一種abs/pa6磁性復(fù)合材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種ABS/PA6磁性復(fù)合材料及其制備方法。ABS/PA6磁性復(fù)合材料按重量份數(shù)由以下組分組成：ABS樹脂20?30；PA6樹脂40?65；表面改性磁粉10?20；相容劑3?5；抗氧劑0.5?1；潤滑劑1.5?4。本發(fā)明的ABS/PA6磁性復(fù)合材料采用表面改性磁粉，改善了磁粉與樹脂的相容性，所制備的材料不僅兼顧ABS與PA6材料優(yōu)良的機(jī)械性能、耐熱性能、耐化學(xué)油品性能、耐候性能以及加工性能，且同時具備優(yōu)異的磁性性能，可廣泛應(yīng)用于電子電氣、儀表、通訊、玩具、文具、體育用品及日常用品中的諸多領(lǐng)域，應(yīng)用前景廣闊，具有良好的經(jīng)濟(jì)價值。
【專利說明】一種ABS/PA6磁性復(fù)合材料及其制備方法
[技術(shù)領(lǐng)域]
[0001 ]本發(fā)明涉及高分子材料，尤其涉及一種ABS/PA6磁性復(fù)合材料及其制備方法。
[【背景技術(shù)】]
[0002] ABS(丙烯晴一丁二烯一苯乙烯三元共聚物)樹脂由三種單體聚合而成，丙烯腈組 分賦予ABS樹脂一定的化學(xué)穩(wěn)定性、耐油性及一定的剛度和硬度;丁二烯又賦予其良好的韌 性、沖擊性和耐寒性;苯乙烯則使其具有良好的介電性能，并呈現(xiàn)出良好的加工性能。因此， ABS樹脂兼具韌、硬、剛相均衡的優(yōu)良力學(xué)性能，是目前世界范圍內(nèi)應(yīng)用最為廣泛的塑料之 一。但ABS樹脂同時也存在耐化學(xué)性、耐油性及耐候性較差的不足，一定程度上限制了 ABS樹 脂的使用。
[0003] PA6(聚己內(nèi)酰胺)樹脂是一種部分結(jié)晶的聚合物，具有良好的耐磨性、耐化學(xué)性及 耐油性，同時PA6樹脂耐候性優(yōu)良、機(jī)械強度高，被廣泛應(yīng)用于汽車零部件、機(jī)械部件、儀表、 儀器及包裝等行業(yè)，但PA6樹脂的吸濕性大，常溫及低溫環(huán)境下的韌性低，注塑產(chǎn)品尺寸穩(wěn) 定性差，這些缺點也使得PA6樹脂的使用受限。
[0004] 為適應(yīng)工業(yè)發(fā)展的需求，近年來將ABS與PA6制成合金的技術(shù)不斷發(fā)展，ABS/PA6合 金既綜合了 ABS樹脂的韌性和剛性，又綜合了 PA6樹脂的耐熱性、耐化學(xué)、耐油及耐侯性，同 時ABS/PA6合金還具有較佳的耐熱翹曲性，良好的加工性和外觀，可廣泛應(yīng)用于家電、電子 電器、汽車等領(lǐng)域，極大的拓寬了 ABS及PA6的使用范圍。
[0005]磁性塑料較傳統(tǒng)的鐵氧體燒結(jié)磁體重量輕、耐沖擊、成型尺寸精度高，被認(rèn)為是一 種使用靈活便利的優(yōu)良磁體。磁性塑料自20世紀(jì)90年代開發(fā)出來后，由于兼有塑料與磁性 材料的特點，且相較于傳統(tǒng)的鐵氧體燒結(jié)磁體的難加工性，磁性塑料可采用一般塑料通用 的加工方法(如注射、模壓、擠出等)進(jìn)行加工，應(yīng)用前景非常廣闊。但是，一般磁粉均為無機(jī) 類材料，與塑料相容性較差，制備成復(fù)合材料后機(jī)械性能較差，難以滿足使用要求，影響了 ABS/PA6合金磁性復(fù)合材料應(yīng)用。
[
【發(fā)明內(nèi)容】
]
[0006] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種機(jī)械性能好的ABS/PA6磁性復(fù)合材料及其制 備方法。
[0007] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，一種ABS/PA6磁性復(fù)合材料， 按重量份數(shù)由以下組分組成： ABS 樹脂 20-30; PA6 樹脂 40-65; 表面改性磁粉 10-20;
[0008] 相容劑 3-5 抗氧劑 0.· 5-1; 潤滑劑 1.5-4。
[0009]以上所述的ABS/PA6磁性復(fù)合材料，所述的ABS樹脂為丙稀晴一丁二稀一苯乙稀三 元共聚物，熔指范圍為25-50g/10min(測試條件220°C，10kg)。
[0010]以上所述的ABS/PA6磁性復(fù)合材料，所述的PA6樹脂為聚己內(nèi)酰胺，黏度范圍為 1.8-3.4dl/g〇
[0011]以上所述的ABS/PA6磁性復(fù)合材料，所述表面改性磁粉的制備方法如下：將磁粉、 偶聯(lián)劑按質(zhì)量比100:2-3的比例加入到乙醇溶劑中攪拌，混合20-40分鐘后在60-80 °C的溫 度下繼續(xù)攪拌直至脫去溶劑乙醇，得到所述的表面改性磁粉。
