本發明屬于高分子材料合金領域,尤其是涉及一種聚酰胺聚苯醚樹脂組合物及其制備方法。
背景技術:
聚苯醚(PPE)樹脂是五大工程塑料之一,具有優異的耐熱性能、介電性能、耐水解性和尺寸穩定性能;而聚酰胺也是五大工程塑料之一,具有優異的耐化學品性和耐熱性能,但是聚酰胺的尺寸穩定性差、吸水極強!因此,聚酰胺聚苯醚樹脂組合物具有良好的耐熱性、尺寸穩定性、耐化學溶劑性和加工性能。
但是,非極性的聚苯醚樹脂和極性的聚酰胺樹脂的相容性差!有關聚酰胺聚苯醚樹脂組合物增容化的研究報道很多,主要是使聚苯醚官能團化或增韌劑官能團化的方法。比如CN 101225214的專利是先采用反應擠出的方法制備馬來酸酐接枝的聚苯醚樹脂和馬來酸酐接枝的氫化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物作為聚酰胺聚苯醚樹脂組合物的相容劑;比如公開號為CN102627851的專利是引入含異氰酸酯基的化合物作為相容劑,改善兩者的相容性;同時,為了獲得具有良好沖擊性能的聚酰胺聚苯醚樹脂組合物,通常需要加入增韌劑。比如公開號為CN1117817的專利是引入1%-8%重量的嵌段共聚物和1%-8%重量的功能彈性聚烯烴(EPDM-接枝-馬來酐)制備了高沖擊強度和低注塑頂出力的聚苯醚聚酰胺66樹脂組合物。公開號為CN102627851的專利也是采用嵌段共聚物或功能彈性聚烯烴作為抗沖擊改性劑,改善聚苯醚和聚酰胺的沖擊性能。上述已有技術中,聚酰胺聚苯醚樹脂組合物的流動性能和沖擊性能往往不能兼備,為了進一步提高沖擊性能必須提高沖擊改性劑的含量,這樣就犧牲了合金的流動性能。
技術實現要素:
本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種兼具流動性和沖擊性能的聚酰胺聚苯醚樹脂組合物及其制備方法。
本發明的目的可以通過以下技術方案來實現:
一種聚酰胺聚苯醚樹脂組合物,采用以下組分及重量份含量的原料制備得到:
上述原料優選以下組分及重量份含量:雙官能團聚酰胺40~60、單官能團聚酰胺10~20、聚苯醚10~25、彈性嵌段共聚物5~10、功能彈性聚烯烴1~5。
所述的雙官能團聚酰胺為由二元胺和二元酸縮聚得到的聚酰胺,優選為聚酰胺66。
所述的單官能團聚酰胺為由內酰胺開環聚合得到的聚酰胺,優選為聚酰胺6。
所述的聚苯醚為聚(2,6-二甲基-1,4-亞苯基)醚。
所述的彈性嵌段共聚物為苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物。
所述的功能彈性聚烯烴為馬來酸酐接枝的乙烯-辛烯共聚物。
聚酰胺聚苯醚樹脂組合物的制備方法,采用以下步驟:
(1)按配方備料;
(2)將原料在高速混合機混合,投置于雙螺桿擠出機,經過熔融反應擠出、造粒制備得到聚酰胺聚苯醚樹脂組合物。
所述的雙螺桿擠出機的料筒溫度設置為260-280℃。
將少量單官能團的聚酰胺6與雙官能團的聚酰胺66復合使用,再控制彈性嵌段共聚物和功能彈性聚烯烴的比例,不僅可以獲得流動性能改善的聚酰胺聚苯醚樹脂組合物,組合物的沖擊性能也能大幅度地提高。
對于聚酰胺聚苯醚樹脂組合物,通過聚酰胺中的端氨基官能團與功能彈性聚烯烴中的馬來酸酐基團發生化學反應,獲得良好的相容性和界面粘結性,使得組合物的缺口沖擊強度有所提高。聚酰胺66是雙官能團,某些分子鏈的兩端都存在氨基基團,因此,氨基基團與功能彈性聚烯烴中的馬來酸酐基團有可能發生兩次接觸、兩次反應,頻繁的接觸和反應會導致組合物的相疇尺寸粗化;而聚酰胺6是單官能團的,某些分子鏈端只有一個氨基基團,氨基基團與功能彈性聚烯烴中的馬來酸酐基團最多只發生一次反應,可以細化組合物的相疇尺寸。
與現有技術相比,本發明制備的聚酰胺聚苯醚樹脂組合物不僅流動性能好,且兼具優異的沖擊性能,解決了以往技術中加工性能和沖擊性能不能兼得的難題。同時,利用本發明制備相同沖擊性能的聚酰胺聚苯醚樹脂組合物,可以使增韌劑的用量大大下降,組合物的成本降低,減少聚苯醚耐熱性和聚酰胺耐化學品性的損失。
具體實施方式
下面結合具體的實施例和對比例對本發明的技術方案進行詳細說明。以下實施例和對比例將有助于本領域的技術人員進一步理解本發明,但不以任何形式限制本發明。
本發明以下實施例中,采用的原材料為:
所選的PA66,牌號為EPR27,特性粘度為2.7dl/g,平頂山神馬集團提供;
所選的PA6,牌號為M2500,特性粘度為2.5dl/g,平頂山神馬集團提供;
所選的PPE,牌號為LXR045,特性粘數為0.45dl/g,藍星基團提供;
所選的彈性嵌段共聚物SBS,牌號為KTR-201,苯乙烯/丁二烯重量比為3/7,韓國錦湖石化提供;
所選的功能彈性聚烯烴POE-g-MAH,牌號為CMG2005-L,MAH官能團接枝率為0.8%,上海日之升提供;
