CN102337025A - 一种高缺口冲击pa/asa合金材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高缺口冲击PA/ASA合金材料及其制备方法，包括以下组分及含量：PA，30-90份；ASA，20-80份；相容剂，3-15份；增韧剂，3-20份；润滑剂，0.2-0.5份；抗氧剂，0.2-1份。按上述比例称取原料在双螺杆挤出机中共混挤出制备PA/ASA合金。制成的PA/ASA与PA/ABS一样，具有良好的冲击强度、很好的热稳定性、有较PA优异的尺寸稳定性；用ASA代替了ABS，PA/ASA具有比PA/ABS更好的耐候性和耐化学品性；由于PA的自润滑性，PA/ASA的耐磨性优于PC/ASA；PA结晶材料和ASA无定型材料共混具有很好的消声减震性能；该产品最显著的特点在于不影响加工性能和其他机械性能的同时，大大提高了合金的缺口冲击强度，适合于韧性要求高的制品，是一种汽车、电气电子等行业优秀替代材料。

Description

一种高缺口冲击PA/ASA合金材料及其制备方法

技术领域

本发明公开了一种高缺口冲击PA/ASA合金材料及其制备方法。

背景技术

由于PA是一种结晶性、强极性、熔体强度很低的聚合物，而ASA是一种非结晶性、弱极性的聚合物，二者的溶解度参数相差较大，属于热力学不相容，简单的共混导致两相界面张力很大，从而造成力学性能较差。

ASA树脂为ASA(Acrylate-Styrene-Acrylonitrile)接枝共聚物与苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN树脂)的熔融共混物。与ABS相比，由于引入不含双键的丙烯酸酯橡胶取代丁二烯橡胶，因而耐候性有了本质的改善，比ABS高出10倍左右；而其他力学性能、加工性能、电绝缘性、耐化学腐蚀性与ABS相似。

ASA接枝共聚物的橡胶核层聚丙烯酸酯橡胶为饱和结构，不含残余双键，此橡胶中的氢解离能为90kcal/mol，在300nm以下波长的高能源光(地球上的太阳光线中不存在)下解离，即ASA树脂的分子结构不易被高能源光分解。而ABS增韧剂的橡胶层聚丁二烯中残余的α-氢解离能为39kcal/mol，易被700nm以下波长的低能源光或被空气中的氧气，臭氧，光分解，随之其物性也急剧下降，并发生变色。因此ASA树脂具有高的耐候性，长时间搁置室外，其树脂特性及成型品的外观变化较ABS树脂显著减小，另外ASA树脂在耐化学性方面明显优于ABS树脂。

国内相关的研究进行的相对较少，国内企业没有掌握ASA树脂产业化生产技术。世界上只有少量的ABS制造商同时生产ASA，原因在于虽然制造过程具有明显的相似性，但在合成方面也有显著的不同，国外产品都是在中国境外进行生产，核心生产技术只掌握在国外少数大型化工企业手中，如德国的BASF公司和沙特基础工业公司(原美国GE塑料)。

PA/ASA与PA/ABS一样，具有极高的冲击强度、很好的热稳定性、有较PA优异的尺寸稳定性；用ASA代替了ABS，PA/ASA具有比PA/ABS更好的耐候性和耐化学品性；由于PA的自润滑性，PA/ASA的耐磨性优于PC/ASA；PA结晶材料和ASA无定型材料共混具有很好的消声减震性能；此外，PA/ASA还具有特殊的表面柔和沉稳的亚光效果，特别适用于汽车内饰件中。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种有缺口冲击强度高、尺寸稳定性好、流动性好，PA和ASA合金及其制备方法。

一种高缺口冲击PA/ASA合金材料，其特征在于冲击强度高、流动性好，包括以下组分及含量：

PA            30-90份

ASA           20-80份

相容剂        3-15份

增韧剂        3-20份

润滑剂        0.2-0.5份

抗氧剂        0.2-1份。

所述的PA为PA6和PA66中的一种或两种混合，相对粘度在2.0-4.0之间。

所述的ASA为ASA树脂和ASA接枝粉料中的一种或者两种混合。

所述的ASA的熔体流动速率在2-10g/min之间。

所述的相容剂为ABS接枝马来酸酐(ABS-g-MAH)、ASA接枝马来酸酐(ASA-g-MAH)、聚苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)中的一种或几种。