[0012]以上所述的ABS/PA6磁性復(fù)合材料，所述的磁粉為稀土磁粉;所述的偶聯(lián)劑為鈦酸 酯、鋁酸酯、鋯酸酯、硼酸酯、鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑和硅烷偶聯(lián)劑中的至少一種。
[0013] 以上所述的ABS/PA6磁性復(fù)合材料，所述的相容劑為馬來酸酐接枝丙烯晴一丁二 烯一苯乙烯共聚物、苯乙烯一馬來酸酐共聚物、苯乙烯一丙烯晴一馬來酸酐共聚物和苯乙 烯一丙烯酸縮水甘油酯共聚物中的至少一種。
[0014] 以上所述的ABS/PA6磁性復(fù)合材料，所述的抗氧劑為主抗氧劑與輔助抗氧劑復(fù)配， 主抗氧劑為四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯，輔助抗氧劑為亞磷酸三 (2,4-二叔丁基苯)酯。
[0015]以上所述的ABS/PA6磁性復(fù)合材料，所述的潤滑劑為硬脂酸、硅酮粉和ΡΡ蠟中的至 少一種。
[0016] -種上述ABS/PA6磁性復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：
[0017] 1)按上述的重量份數(shù)稱取各組分，將稱取的ABS樹脂、ΡΑ6樹脂、表面改性磁粉、相 容劑、抗氧劑和潤滑劑在高速混合機(jī)中混合5-10分鐘；
[0018] 2)通過雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出，經(jīng)冷卻、切粒，將擠出粒料在70-90 °C的干燥箱中 干燥2-4小時，得到所述的ABS/PA6磁性復(fù)合材料粒料；
[0019] 其中，步驟2)中雙螺桿擠出機(jī)的溫度設(shè)置為：一區(qū)190-200°C ;二區(qū)200-210°C ;三 區(qū)210-220°C ;四區(qū)230-240°C ;五區(qū)220-230°C，六區(qū)200-210°C，七區(qū)200-210°C，八區(qū) 190-200°C，機(jī)頭溫度190-210°C，擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速控制在260-300r/min。
[0020] 本發(fā)明的ABS/PA6磁性復(fù)合材料采用表面改性磁粉，改善了磁粉與樹脂的相容性， 所制備的材料不僅兼顧ABS與PA6材料優(yōu)良的機(jī)械性能、耐熱性能、耐化學(xué)油品性能、耐候性 能以及加工性能，且同時具備優(yōu)異的磁性性能，可廣泛應(yīng)用于電子電氣、儀表、通訊、玩具、 文具、體育用品及日常用品中的諸多領(lǐng)域，應(yīng)用前景廣闊，具有良好的經(jīng)濟(jì)價值。
[【具體實施方式】]
[0021]下面結(jié)合對比例及實施例對本發(fā)明做一詳細(xì)的闡述。
[0022] 對比例：
[0023] ABS/PA6磁性復(fù)合材料的制備過程如下：按重量份將20份ABS樹脂、65份PA6樹脂、 10份稀土磁粉、3份馬來酸酐接枝丙烯晴一丁二烯一苯乙烯共聚物、0.25份抗氧劑1010、 〇. 25份抗氧劑168、1.5份硬脂酸放入高速混合機(jī)內(nèi)，室溫下混合5分鐘取出；將上述混合均 勻的共混料通過雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出、冷卻、造粒，將得到的復(fù)合粒料在溫度為70°C的干 燥箱中干燥2小時，即得到對比例的ABS/PA6磁性復(fù)合材料。
[0024] 實施例1:
[0025]按重量份稱取98份稀土磁粉與2份鈦酸酯，然后將磁粉和鈦酸酯都加入到乙醇溶 劑中浸泡并不停攪拌，混合30分鐘后在70 °C下繼續(xù)攪拌直至脫去溶劑乙醇，從而得到表面 改性磁粉。
[0026] ABS/PA6磁性復(fù)合材料的制備過程如下：按重量份將20份ABS樹脂、65份PA6樹脂、 10份表面改性磁粉、3份馬來酸酐接枝丙烯晴一丁二烯一苯乙烯共聚物、0.25份抗氧劑 1010、0.25份抗氧劑168、1.5份硬脂酸放入高速混合機(jī)內(nèi)，室溫下混合5分鐘取出；將上述混 合均勻的共混料通過雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出、冷卻、造粒，將得到的復(fù)合粒料在溫度為70°C 的干燥箱中干燥2小時，即得到ABS/PA6磁性復(fù)合材料。
[0027] 實施例2:
[0028] 按重量份稱取97.8份稀土磁粉與2.2份鋁酸酯，然后將磁粉和鋁酸酯都加入到乙 醇溶劑中浸泡并不停攪拌，混合30分鐘后在70 °C下繼續(xù)攪拌直至脫去溶劑乙醇，從而得到 表面改性磁粉。
