本發(fā)明涉及高分子材料領(lǐng)域，特別涉及一種PA/AS基樹脂復(fù)合物及其制備方法。

背景技術(shù)：

聚酰胺(PA)具有優(yōu)異的機械性能、自潤滑性、耐化學(xué)品性、易加工性、耐熱氧老化性能，使它們常用于對工作環(huán)境要求比較苛刻的機械、電子電器、機動車行業(yè)，但也有許多缺點，比如吸水性大、尺寸穩(wěn)定性差、干態(tài)和低溫沖擊強度低的缺陷，而且其熔體粘度大，注塑成型時易造成流涎。而將PA與AS基樹脂混合制備復(fù)合物，既獲得PA高耐熱、高強度、高剛性、與耐化學(xué)品的特性，又可通過AS基樹脂提高PA的韌性、尺寸穩(wěn)定性，該種復(fù)合物材料適用于機械、電子電器、電動工具、機動車、建筑等行業(yè)。

但是目前為了增強PA/AS基樹脂復(fù)合物的耐候性能，通常的做法是加入炭黑以起到屏蔽紫外線光能，但是這種屏蔽作用僅對材料內(nèi)部起到保護作用，并不能保護材料外觀不受紫外光輻射影響。同時，炭黑的雜質(zhì)含量及炭黑在材料中的濃度越高，當(dāng)材料表面受氧化降解發(fā)生粉化之后，裸露的炭黑含量就越高，材料外觀的顏色變化以及灰度的變化就越大。這樣的材料不適用于對外觀要求高的材料應(yīng)用，如戶外工具、汽車零件、暴露戶外的建筑材料等。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的，就是為了解決上述問題而提供了一種PA/AS基樹脂復(fù)合物,該復(fù)合物的具有良好的耐候性能，且其不會因為炭黑的加入而使得外觀顏色出現(xiàn)較大變化。

本發(fā)明的另一個目的還在于提供了一種PA/AS基樹脂復(fù)合物的制備方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案實施如下：

一種PA/AS基樹脂復(fù)合物，包括以下組分及其重量份：

所述顏料為炭黑，所述炭黑中含有的金屬元素的質(zhì)量占所述炭黑質(zhì)量的0.001-1％。

優(yōu)選的，所述金屬元素為鋁、硼、鈷、銅、錳、鎳、錫、鋅和鐵中的至少一種。

優(yōu)選的，所述金屬元素的質(zhì)量占所述炭黑質(zhì)量的0.001-0.1％。

優(yōu)選的，所述PA樹脂為PA6樹脂；所述PA6樹脂的相對粘度為2.0-3.0，且所述PA6樹脂中氨基的摩爾濃度高于羧基的摩爾濃度。粘度大于3.0，不利于PA6與AS基樹脂實現(xiàn)良好的分散，相容劑通過與PA6的端基反應(yīng)形成PA6接枝共聚物，降低PA6與AS基樹脂的界面張力，實現(xiàn)兩種樹脂的功能互補，因此PA6端基的濃度影響相容作用，因此選用相對較低粘度的PA6有利于提高相容作用。

優(yōu)選的，所述AS基樹脂為苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-丙烯腈-丙烯酸酯共聚物、和苯乙烯-丙烯腈-丁二烯共聚物中的至少一種。更優(yōu)選的，所述的AS基樹脂為苯乙烯-丙烯腈-丙烯酸酯共聚物。其中，所述苯乙烯-丙烯腈-丙烯酸酯共聚物及苯乙烯-丙烯腈-丁二烯共聚物，具有不低于10％的橡膠相，優(yōu)選的，橡膠相含量為30-70％。

優(yōu)選的，所述相容劑為馬來酸酐接枝的苯乙烯-丙烯腈共聚物AS-g-MAH、馬來酸酐接枝的苯乙烯-丙烯腈-丁二烯ABS-g-MAH、和苯乙烯-馬來酰亞胺共聚物中的至少一種。

