CN106317753B - 一种改善耐化学品性能的耐热abs树脂组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种改善耐化学品性能的耐热ABS树脂组合物，所述的ABS树脂组合物选用80‑93份本体法ABS树脂，3‑10份耐热改性剂，4‑10份PA6树脂为原料制备得到。其优点表现在：本发明的ABS树脂组合物具有高的热变形温度、高的冲击强度、良好的尺寸稳定性和良好的耐化学品性能，可以很好的解决汽车零部件高温变形、喷漆咬底和接触化学品开裂的问题，特别适用于散热格栅、后视镜、立柱板等汽车外饰件和仪表边框、门板扶手等汽车内饰件中。

Description

一种改善耐化学品性能的耐热ABS树脂组合物
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说，是一种改善耐化学品性能的耐热ABS树脂组合物。
背景技术
随着汽车工业的快速发展，国内外对汽车内外部装饰件用的ABS树脂材料的需求量急剧上升。市场上ABS树脂有乳液法ABS树脂和本体法ABS树脂两种，后者的生产流程短，设备数量少，能耗低，环境污染小，产品的耐热高，散发性能好，但其橡胶粒径较大，丙烯腈含量相对较低，故耐化学品性能偏低。汽车外饰件用ABS树脂材料一般要求做烤漆处理，烤漆温度为80-95度，直接使用本体法ABS烤漆时容易出现咬底和变形的问题。汽车内饰件用的ABS树脂要求散发性能好，耐热高，耐化学品性能好，直接使用本体法ABS可以很好的满足汽车内饰件对散发性能的要求，但耐热性能还不够，容易出现高低温循环试验变形，而且因为其耐化学品性能不好，容易出现接触化妆品、酒精等化学品开裂的问题。
目前国内已经有直接添加耐热改性剂来提高本体法ABS树脂的耐热性能，这种方案没有解决本体法ABS树脂的耐化学品差的问题。也有专利文献通过直接添加PA6、PBT等结晶性树脂材料来提高ABS树脂耐化学品性能，但这些方案或者添加量比较高，降低了ABS树脂的尺寸稳定性，或者添加量比较低，却没有解决相容性和分散性的问题，降低了ABS树脂的冲击韧性。
本发明就是针对上述问题，开发出一种具有改善耐化学品性能的耐热ABS树脂组合物，提高本体法ABS树脂耐化学品性能和耐热性能，解决其用于汽车外饰件中容易出现的烤漆变形和烤漆咬底问题，解决其用于汽车内饰件中容易出现的高低温试验变形、接触化妆品等化学品开裂的问题，同时具有高的冲击韧性、良好的尺寸稳定性和易加工性能。
中国专利文献CN104927334A公开了一种耐化妆品PC/ABS合金材料，所述的合金材料由以下重量份的组分制成：PC树脂40～80份，ABS树脂20～60份，POE树脂2～5份，相容剂0.5～1份，抗氧剂0.1～1份，润滑剂0.1～1份。但是关于本发明的一种改善耐化学品性能的耐热ABS树脂组合物目前还未见报道。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种改善耐化学品性能的耐热ABS树脂组合物。
本发明的再一的目的是，提供该改善耐化学品性能的耐热ABS树脂组合物的制备方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：一种改善耐化学品性能的耐热ABS树脂组合物，所述的树脂组合物由以下重量份数的组分制成：
本体法ABS树脂 80-93份，
耐热改性剂 3-10份，
PA6树脂 4-10份。
所述的本体法ABS树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，通过本体法聚合方式来制备，其重均分子量为10,000-15,000，丁二烯含量为10-15％，丙烯腈含量为20-30％。
所述的本体法ABS树脂为含24％丙烯腈、14％丁二烯、分子量为13万的本体法ABS树脂。
所述的耐热改性剂为马来酸酐与甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯的三元共聚物或马来酸酐与丙烯腈、苯乙烯的三元共聚物或N-苯基马来酰亚胺与马来酸酐、苯乙烯的三元共聚物或N-苯基马来酰亚胺与马来酸酐、α-甲基苯乙烯、丙烯腈的多元共聚物中的一种或几种，所述的耐热剂改性剂的马来酸酐含量为4-10％。