[0029] ABS/PA6磁性復(fù)合材料的制備過程如下：按重量份將22份ABS樹脂、60份PA6樹脂、 12份表面改性磁粉、3.4份苯乙烯一馬來酸酐共聚物、0.3份抗氧劑1010、0.3份抗氧劑168、2 份硅酮粉放入高速混合機(jī)內(nèi)，室溫下混合5分鐘取出；將上述混合均勻的共混料通過雙螺桿 擠出機(jī)熔融擠出、冷卻、造粒，將得到的復(fù)合粒料在溫度為70°C的干燥箱中干燥2小時，即得 到ABS/PA6磁性復(fù)合材料。
[0030] 實施例3:
[0031]按重量份稱取97.6份稀土磁粉與2.4份鋯酸酯，然后將磁粉和鋯酸酯都加入到乙 醇溶劑中浸泡并不停攪拌，混合30分鐘后在70 °C下繼續(xù)攪拌直至脫去溶劑乙醇，從而得到 表面改性磁粉。
[0032] ABS/PA6磁性復(fù)合材料的制備過程如下：按重量份將24份ABS樹脂、55份PA6樹脂、 14份表面改性磁粉、3.8份苯乙烯一丙烯晴一馬來酸酐共聚物、0.35份抗氧劑1010、0.35份 抗氧劑168、2.5份PP蠟放入高速混合機(jī)內(nèi)，室溫下混合5分鐘取出；將上述混合均勻的共混 料通過雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出、冷卻、造粒，將得到的復(fù)合粒料在溫度為70 °C的干燥箱中干 燥2小時，即得到ABS/PA6磁性復(fù)合材料。
[0033] 實施例4:
[0034]按重量份稱取97.4份稀土磁粉與2.6份硼酸酯，然后將磁粉和硼酸酯都加入到乙 醇溶劑中浸泡并不停攪拌，混合30分鐘后在70 °C下繼續(xù)攪拌直至脫去溶劑乙醇，從而得到 表面改性磁粉。
[0035] ABS/PA6磁性復(fù)合材料的制備過程如下：按重量份將26份ABS樹脂、50份PA6樹脂、 16份表面改性磁粉、4.2份苯乙烯一丙烯晴一馬來酸酐共聚物、0.4份抗氧劑1010、0.4份抗 氧劑168、3份PP蠟放入高速混合機(jī)內(nèi)，室溫下混合5分鐘取出；將上述混合均勻的共混料通 過雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出、冷卻、造粒，將得到的復(fù)合粒料在溫度為70 °C的干燥箱中干燥2 小時，即得到ABS/PA6磁性復(fù)合材料。
[0036] 實施例5:
[0037]按重量份稱取97.2份稀土磁粉與2.8份鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑，然后將磁粉和鋁鈦復(fù)合 偶聯(lián)劑都加入到乙醇溶劑中浸泡并不停攪拌，混合30分鐘后在70 °C下繼續(xù)攪拌直至脫去溶 劑乙醇，從而得到表面改性磁粉。
[0038] ABS/PA6磁性復(fù)合材料的制備過程如下：按重量份將28份ABS樹脂、45份PA6樹脂、 18份表面改性磁粉、4.6份馬來酸酐接枝丙烯晴一丁二烯一苯乙烯共聚物、0.45份抗氧劑 1010、0.45份抗氧劑168、3.5份硅酮粉放入高速混合機(jī)內(nèi)，室溫下混合5分鐘取出；將上述混 合均勻的共混料通過雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出、冷卻、造粒，將得到的復(fù)合粒料在溫度為70°C 的干燥箱中干燥2小時，即得到ABS/PA6磁性復(fù)合材料。
[0039] 實施例6:
[0040]按重量份稱取97份稀土磁粉與3份硅烷偶聯(lián)劑，然后將磁粉和硅烷偶聯(lián)劑都加入 到乙醇溶劑中浸泡并不停攪拌，混合30分鐘后在70 °C下繼續(xù)攪拌直至脫去溶劑乙醇，從而 得到表面改性磁粉。
[0041 ] ABS/PA6磁性復(fù)合材料的制備過程如下：按重量份將30份ABS樹脂、40份PA6樹脂、 20份表面改性磁粉、5份苯乙烯一丙烯酸縮水甘油酯共聚物、0.5份抗氧劑1010、0.5份抗氧 劑168、4份硬脂酸放入高速混合機(jī)內(nèi)，室溫下混合5分鐘取出；將上述混合均勻的共混料通 過雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出、冷卻、造粒，將得到的復(fù)合粒料在溫度為70 °C的干燥箱中干燥2 小時，即得到ABS/PA6磁性復(fù)合材料
[0042]將對比例及實施例1至6中制得的ABS/PA6磁性復(fù)合材料在注塑機(jī)上注塑成型為標(biāo) 準(zhǔn)測試樣條，測試性能如表1所示：
[0043]表 1
[0046]通過表1可以看出，本發(fā)明制得的ABS/PA6磁性復(fù)合材料機(jī)械性能較好，磁性能優(yōu) 良，綜合性能均衡，可見本發(fā)明的ABS/PA6磁性復(fù)合材料效果較好，可廣泛應(yīng)用于電子電氣、 儀表、通訊、玩具、文具、體育用品及日常用品中的諸多領(lǐng)域。
