长纤维增强丙烯腈-丁二烯-苯乙烯/聚酰胺复合材料及其制备方法技术

技术编号:1610813 阅读:120 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种长纤维增强丙烯腈-丁二烯-苯乙烯/聚酰胺复合材料及其制备方法。该复合材料是将重量百分比为10~80%的长纤维增强聚酰胺复合树脂母粒和重量百分比为20~90%的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂掺混而成。复合材料具有极佳的机械性能,并有良好的耐热性、耐化学性、低吸湿(水)率、优良的抗蠕变性,以及良好的尺寸稳定性。这种长纤维增强丙烯腈-丁二烯-苯乙烯/聚酰胺复合材料可用于制造各种汽车内外饰件,如汽车仪表盘支架,排风除霜器格栅,车门组件的制作材料等。

【技术实现步骤摘要】
长纤锥增强丙烯腈-丁二烯-苯乙烯/聚酰胺复合材料及其制备方法 技术領域本专利技术涉及高分子材料领域,具体涉及一种长纤维增强丙烯腈-丁二烯-苯乙 烯/聚酰胺树脂复合材料及其制备方法。背承抜术丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)树脂具有尺寸稳定性能良好,缺口冲 击强度高等特点,因此被广泛地应用在各个领域,如各种汽车部件、家用电子及 商务设备外壳、压力容器零部件等等。然而,ABS树脂也存在不足之处,例如容 易遭受化学品的腐蚀,热变形温度较低等。另一方面,聚酰胺树脂(PA)不仅力学性能优异,而且还具有优异的耐化学 试剂性能、良好的自润滑性能及柔韧性。然而,聚酰胺树脂的低温和干态冲击强 度低,吸湿(水)率高,抗蠕变性差,密度和材料加工成本都较高,这些缺点限 制了其进一步的应用空间。因此,如果将ABS树脂和PA树脂制成共混材料,则可能获得这样一种高缺 口冲击性能、良好尺寸稳定性,其他各项性能均优良的材料。例如中国公开专利CN1702116公开了一种丙烯腈-丁二烯-苯乙烯/聚酰胺树 脂复合材料及其制备方法,所制备的聚酰胺合金材料具有高缺口冲击强度、良好 的尺寸稳定性及耐热性能。改軎聚酰胺材料性能的另外一种方法,是通过采用纤维、晶须、无机填料等 对聚酰胺进行增强复合改性,制成增强聚酰胺复合材料,这样能大幅度提高聚酰 胺材料的强度、刚度、耐蠕变、耐热等性能。采用传统技术制备纤维增强丙烯腈-丁二烯-苯乙烯/聚酰胺复合材料是将聚 酷胺树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂和相容剂,采用双蠊杆挤出机熔融共混挤 出而得到。虽然这种制备技术能够实现轻量化、降低吸湿率和成本,但由于这种制备技术本身会将连续粗纱纤维或者短切纤维剪切得很短(纤维长度一般在0.2 0.6rai左右),对材料的力学性能提高不够,不能获得机械性能优异的增强 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯/聚酰胺复合材料。长纤维增强热塑性树脂是一种增强纤维单向排布且其长度与树脂粒料长度 相同的增殲热塑性树脂。它与常规短纤维增强热塑性树脂相比,具有更加优异的 机械性能、耐动态疲劳性能、抗蠊变性能等;特别是材料的抗冲击性能极为优异。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种具有更高的缺口冲击性能、良好的耐热性能、耐化 学性能以及优良的尺寸稳定性的长纤维增强丙烯腈-丁二烯-苯乙烯/聚酰胺复 合材料。本专利技术的另一个目的是提供上述复合材料的制备方法,该制备方法操作简单、 加工成本低。本专利技术的专利技术目的可以通过以下技术方案来实现。一种长纤维增强丙烯腈-丁二烯-苯乙烯/聚酰胺复合材料,由10 80% (重 量)的长纤维增强聚酰胺复合树脂母粒和20 90% (重量)的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂掺混而成。长纤维增强聚酰胺复合树脂母粒是由40 70% (重量)的聚酰胺复合树脂和 30 60% (重量)的长纤维组成;聚酰胺复合树脂由50 80 (重量)%的聚酰胺树脂、0 40 (重量)%的丙 烯腈-苯乙烯树脂,和5 30 (重量)%的苯乙烯—马来酸酐或苯乙烯-N-苯基马 来酰亚胺共聚物组成。上述苯乙烯一马来酸酑或苯乙烯-N-苯基马来酰亚胺共聚物,其中马来酸酐或 N-苯基马来酰亚胺的重量百分含量不小于18%。上述聚酰胺的数均分子量为10000 25000,相对粘度指数在2.0 3.0之间。上述聚酰胺树脂可以是聚酰胺6 (PA6)、聚酰胺66 (PA66)、聚酰胺11 (PAll)、 聚酰胺12 ( PA12 )、聚酰胺610(PA610)、聚酰胺612 ( PA612 )中的一种或者 多种,优逸聚酰胺6树脂。