[发明专利]一种PA/ABS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技术领域，进一步地说，是涉及一种超高韧性的PA/ABS复合材料及其制备方法。

背景技术

聚酰胺(PA)俗称尼龙，是一种广泛应用于汽车、电子、机械、仪器仪表等领域的热塑性工程塑料。PA具有优良的耐磨性、耐油性和较广的使用温度范围，其缺点是吸水率大、尺寸稳定性差、低温和干态冲击强度低，这些缺点在很大程度上限制了它的应用。

用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)对尼龙进行共混改性，可望改善尼龙的缺点，拓宽尼龙的应用领域。通过共混制得的PA/ABS复合材料，既综合了尼龙的耐热性和耐油性，又综合了ABS的韧性和刚性，该材料具有优良的冲击强度、优良的流动性和表面光泽度。可广泛应用于汽车内外部件、通讯器材、电动工具以及体育用品等领域。

尼龙是一种结晶性、强极性、熔体粘度很低的聚合物，而ABS是一种非结晶性、弱极性的聚合物，两者的溶解度参数相差较大，因而PA和ABS的简单共混物存在着相容性较差的缺点。在现有技术中，最有效的方法是在复合材料体系中加入相容剂。许多文献报道了常用的相容剂，如马来酸酐接枝苯乙烯-丁二烯共聚物(SBS-g-MAH)，马来酸酐接枝聚苯乙烯(PS-g-MAH)，马来酸酐接枝ABS(ABS-g-MAH)，甲基丙烯酸缩水甘油酯和苯乙烯共聚物(GMA/PS)等，此类相容剂改善PA和ABS的相容性，从而改善了材料的力学性能。另外，还有报道为了改善PA与ABS共混物的冲击强度，特别是材料的低温性能，通过添加抗冲改性剂，如ABS高胶粉，丙烯酸酯类橡胶等来提高复合材料的冲击性能。中国专利(CN101067041A)公开了用一种接枝聚苯乙烯作为相容剂，而制得的PA6/ABS复合材料冲击性能从12KJ/m²提高到20KJ/m²，提高幅度不大。

发明内容

本发明的目的是提供一种超高韧性PA/ABS复合材料及其制备方法。通过添加一种极性化的SDS，首先作为相容剂能够解决PA与ABS两者的相容性问题，其次作为一种增韧弹性体还能够大幅度地提高PA/ABS合金材料的冲击强度，特别是低温冲击强度，而其它力学性能下降幅度较小。

本发明的PA/ABS复合材料，主要包括以下组分和重量份数：

A、聚酰胺：40-80重量份；

B、ABS，15-50重量份

C、极性化SDS，5-30重量份。

在本发明中：

优选聚酰胺是聚己内酰胺或聚己二酰己二胺。其中聚己内酰胺(PA6)是相对密度1.10-1.15、熔点为225-235℃、熔体相对粘度为2.0-3.0。所述聚酰胺用量为40-80重量份，优选为50-70重量份。

所述ABS指的是结构单元中含有聚丙烯腈、聚苯乙烯、聚丁二烯链段的三元共聚物，其三种组份的重量比为：聚丙烯腈含量30-55％，聚苯乙烯含量20-35％，聚丁二烯含量10-50％。所述ABS用量为15-50重量份，优选为20-45重量份。

所述极性化SDS，是一种四嵌段共聚物，结构可用SDSP来表示，其中S代表聚苯乙烯嵌段，D代表聚丁二烯嵌段或聚异戊二烯嵌段，P代表极性嵌段，该极性嵌段由乙烯基砒啶及其衍生物的极性单体聚合得到，这种极性单体包括2-乙烯基砒啶、4-乙烯基砒啶及其异构体等。在SDS链段中，S/D的比例为5％～95％/95％～5％，在聚合物中极性嵌段的重量含量为0.1％～50％。所述极性化SDS的数均分子量为1万～30万；分子量分布指数为1.02～2.00。

本发明所述的极性化SDS的详细内容及其制备方法，可参见中国专利200410023077.7，其全部内容在此引入本发明作为参考。

本发明所述的极性化SDS可采用以下方法制备：以丁基锂为引发剂，四氢呋喃为活化剂，环己烷为溶剂，先将苯乙烯加入到环己烷溶剂中加热到50℃以上后加入丁基锂进行引发聚合，第一段聚合完毕后，相继分别加入丁二烯(或戊二烯)和苯乙烯进行第二段和第三段聚合，在第三段聚合完毕后，即得到SBS或SIS三嵌段活性聚合物，再继续加入上述乙烯基砒啶或其衍生物的极性单体，进行第四段聚合，第四段聚合的温度控制在-10℃~100℃，聚合时间控制在1-120分钟

所述极性化SDS用量为5-30重量份，优选为5-20重量份。