所述相容剂的马来酸酐的含量为3-30％

所述的增韧剂为接枝POE、接枝EPDM中的一种或两种混合物。

所述的润滑剂为乙撑双硬脂酸酰胺(EBS)、硅油、柠檬酸三(十八)酯的一种或多种。

所述的抗氧剂为烷基单酚类抗氧剂为1076、烷基多酚类抗氧剂为1010、酰肼类为1024、亚磷酸酯类抗氧剂为168和626中的一种或几种。

一种高缺口冲击PA/ASA合金材料的制备方法，包括以下步骤

(1)按配比称取原料；

(2)将PA、ASA、相容剂、增韧剂和适量硅油放入高混机中混合1-5分钟；

(3)再将润滑剂和抗氧剂加入高混机中混合1-5分钟；

(4)出料

(5)将混合好的原料在双螺杆中挤出造粒，螺杆转速为150-900转/分，温度210-280℃。

本发明的PA/ASA合金材料及其制备方法，使得PA/ASA合金在综合PA和ASA各自的优良性能以外，解决了尼龙布尺寸不稳定、易吸水的缺点；由于采用了不含双键的ASA取代了ABS，合金材料的耐候性能大大提高，另外在添加相容剂的同时对材料进行了增韧处理，不仅解决了PA和ASA的热力学不相容问题，而且制备的合金材料具有突出的缺口冲击性能，并且加工性能优良，可以取代PC/ASA合金产品，而且具有亚光效果，可用于汽车内饰件以及产品韧性要求高的产品。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进一步详细说明，但本发明并不局限于以下实施各例：

主要的使用原材料如下：

PA为美国霍尼韦尔和日本旭化成的中粘PA；ASA为BASF公司生产的777K，锦湖公司生产的LI 913，科聚亚的960A，日本UMG的ASA粉料；相容剂为SMA为上海事必达高技术公司，沈阳科通的KT-5A等；增韧剂主要为五三所的接枝POE，日之升的接枝POE和接枝EPDM。

实施例1-3

实施例1-3的配方见表1。

表1

将上表中实施例1-3的全部组分按比例分别加入到高速混合机中搅拌3min后出料，然后用双螺杆挤出机造粒，挤出机的螺杆转速为150-900转/min，加工温度为210-280℃。

将以上根据实施例1-3制备得到产品，按照同样的注塑条件制备测试样条，具体的注塑条件是：注塑温度：220-270℃，注塑压力40-60MPa。

具体的性能检测如下：

冲击强度：按照ISO 179检测。

拉伸强度和断裂伸长率：按照ISO527检测。

弯曲强度和弯曲模量：按照ISO 178检测。

球压硬度：按照ISO 2039检测。

熔体流动速率：按照对比例参照标准250℃，5Kg检测。

实施例1-3的制得的样品性能见表2，对比例为德国Schulman公司的商业PA/ASA产品

表2

从表2中可以看出：1)PA与ASA的配比对产品最终性能影响较大；2)不同相容剂对冲击性能影响较大；3)不同助剂和ASA影响最终产品的加工性能4)增韧剂的加入可以提高产品的冲击强度。

通过调整PA与ASA的配比和使用不同的助剂及助剂，产品的缺口冲击强度可以大于50KJ/m²，产品的缺口冲击强度远远大于国外PA/ASA合金产品和PA以及ASA产品，其他性能也可以超过国外进口产品性能，同时加工性能优良，易于着色。

Claims (10)

1.一种高缺口冲击PA/ASA合金材料，其特征在于冲击强度高、流动性好，包括以下组分及含量：

PA        30-90份

ASA       20-80份

相容剂    3-15份

增韧剂    3-20份

润滑剂    0.2-0.5份

抗氧剂    0.2-1份。

2.根据权利要求1所述的高缺口冲击PA/ASA合金，其特征在于：PA为PA6和PA66中的一种或两种混合，相对粘度在2.0-4.0之间。

3.根据权利要求1所述的高缺口冲击PA/ASA合金，其特征在于：ASA为ASA树脂和ASA接枝粉料中的一种或者两种混合。

4.根据权利要求1所述的高缺口冲击PA/ASA合金，其特征在于：ASA的熔体流动速率在2-10g/min之间。

5.根据权利要求1所述的高缺口冲击PA/ASA合金，其特征在于：相容剂为ABS接枝马来酸酐(ABS-g-MAH)、ASA接枝马来酸酐(ASA-g-MAH)、聚苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)中的一种或几种。

6.根据权利要求5所述相容剂，其特征在于：马来酸酐的含量为3-30％。

7.根据权利要求1所述的高缺口冲击PA/ASA合金，其特征在于：增韧剂为接枝POE、接枝EPDM中的一种或两种混合物。

8.根据权利要求1所述的高缺口冲击PA/ASA合金，其特征在于：润滑剂为乙撑双硬脂酸酰胺(EBS)、硅油、柠檬酸三(十八)酯的一种或多种。

9.根据权利要求1所述的高缺口冲击PA/ASA合金，其特征在于：抗氧剂为烷基单酚类抗氧剂为1076、烷基多酚类抗氧剂为1010、酰肼类为1024、亚磷酸酯类抗氧剂为168和626中的一种或几种。

10.一种制备如权利要求1所述的高缺口冲击PA/ASA合金材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤

(1)按配比称取原料；

(2)将PA、ASA、相容剂、增韧剂和适量硅油放入高混机中混合1-5分钟；

(3)再将润滑剂和抗氧剂加入高混机中混合1-5分钟；

(4)出料 

(5)将混合好的原料在双螺杆中挤出造粒，螺杆转速为150-900转/分，温度210-280℃。