所述的耐热剂改性剂的玻璃化转变温度为120-200℃。
所述的PA6树脂的端氨基含量为48-55％。
所述的PA6树脂的相对粘度为2.5-2.8。
为实现上述第二个目的，本发明采取的技术方案是：所述的制备方法包括以下步骤：将本体法ABS树脂、耐热改性剂、PA6树脂和润滑剂、抗氧剂放入高速搅拌机中搅拌得到混合物，将混合物从双螺杆的主加料口加入，挤出造粒得到产品。
所述的制备方法包括以下步骤：将含24％丙烯腈、14％丁二烯、分子量为13万的本体法ABS树脂，马来酸酐含量为4％的耐热改性剂，端氨基含量为48％的PA6树脂，润滑剂，抗氧剂放入高速搅拌机中搅拌5-20分钟后得到混合物；将混合物从双螺杆的主加料口加入，挤出造粒得到产品，挤出机的机筒温度为180-250℃，螺杆转速为180-450rpm。
本发明优点在于：
1、本发明添加少量具有特定端氨基含量的PA6树脂来提高本体法ABS的耐化学品性能，添加具有特定马来酸酐含量的耐热改性剂来提高本体法ABS的耐热性能，同时耐热改性剂中含有的特定含量的马来酸酐可以跟PA6树脂中特定含量的端氨基发生反应，改善PA6树脂和本体法ABS的相容性能和少量PA6树脂在本体法ABS树脂中的分散性能，从而保证最终产品具有高的耐热性、冲击韧性和良好的尺寸稳定性。
2、本发明用来改善本体法ABS耐化学品性能的PA6树脂具有特定的粘度和特定的端氨基含量，以保证PA6树脂在本体法ABS中有良好的分散，同时使PA6树脂有一定的结晶度，来保证足够的耐化学品性能。如果PA6树脂的端氨基含量过低则反应活性不够，对产品的相容性和分散性帮助不大；如果端氨基含量过高，则会发生反应过度，大幅度降低PA6树脂的结晶度，从而无法达到提高耐化学品性能的目的。
3、本发明用来改善本体法ABS耐化学品性能的耐热改性剂必须具有特定的马来酸酐含量，如果马来酸酐含量太高，则跟PA6树脂的反应会过度，无法达到提高耐化学品性能的目的；如果马来酸酐含量太低，则对本体法ABS耐热性能的提升幅度不大，同时跟PA6树脂的反应不够，不利于产品的相容性和分散性。
4、本发明开发出一种具有改善耐化学品性能的耐热ABS树脂组合物，提高本体法ABS树脂耐化学品性能和耐热性能，解决其用于汽车外饰件中容易出现的烤漆变形和烤漆咬底问题，解决其用于汽车内饰件中容易出现的高低温试验变形、接触化妆品等化学品开裂的问题，同时具有高的冲击韧性、良好的尺寸稳定性和易加工性能。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明提供的具体实施方式作详细说明。
为了较好地体现改善耐化学品性能的耐热ABS树脂组合物的特点，本发明使用了实施例1-7和对比例1-5分别比较了不同耐热改性剂用量、不同PA6树脂用量、不同马来酸酐含量的耐热改性剂、不同端氨基含量的PA6树脂对材料性能的影响。
实施例1-7
将80Kg含24％丙烯腈、14％丁二烯、分子量为13万的本体法ABS树脂，10Kg马来酸酐含量为4％的耐热改性剂，4Kg端氨基含量为48％的PA6树脂，0.5Kg润滑剂，0.3Kg抗氧剂放入高速搅拌机中搅拌5-20分钟后得到混合物。
将混合物从双螺杆的主加料口加入，挤出造粒得到产品，挤出机的机筒温度为180-250℃，螺杆转速为180-450rpm。
实施例1-7的材料配方详见表1。
表1实施例1-7的材料配方
对比例1-5
对比例1-5的材料配方详见表2。
表2对比例1-5的材料配方
实施例8
对于以上根据实施例和对比例制备得到的改善耐化学品性能的耐热ABS树脂组合物，按照同样的注塑条件制备测试样条，具体的物理性能检测项目如下：
拉伸强度：按照ASTM D 178来测量拉伸强度；
弯曲强度和弯曲模量：按照标准ASTM D790(3mm/min)来检测；
悬臂梁式缺口冲击强度：按照ASTM D256(1/8″缺口，23℃)来测量缺口冲击强度；
熔体流动速率：按照ASTM D1238(240℃，10Kg)来测量熔体流动速率；
热变形温度(HDT)：在1.82MPa的条件下，按照ASTM D648(1/4″，120℃/hr)来测量热变形温度；
