[发明专利]一种低密度、抗静电、耐磨增强PA6/PS材料

说明书

技术领域

本发明属于改性塑料领域，尤其是涉及一种低密度、抗静电、耐磨增强PA6/PS材料。

背景技术

与聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)等其他结晶塑料相比，苯乙烯(PS)材料具有尺寸稳定性高，加工性能好，吸湿性低等特点。在家电和OA办公设备行业是通用的材料，目前国内众多家电厂家广泛用PS材料做电器的壳体，例如：显示器、TV等。但苯乙烯材料强度一般，对电器壳体的形状和功能设计是一种限制。同时，PS材料的耐热性较差，这也大大限制了其产品应用的环境，不能应用在有耐热要求的产品。尼龙(PA6)材料是一种常见的结晶性聚合物，它的分子结构中存在氢键作用，这决定了它具备优良的冲击韧性和良好的耐热性。但其吸水率较大、结晶收缩导致尺寸稳定性差。PA6/PS合金材料结合了2种材料的优异性能，增强PA6/PS合金材料大大提升了材料的强度，可以应用在对材料力学性能要求的产品上。矿山上作业的工具首先要耐磨，很多是金属制造的，但金属密度大，工具重量很重，需要实现轻量化替代。同时工具结构复杂，材料注塑成型需要材料良好的加工特性。另外，矿山工作的环境粉尘很多，材料若有抗静电防尘功能就更好了。目前没有一款增强PA6/PS材料可以同时兼顾低密度、永久抗静电、耐磨这三方面性能。

中国专利CN 103408928公开了一种玻纤增强的PA6/PS合金材料，这种合金材料密度较大，且材料不具备抗静电功能，耐磨功能也一般。中国专利CN 103694695公开了一种玻纤增强无卤阻燃PA6/PS合金材料，这种合金材料增加了阻燃功能，但仍然不具备低密度、抗静电、耐磨特性。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种低密度、抗静电、耐磨增强PA6/PS材料，提高其界面强度，从而提高材料的力学性能。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种低密度、抗静电、耐磨增强PA6/PS材料，其特征在于：该材料由包括如下重量份数的原料制成：

优选的，所述的材料由包括如下重量份数的原料制成：

进一步，所述的PA6树脂为高流动性的PA6；所述的PA6树脂的熔体流动速率为20-30g/10min。

进一步，所述的PS树脂为高冲击聚苯乙烯；所述的PS树脂的熔体流动速率为2-10g/10min。。

进一步，所述的相容剂为苯乙烯-马来酸酐共聚物；所述的氟化物为乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)；所述的偶联剂为硅烷偶联剂。

进一步，所述的加工助剂为抗氧剂、耐磨剂或润滑剂中的至少一种。

所述的低密度、抗静电、耐磨增强PA6/PS材料的制备方法，包括如下步骤：将PA6树脂、PS树脂、相容剂、偶联剂、氟化物、加工助剂均匀混合，然后从挤出机的主喂料口喂入，将碳纤维通过侧喂称，侧喂入挤出机螺筒内，上述各原料在挤出机中熔融、挤出、造粒后得到所述的低密度、抗静电、耐磨增强PA6/PS材料。

进一步，所述的挤出机为双螺杆挤出机。

进一步，所述的熔融步骤的熔融温度为240-270℃。

所述的低密度、抗静电、耐磨增强PA6/PS材料的用途，所述的低密度、抗静电、耐磨增强PA6/PS材料在制备矿山用工具中的应用。

相对于现有技术，本发明所述的低密度、抗静电、耐磨增强PA6/PS材料具有以下优势：

(1)本发明所述的低密度、抗静电、耐磨增强PA6/PS材料利用碳纤维密度比玻璃纤维低，且增强效率高添加量少的特点，降低增强PA6/PS材料的比重。并通过加入苯乙烯-马来酸酐共聚物和硅烷偶联剂改善PA6相、PS相、碳纤维相的相容性，提高其界面强度，从而提高材料的力学性能。

(2)本发明所述的低密度、抗静电、耐磨增强PA6/PS材料利用碳纤维密度比玻璃纤维低，且增强效率高添加量少的特点，降低增强PA6/PS材料的比重。并通过加入苯乙烯-马来酸酐共聚物和硅烷偶联剂改善PA6相、PS相、碳纤维相的相容性，提高其界面强度，从而提高材料的力学性能。

(3)本发明所述的低密度、抗静电、耐磨增强PA6/PS材料通过加入乙烯-三氟氯乙烯共聚物，实现了材料优良的耐磨特性。乙烯-三氟氯乙烯共聚物结构中含有-CH2基团，由于CH2与CF2的相互作用而结晶，树脂的模量大，不易蠕变，比常规用的聚四氟乙烯耐磨性更好；同时，添加碳纤维使材料的表面硬度增加，抑制刮痕裂纹的产生，避免材料表面被破坏。添加耐磨助剂，降低摩擦系数也可以提升材料的耐磨特性。