[0047]以上所述的本發(fā)明實施方式，并不構(gòu)成對本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。任何在本發(fā)明 的精神和原則之內(nèi)所做的修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范 圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種ABS/PA6磁性復(fù)合材料，其特征在于，按重量份數(shù)由以下組分組成： ABS 樹脂 20-30; PA6 樹脂 40-65: 表面改性磁粉 1Q-2Q； 相容劑 3-5; 抗氧劑 0 5-1; 潤滑劑 1.5-4。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的ABS/PA6磁性復(fù)合材料，其特征在于，所述的ABS樹脂為丙烯 晴一丁二稀一苯乙稀三元共聚物，恪指范圍為25-50g/10min(測試條件220°C，10kg)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的ABS/PA6磁性復(fù)合材料，其特征在于，所述的PA6樹脂為聚己內(nèi) 酰胺，黏度范圍為1.8-3.4dl/g。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的ABS/PA6磁性復(fù)合材料，其特征在于，所述表面改性磁粉的制 備方法如下:將磁粉、偶聯(lián)劑按質(zhì)量比100:2-3的比例加入到乙醇溶劑中攪拌，混合20-40分 鐘后在60-80°C的溫度下繼續(xù)攪拌直至脫去溶劑乙醇，得到所述的表面改性磁粉。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的ABS/PA6磁性復(fù)合材料，其特征在于，所述的磁粉為稀土磁粉； 所述的偶聯(lián)劑為鈦酸酯、鋁酸酯、鋯酸酯、硼酸酯、鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑和硅烷偶聯(lián)劑中的至少 一種。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的ABS/PA6磁性復(fù)合材料，其特征在于，所述的相容劑為馬來酸 酐接枝丙稀晴一丁二稀一苯乙稀共聚物、苯乙稀一馬來酸酐共聚物、苯乙稀一丙稀晴一馬 來酸酐共聚物和苯乙烯一丙烯酸縮水甘油酯共聚物中的至少一種。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的ABS/PA6磁性復(fù)合材料，其特征在于，所述的抗氧劑為主抗氧 劑與輔助抗氧劑復(fù)配，主抗氧劑為四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯，輔 助抗氧劑為亞磷酸三(2，4-二叔丁基苯)酯。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的ABS/PA6磁性復(fù)合材料，其特征在于，所述的潤滑劑為硬脂酸、 硅酮粉和ΡΡ蠟中的至少一種。9. 一種權(quán)利要求1所述ABS/PA6磁性復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： 1) 按權(quán)利要求1所述的重量份數(shù)稱取各組分，將稱取的ABS樹脂、ΡΑ6樹脂、表面改性磁 粉、相容劑、抗氧劑和潤滑劑在混合機(jī)中混合5-10分鐘； 2) 通過雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出，經(jīng)冷卻、切粒，將擠出粒料在70-90 °C的干燥箱中干燥 2-4小時，得到所述的ABS/PA6磁性復(fù)合材料粒料； 其中，步驟2)中雙螺桿擠出機(jī)的溫度設(shè)置為：一區(qū)190-200°C;二區(qū)200-210°C;三區(qū) 210-220°C ;四區(qū)230-240°C ;五區(qū)220-230°C，六區(qū)200-210°C，七區(qū)200-210°C，八區(qū) 190-200 °C，機(jī)頭溫度190-210°C，擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速控制在260-300r/min。
【文檔編號】C08K9/06GK105949756SQ201610348462
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月24日
【發(fā)明人】張俊, 黃春浪, 張峰
【申請人】深圳市富恒新材料股份有限公司