耐防晒霜、耐醋酸：在拉伸样条表面涂覆护手霜或者醋酸，常温放置24h，观察表面的裂纹情况。
实施例1-7的测试结果详见表3，对比例1-5的测试结果详见表4。
表3实施例1-7的性能数据
表4对比例1-5的性能数据
测试项目 对比例1 对比例2 对比例3 对比例4 对比例5
拉伸强度 46 47 40 42 44
缺口冲击强度 260 230 190 280 200
熔体流动速率 15 8 20 10 12
热变形温度 87 92 88 93 90
耐防晒霜裂纹情况 裂纹 裂纹 无 裂纹 无
耐醋酸裂纹情况 裂纹 裂纹 无 裂纹 无
通过表3、表4的性能比较，可以看出，只添加PA6树脂可改善本体法ABS树脂的裂纹情况，但因为PA6树脂和本体法ABS树脂两者不相容，所以添加PA6树脂后的本体法ABS树脂的拉伸强度和冲击强度都大幅度下降；而只添加耐热改性剂无法改善本体法ABS树脂的裂纹情况。添加规定范围、规定马来酸酐含量的耐热改性剂、规定端氨基含量的PA6树脂，可以很好的改善本体法ABS树脂的裂纹情况，同时获得很好的物理机械性能和耐热性能。当PA6树脂的端氨基含量低于48％或者耐热改性剂中的马来酸酐含量超过10％，所得产品的冲击强度下降明显或者裂纹情况无改善。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还可以做出若干改进和补充，例如增加其它助剂(如加入润滑剂以改善加工性能)，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种改善耐化学品性能的耐热ABS树脂组合物，其特征在于，所述的树脂组合物由以下重量份数的组分制成：
本体法ABS树脂 80-93份，
耐热改性剂 3-10份，
PA6树脂 4-10份；
所述的耐热改性剂为马来酸酐与甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯的三元共聚物或马来酸酐与丙烯腈、苯乙烯的三元共聚物或N-苯基马来酰亚胺与马来酸酐、苯乙烯的三元共聚物或N-苯基马来酰亚胺与马来酸酐、α-甲基苯乙烯、丙烯腈的多元共聚物中的一种或几种，所述的耐热剂改性剂的马来酸酐含量为4-10％；
所述的PA6树脂的端氨基含量为48-55％。
2.根据权利要求1所述的改善耐化学品性能的耐热ABS树脂组合物，其特征在于，所述的本体法ABS树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，通过本体法聚合方式来制备，其重均分子量为10,000-15,000，丁二烯含量为10-15％，丙烯腈含量为20-30％。
3.根据权利要求1所述的改善耐化学品性能的耐热ABS树脂组合物，其特征在于，所述的本体法ABS树脂为含24％丙烯腈、14％丁二烯、分子量为13万的本体法ABS树脂。
4.根据权利要求1所述的改善耐化学品性能的耐热ABS树脂组合物，其特征在于，所述的耐热剂改性剂的玻璃化转变温度为120-200℃。
5.根据权利要求1所述的改善耐化学品性能的耐热ABS树脂组合物，其特征在于，所述的PA6树脂的相对粘度为2.5-2.8。
6.根据权利要求1所述的改善耐化学品性能的耐热ABS树脂组合物的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括以下步骤：将本体法ABS树脂、耐热改性剂、PA6树脂放入高速搅拌机中搅拌得到混合物，将混合物从双螺杆的主加料口加入，挤出造粒得到产品。
7.根据权利要求6所述的改善耐化学品性能的耐热ABS树脂组合物的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括以下步骤：将含24％丙烯腈、14％丁二烯、分子量为13万的本体法ABS树脂，马来酸酐含量为4％的耐热改性剂，端氨基含量为48％的PA6树脂放入高速搅拌机中搅拌5-20分钟后得到混合物；将混合物从双螺杆的主加料口加入，挤出造粒得到产品，挤出机的机筒温度为180-250℃，螺杆转速为180-450rpm。
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