在整个长纤维增强丙烯腈-丁二烯-苯乙烯/聚酰胺复合材料中,纤维的含量为5 35% (重量)。上述长纤维增强丙烯腈-丁二烯-苯乙烯/聚酰胺复合材料的制备方法,包括如下步骤(1)将长纤维和聚酰胺复合树脂,采用拉挤方法制成长纤维增强聚酰胺复合树脂母粒;玻璃纤维沿母粒颗粒长度方向彼此平行排列,且长度与母粒颗粒相同。 (2 )将长纤维增强聚酰胺复合树脂母粒与丙烯腈-丁二烯-苯乙烯合金稀释树 脂按一定比例摻混制成长纤维增强丙烯腈-丁二烯-苯乙烯/聚酰胺复合材料。上述歩骤(1)所述"拉挤工艺(Pultrusion)"成型工艺目前为本领域的技 术共知,如DE2448217中所述 一束长纤维通过连续纤维入口通道被引入到浸渍 腔中;该束长纤维交替绕过成组的张力辊后沿折线前进,浸渍后的长纤维沿出口 的中心通过而成预定形状的长纤维增强热塑性树脂;最后,将长纤维增强热塑性 树脂经冷却、切粒成长度为6 18mm的长纤维增强热塑性树脂颗粒。在这种树脂 颗粒中,长纤维彼此平行排列,其长度与颗粒长度相同。这种复合材料适用于注塑成型,长纤维在制品中分散均匀,制品表面完全没 有"露纤"现象;而且这种复合材料的机械性能,如拉伸强度、弯曲强度,尤其 是抗冲击强度极为优异;并有良好的耐热性、耐化学性、低的吸湿(水)率、优 良的抗蠕变性,以及良好的尺寸稳定性。通过本专利技术制得的长纤维增强丙烯腈-丁二烯-苯乙烯/聚酰胺复合材料可用于制造各种汽车内外饰件,如汽车仪表盘 支架,排风格栅,除霜器护栅及车门组件,以及摩托车档板的制作材料等。具体夷滩方式 本专利技术所用原料聚酰胺6树脂1 (PA6-1):相对粘度2.4,数均分子量约13,000,日本宇 部化学工业公司产品;聚酰胺6树脂2 ( PA6-2 ):相对粘度3.0,数均分子量约24,000,德国 BASF公司产品;丙烯牖-苯乙烯共聚物SAN,台湾奇美公司,PN-127HABS树脂,台湾奇美公司生产,Polylac PA-746;苯乙煉-N-苯基马来酰亚胺共聚物(SMI):日本电气化学,MS-NC;按重量 百分计,N-苯基马来酰亚胺的含量约为52%;苯乙煉-马来酸酐共聚物(SMA-1): Nova化学公司产品,马来酸酐百分含量 为28%;苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA-2):上海事必达石化公司产品,马来酸酐百分 含量为18%;玻璃纤维Johns Manville公司产品,PR440 2400 858; 产品性能测试方法拉伸性能按ASTMD638方法,拉伸速度50毫米/分钟。弯曲性能按ASTMD790方法,试验速度2毫米/分钟。Izod缺口冲击强度按ASTM D256方法,3.2毫米厚的试样。热变形温度按ASTMD648方法,升温速率120'C/小时,0.455MPa下测试。实施例l将30kg聚酰胺树脂PA6-1、 24kg丙烯腈-苯乙烯树脂SAN和6kg的苯乙烯-N-苯基马来鵰亚胺共聚物SMI混合后,从挤出机加料筒连续均匀地加入双螺杆挤出 机(蠊杆直径35mm,长径比L/D=36)主机筒中。主机筒各段温度(从加料口 至机头)分别为200'C、 230'C、 250°C、 250'C、 250°C,螺杆转速为300转/分 钟。此双據杆挤出机的机头与一个树脂浸渍腔相联,将40kg的连续玻璃纤维通 过入口通道引入到浸渍腔中,在260'C的浸渍加工温度下,釆用拉挤方法制成长 纤维增强聚酰胺复合树脂母粒;玻璃纤维的重量百分含量为40%,且沿母粒颗粒 长度方向彼此平行排列,长度与母粒颗粒相同。然后,将80kg的长纤维增强聚酰胺复合树脂母粒与20kg的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯ABS稀释树脂掺混,将上述产品在鼓风烘箱中于85'C干燥本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种长纤维增强丙烯腈-丁二烯-苯乙烯/聚酰胺复合材料,其特征在于:由10~80%的长纤维增强聚酰胺复合树脂母粒和20~90%的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂掺混而成;上述百分比均为重量百分比。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:陈永东李宏张祥福周文
申请(专利权)人:上海普利特复合材料有限公司
类型:发明
国别省市:31[中国|上海]

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