[发明专利]尼龙66与ABS树脂的合金材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于聚合物复合材料领域，特别涉及尼龙66与ABS树脂(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物)的合金材料及其制备方法。

技术背景

尼龙是产量最大，应用最广的工程塑料之一，具有耐磨，耐溶剂和使用温度广等优异性能，但同时也存在吸水率大，尺寸稳定性差，低温和干态冲击强度低等缺点。将ABS树脂与尼龙共混，结合两种聚合物的优点制备出的合金冲击强度高，热稳定性佳，抗化学腐蚀性好，又有比尼龙更优异的尺寸稳定性，特殊的表面柔和哑光效果以及结晶材料与无定型材料共混所带来的减震和吸声性能，可以广泛应用于制造汽车内饰件，换气管，仪表骨架，仪表盘，旋钮，开关，方向盘外壳，空调出风格栅，减震器，园艺工具和设备，电动工具壳体等塑料器件。但是尼龙是一类结晶型，强极性聚合物，而ABS树脂则是非晶型、弱极性聚合物，二者溶度参数相差较大，热力学不相容，简单的共混将因分散相的团聚和两相间较大的界面张力而导致较差的力学性能，所以要获得具有实用价值的尼龙/ABS合金材料，必须要对共混物进行增容改性。

另一方面，目前应用较多的是尼龙6/ABS合金，却很少有报道涉及其与ABS的共混改性研究。尼龙66相对于尼龙6有更高机械强度，更大的内耗值，更好的耐热性能和更小的吸水率，如果制备出尼龙66/ABS合金势必将获得较尼龙6/ABS更加优异的性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种强度高，韧性好的尼龙66与ABS树脂(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物)的合金材料。

本发明的再一目的在于提供尼龙66与ABS树脂(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物)的合金材料的制备方法。

本发明的尼龙66与ABS树脂的合金材料是由熔融共混方法制备得到的，所述的合金材料中的各组分及含量在熔融共混之前为：

尼龙66        60～90wt％   (优选为80～85wt％)

ABS树脂       8.5～30wt％  (优选为10～20wt％)

相容剂        1～10wt％    (优选为3～5wt％)

抗氧剂        0.5wt％

所述的相容剂为市售的聚丁二烯接枝马来酸酐(PB-g-MAH)，其数均分子量为2000～4000，马来酸酐接枝率为5～10wt％。

所述的抗氧剂是重量比为1∶1的四(β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯和亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯)酯的复合物(如杭州海虹精细化工有限公司生产的抗氧剂B225)。

本发明的尼龙66与ABS树脂的合金材料的制备方法，是采用熔融共混的方法进行制备，该方法包括以下步骤：

1)将占合金材料总量1～10wt％(优选为3～5wt％)的相容剂与8.5～30wt％(优选为10～20wt％)的ABS树脂搅拌混合后用开炼机于130～150℃下开炼共混(一般为15～25分钟左右)；

2)将步骤1)得到的开炼产物切粒后与干燥好的占合金材料总量60～90wt％(优选为80～85wt％)的尼龙66及0.5wt％的抗氧剂放入高混机中混合(一般为3～5分钟)；

3)将步骤2)得到的混合原料用螺杆挤出机熔融共混挤出造粒，即得到本发明的尼龙66与ABS树脂的合金材料。

所述的螺杆挤出机是双螺杆挤出机或单螺杆挤出机。

尼龙66具有尼龙系列材料的耐磨、耐溶剂等的优良特性，而且较尼龙6具有更高的机械强度、更小的吸水率、更大的内耗的值、更高的使用温度，与ABS树脂制备成合金材料后将获得更加优异的性能。

由于尼龙66与ABS树脂的热力学不相容，PB-g-MAH的加入有利于改善两者的相容性。PB-g-MAH通过与ABS树脂中的聚丁二烯胶乳的链缠结以及在熔融挤出共混过程中与尼龙66端胺基的原位接枝反应稳定的存在于界面处，起到增容作用。通过搅拌和开炼过程，PB-g-MAH进入ABS树脂的胶乳内部与其链段发生缠结。在开炼产物与尼龙66熔融共混的过程中PB-g-MAH的MAH基团与尼龙66的端胺基发生接枝反应，这样PB-g-MAH存在于界面处降低了两相间的界面张力，抑制了ABS树脂在尼龙66基体中的团聚，从而降低了体系中应力集中程度，同时增强了两相间的相互作用，可以有效传递应力，使得共混物的力学性能得到了大幅提高。

由于熔融共混过程中的加工温度较高，所以采用B225为抗氧剂，主要用来防止ABS树脂的氧化。