實施例1~4
本實施例的兼具流動性能和沖擊性能的聚酰胺聚苯醚樹脂組合物,包括表1所示的重量份數的各組分。其制備方法,包括以下步驟:
(1)按照表1中的重量份數稱取原材料;
(2)將所述原料在高速混合機中混合;
(3)將上述混好的原料一次性全部從主喂料口投置于雙螺桿擠出機,經過熔融擠出、冷卻造粒獲得組合物。
上述制備方法中擠出機的料筒溫度從喂料口到口模的十區溫度設置分別為260、260、265、265、270、270、275、275、280、275℃。
對比例1~2
對比例1~2的聚酰胺聚苯醚組合物包括表1所示的重量份數的各組分。其制備方法,包括以下步驟:
(1)按照表1中的重量份數稱取原材料;
(2)將所述原料在高速混合機中混合;
(3)將上述混好的原料一次性全部從主喂料口投置于雙螺桿擠出機,經過熔融擠出、冷卻造粒獲得組合物。
上述制備方法中擠出機的料筒溫度從喂料口到口模的十區溫度設置分別為260、260、265、265、270、270、275、275、280、275℃。
性能測試
將實施例1~4和對比例1~2制備所得組合物的粒子都經過100℃真空干燥12h以上,然后按照ASTM標準,在同一注塑條件下注塑成樣條,測試各個樹脂組合物的物理性能。測試遵循如下測試方法:基于ASTM D-638的測試程序測定拉伸強度和伸長率,測試速度是50mm/min;基于ASTM D-256的測試程序測定Izod缺口沖擊強度,樣品厚度是1/8”;基于ASTM D1238的測試程序測定熔體流動速率,測試條件是溫度280℃,載荷5kg。實施例1~4和對比例1~2所制備的樹脂組合物的物理性能的測試結果如表1所示;比較表1中實施例1~4和對比例1~2的數據可知,引入聚酰胺6后,聚酰胺66/聚苯醚樹脂組合物不僅具有更好的流動性能,同時沖擊性能也有大幅度提升。
表1
實施例5
一種聚酰胺聚苯醚樹脂組合物,采用以下組分及重量份含量的原料制備得到:雙官能團聚酰胺30、單官能團聚酰胺30、聚苯醚25、彈性嵌段共聚物5、功能彈性聚烯烴1。其中,雙官能團聚酰胺為由二元胺和二元酸縮聚得到的聚酰胺,本實施例中采用聚酰胺66。單官能團聚酰胺為由內酰胺開環聚合得到的聚酰胺,本實施例中采用聚酰胺6。聚苯醚為聚(2,6-二甲基-1,4-亞苯基)醚。彈性嵌段共聚物為苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物。功能彈性聚烯烴為馬來酸酐接枝的乙烯-辛烯共聚物。
聚酰胺聚苯醚樹脂組合物的制備方法,采用以下步驟:
(1)按配方備料;
(2)將原料在高速混合機混合,投置于雙螺桿擠出機,控制雙螺桿擠出機的料筒溫度為260℃,經過熔融反應擠出、造粒制備得到聚酰胺聚苯醚樹脂組合物。
實施例6
一種聚酰胺聚苯醚樹脂組合物,采用以下組分及重量份含量的原料制備得到:雙官能團聚酰胺40、單官能團聚酰胺20、聚苯醚15、彈性嵌段共聚物8、功能彈性聚烯烴4。其中,雙官能團聚酰胺為由二元胺和二元酸縮聚得到的聚酰胺,本實施例中采用聚酰胺66。單官能團聚酰胺為由內酰胺開環聚合得到的聚酰胺,本實施例中采用聚酰胺6。聚苯醚為聚(2,6-二甲基-1,4-亞苯基)醚。彈性嵌段共聚物為苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物。功能彈性聚烯烴為馬來酸酐接枝的乙烯-辛烯共聚物。
聚酰胺聚苯醚樹脂組合物的制備方法,采用以下步驟:
(1)按配方備料;
(2)將原料在高速混合機混合,投置于雙螺桿擠出機,控制雙螺桿擠出機的料筒溫度為270℃,經過熔融反應擠出、造粒制備得到聚酰胺聚苯醚樹脂組合物。
實施例7
一種聚酰胺聚苯醚樹脂組合物,采用以下組分及重量份含量的原料制備得到:雙官能團聚酰胺60、單官能團聚酰胺10、聚苯醚10、彈性嵌段共聚物10、功能彈性聚烯烴5。其中,雙官能團聚酰胺為由二元胺和二元酸縮聚得到的聚酰胺,本實施例中采用聚酰胺66。單官能團聚酰胺為由內酰胺開環聚合得到的聚酰胺,本實施例中采用聚酰胺6。聚苯醚為聚(2,6-二甲基-1,4-亞苯基)醚。彈性嵌段共聚物為苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物。功能彈性聚烯烴為馬來酸酐接枝的乙烯-辛烯共聚物。
聚酰胺聚苯醚樹脂組合物的制備方法,采用以下步驟:
(1)按配方備料;
(2)將原料在高速混合機混合,投置于雙螺桿擠出機,控制雙螺桿擠出機的料筒溫度為280℃,經過熔融反應擠出、造粒制備得到聚酰胺聚苯醚樹脂組合物。
以上對本發明的具體實施例進行了描述。需要理解的是,本發明并不局限于上述特定實施方式,本領域技術人員可以在權利要求的范圍內做出各種變形或修改,這并不影響本發明的實質內容。