[发明专利]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

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

改善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酰胺树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂和相容剂，采用双螺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0.2～0.6mm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强热塑性树脂。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、抗蠕变性能等；特别是材料的抗冲击性能极为优异。

发明内容

本发明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。

本发明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。

本发明的发明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—马来酸酐或苯乙烯-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(PA11)、聚酰胺12(PA12)、聚酰胺610(PA610)、聚酰胺612(PA612)中的一种或者多种，优选聚酰胺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掺混制成长纤维增强丙烯腈-丁二烯-苯乙烯/聚酰胺复合材料。