制备所述各个材料和所述树脂合金的薄片。另外，所述方法可以包括用四氧化钌(ruo4)对所述薄片染色。根据一个实施方案，所述染色可以是在室温下蒸气染色15分钟至30分钟。根据一个实施方案，所述方法可以包括对于所述相或所述多相，确定是形成包封区域还是形成单相。根据一个实施方案，所述方法可以包括对所述相的图像或所述多相的图像定量。根据一个实施方案，所述树脂合金的物理性能可以由所述相行为的信息来评价。本发明的实施方案的其它具体细节包含在下面的详细描述中。有益效果根据本发明，可以区分树脂合金中包含的各个材料并进行定量。另外，由于可以在没有附加设备的情况下通过确认包封和单相的形成来评价树脂合金的物理性能，因此可以容易地应用于各种合金材料的分析和评价。附图说明图1是根据实施例1的透射电子显微镜(tem)观察图像；图2是根据实施例2的透射电子显微镜(tem)观察图像；图3是根据实施例3至实施例5的透射电子显微镜(tem)观察图像；图4示出了包封区域的观察；图5示出了单相的形成状态的观察；图6是根据实施例8的透射电子显微镜(tem)观察图像；图7是根据比较例1的扫描电子显微镜(sem)观察图像。具体实施方式因为在本发明中可以进行各种改变和变化，所以具体的实施方案在附图中举例说明，并且将在详细说明中进行详细地描述。然而，应当理解，本发明不旨在限于具体的实施方案，而是包括落入本发明的精神和范围内的所有改变、等同物和替代物。在本发明的下面描述中，如果确定已知功能的详细描述会使本发明的要旨不清楚，则将省略对它的详细描述。本文中使用的术语“加入”可以可互换地用“进料”、“流入”、“注入”来描述，并且可以理解为意指将固体、液体、气体或热量等流入或投入需要它的地方。下文中，将更详细地描述根据本发明的实施方案的评价树脂合金的方法。本发明涉及一种评价树脂合金的方法，该方法包括以下步骤：观察至少一种构成所述合金的材料的相；观察所述树脂合金的多相；和由至少一种构成所述合金的材料的相和所述树脂合金的多相的信息鉴别各个材料的相行为。根据一个实施方案，透射电子显微镜(tem)图像可以用于观察至少一种构成所述合金的材料的相和所述树脂合金的多相。扫描电子显微镜(sem)易于观察样品的表面或样品的三维结构，而透射电子显微镜易于观察样品的横截面。因此，可以使用透射电子显微镜观察样品的薄片。根据一个实施方案，可以根据本发明分析的树脂合金可以由两种或更多种材料构成，例如，它可以包括选自尼龙(pa)、聚苯醚(ppo)、聚丙烯(pp)、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(sebs)、橡胶和马来酸酐(mah)中的至少一种。诸如pa和ppo的材料在诸如耐热性和流动性的性能方面具有优点。然而，它们的成型性能和冲击强度不足以实现产品，因此可以加入诸如橡胶的材料以增强不足的性能。所述橡胶的实例包括，例如，选自sis(苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯)、sebs(苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯)、sbs(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)、epr(乙烯-丙烯橡胶)、epdm(乙烯-丙烯-二烯橡胶)和eor(乙烯-辛烯橡胶)中的至少一种。可以使用所述橡胶而不具体限制，只要它是通常包含在合成树脂中的橡胶即可，并且各种类型的橡胶可以在用染色剂染色后能区分每个相。除了上面描述的那些材料之外，对所述树脂合金中要包含的材料不具体限制，只要它是在合成树脂中通常包含的材料即可。根据一个实施方案，可以使用超微切片机以便用电子显微镜观察树脂合金和一种或多种构成所述合金的材料。具体地，例如，可以在-120℃的低温下形成薄片。每个形成的样品薄片在染色工艺之后可以在显微镜下通过观察来评价。由观察结果，可以确定是形成包封区域还是形成单相，并且可以通过图像定量进行定量分析。另外，通过理解物理性能与相行为之间的关系，可以改善材料的性能以满足产品的用途。下文中，将详细地描述本发明的实施方案，使得本领域技术人员可以容易地实施本发明。然而，本发明可以以很多不同的形式来具体化，并且本发明不应解释为限于本文中所阐述的实施方案。实施例1将45％的尼龙66(pa66)、35％的聚苯醚(ppo)、10％的聚丙烯(pp)、4％的苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(sebs)、5％的ppe-mah和1％的添加剂通过混合机混合并加入到双螺杆挤出机(l/d＝45，φ＝40)的主进料器中。之后，通过在270℃至290℃的温度和250rpm至350rpm下熔化、捏合和挤出来制备颗粒状的树脂组合物。随后，使用超微切片机(leicaemuc7)在-120℃下制备薄片。所得到的颗粒状树脂组合物切片在110℃下干燥6小时，以使用加热至260℃至300℃的螺杆注射机和80℃至130℃的铸模温度制备注射成型产品。对于该注射成型产品，以与上面相同的方式制备薄片。在室温下用水溶液中的四氧化钌(ruo4)对每个薄片蒸气染色15分钟至30分钟，然后通过透射电子显微镜(tem，hitachih-7650)观察。tem图像示于图1中。如图1中所示，可以观察到每个相具有独特的包封形状。物理性能的优化可以通过包封来解释。实施例2除了使用组成为45％的尼龙66(pa66)、35％的聚苯醚(ppo)、10％的pp、4％的苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(sebs)、5％的ppe-mah和1％的添加剂、比重为1.06并且冲击强度为10的注射成型产品之外，以与实施例1中相同的方式制备和评价薄片。结果示于图2中，如图2中所示可以发现树脂合金的物理性能降低。实施例3至实施例5除了组成如下之外，以与实施例1中相同的方式来评价，结果示于图3中。实施例3：pa/ppo/sebs合金(图3的左侧照片)，pa6655％、ppo34％、sebs6％、增容剂5％，实施例4：pp/sebs/合金(图3的中间照片)，pp80％、sebs20％(pp用作基体)实施例5：pa/ppo/pp/sebs合金(图3的右侧照片)，pa6645％、ppo34％、pp10％、增容剂5％、sebs6％作为检查由两种或更多种材料构成的树脂合金的各个材料的相的结果，如图3中所示，右侧照片示出了注射成型产品的多相。可以发现独立地存在四个或更多个相。具体地，通过由尼龙(pa)基体(图3的左侧照片)和聚丙烯(pp)基体(图3的中间照片)的染色结果鉴别苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(sebs)的行为，可以看出，sebs表现为在包封的聚丙烯(pp)和聚苯醚(ppe)(polyphenyleneether)的内部。实施例6除了组成为64％的pa66、30％的ppo、8％的pp、10％的增容剂、6％的sebs之外，以与实施例1中相同的方式评价树脂合金，结果示于图4中。如图4中所示，合金中的相的芳环被ruo4染色以得到暗对比度的tem图像。分析每个相的亲和性为sebs>sebs+ppo>ppo+mah-ppo>pa66(pa66未被染色，因此被观察为最亮对比度的白色区域)，从而区分每个相。由此，可以观察pa合金中的包封区域。实施例7除了组成为60％的pa66、15％的ppo、5％的增容剂和20％的eor之外，以与实施例1中相同的方式评价树脂合金，结果示于图5中。在用ruo4染色剂对每个相中的芳环染色之后，可以利用每个相的亲和性区分并分析各种合金的每个相。每个相的亲和性为ppo>eor>pa66，并且pa66未被染色，因此被观察为最亮对比度的白色区域。实施例8除了组成为45％的pa、40％的ppe-mah、10％的pp、4％的sebs和1％的添加剂之外，以与实施例1中相同的方式评价树脂合金，结果示于图6中。每个相的亲和性为sebs>ppo>pa，并且可以发现每个相是分离的，而不是包封形式。在实施例5至实施例8中，在用ruo4染色剂对每个相中的芳环染色之后，可以利用每个相的亲和性区分并分析各种合金的每个相。比较例1对于如实施例1中使用的相同的注射成型产品，使用超微切片机(leicaemuc7)在-120℃下制备sem横截面。在没有染色的情况下，用扫描电子显微镜(sem，hitachisu8020)观察sem横截面。sem图像示于图7中。如图7中所示，可以发现，在没有预处理如染色或蚀刻的情况下sem观察难以区分每个相。实验例1：相行为与物理性能之间的关系为了确认树脂合金的相行为与物理性能之间的关系，首先，测量根据实施例1和实施例2的注射成型产品的物理性能。根据astmd792标准，使用比重计测量比重，并且根据astmd256标准使用1/4"试样测量冲击强度(缺口悬臂梁，kgf·cm/cm2)。结果示于表1中。另外，根据astg155标准评价实施例1的耐候性，并检查白化的发生，所得到的值为20。[表1]项目实施例1实施例2比粘度1.061.06冲击强度2010如表1所示，由数值结果值可以确认，与图2的实施例2的物理性能相比，图1的实施例1的物理性能得到优化。根据如上所述的本发明的方法，可以改善通过常规方法对树脂合金的注射成型产品一次性染色的情况下难以辨认构成树脂合金的每种材料的相的问题，从而获得清晰的相行为图像。通过对获得的图像的定量可以得到定量数据，该定量数据可以用作通过分析与物理性能的关系来改善组成的特性的数据。尽管本发明已经参考其具体的实施方案来具体地示出和描述，但是对于本领域技术人员显而易见的是，该具体描述仅仅是优选的实施方案，并且本发明的范围不限于此。因此，本发明的范围旨在由所附的权利要求书及其等同形式来限定。当前第1页12