優(yōu)選的，所述抗氧劑為受阻酚類抗氧劑、亞磷酸酯類抗氧劑、硫醚類抗氧劑和多芳香胺類抗氧劑中的至少一種。

更優(yōu)選的，所述受阻酚為1,1,3-三(2-甲基-4-羥基-5-叔丁基苯基)丁烷(CAS：1843-03-4)、1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羥基芐基)異氰尿酸(CAS：27676-62-6)、4,4'-亞丁基雙(6-叔丁基間甲酚)(CAS：85-60-9)、β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯(CAS：2082-79-3)、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(CAS：6683-19-8)、3,9-雙[1,1-二甲基-2-[(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酰氧基]乙基]-2,4,8,10-四氧雜螺[5.5]十一烷(CAS：90498-90-1)、和1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羥基芐基)苯(CAS：1709-70-2)中的至少一種；所述亞磷酸酯為雙十八烷基季戊四醇雙亞磷酸酯(CAS：3806-34-6)、雙(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二磷酸酯(CAS：80693-00-1)、2-2’-亞甲基雙(4，6-二丁基-芐基)-2-乙基己基亞磷酸酯(CAS:126050-54-2)、亞磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯(CAS:31570-04-4)、亞磷酸三壬基苯酯(CAS：26523-78-4)、和4,4'-對開異丙基二苯基C12-15-醇亞磷酸酯(CAS:96152-48-6)中的至少一種；所述硫酯為季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)(CAS:29598-76-3)；所述多芳香胺為4,4'-二(苯基異丙基)二苯胺(CAS:10081-67-1)。

優(yōu)選的，所述成核劑為顆粒粒徑小于1μm的無機成核劑和有機成核劑中的至少一種；所述無機成核劑為滑石粉、蒙脫土和碳酸鈣中的至少一種；所述有機成核劑為苯甲酸鈉、山梨醇二芐酯和羧酸鈉鹽中的至少一種。

本發(fā)明還提供了一種PA/AS基樹脂復(fù)合物的制備方法，包括以下制備步驟：

步驟1：按照以下組分及其重量份準(zhǔn)備原材料：PA樹脂30-70份、AS基樹脂5-60份、顏料0.1-2份、相容劑2-10份、抗氧劑0.05-0.5份、成核劑0.1-0.6份；

步驟2：將步驟1中的PA樹脂干燥至水分的質(zhì)量占PA樹脂質(zhì)量的0-0.15％；

步驟3：將步驟2中干燥后的PA樹脂，步驟1中的AS基樹脂、顏料、相容劑、成核劑、和抗氧劑混合后，投入雙螺桿擠出機中，熔融擠出，同時經(jīng)過冷卻和造粒，即獲得本發(fā)明的PA/AS基樹脂復(fù)合物；

所述雙螺桿擠出機共分為九區(qū)，各區(qū)溫度為：一區(qū)溫度230℃，二區(qū)溫度230℃，三區(qū)溫度230℃，四區(qū)溫度230℃，五區(qū)溫度230℃，六區(qū)溫度240℃，七區(qū)溫度240℃，八區(qū)溫度245℃，九區(qū)溫度250℃；主機轉(zhuǎn)速250轉(zhuǎn)/分鐘。

本發(fā)明的有益效果如下：

本發(fā)明的PA/AS基樹脂復(fù)合物，通過對顏料選擇進(jìn)行了優(yōu)化，相比傳統(tǒng)炭黑及有機黑顏料，明顯提高PA/AS基樹脂復(fù)合物的耐候性能。第一個方面，本發(fā)明的顏料炭黑在用量上進(jìn)行了嚴(yán)格的控制，降低材料表面受氧化降解發(fā)生粉化之后材料外觀的顏色變化以及灰度的變化。第二個方面，本發(fā)明的顏料炭黑中加入了金屬元素，這明顯提高PA/AS基樹脂復(fù)合物的耐候性能，同時，金屬元素也在一定程度上降低材料表面受氧化降解發(fā)生粉化之后材料外觀的顏色變化以及灰度的變化。本發(fā)明拓寬了PA/AS基樹脂復(fù)合物的應(yīng)用，可以將其廣泛應(yīng)用于在傳統(tǒng)聚酰胺改性材料的應(yīng)用領(lǐng)域，尤其是汽車、電子電器、建筑器材、戶外工具等行業(yè)領(lǐng)域。

具體實施方式

下面將結(jié)合實施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

對比例和實施例所使用原材料的生產(chǎn)廠家和型號見下表：

注：上表中的乙炔黑、有機黑均不含有金屬元素，而型號為N330的炭黑A中金屬元素的質(zhì)量占炭黑A總質(zhì)量的0.001-1％，型號為Raven M的炭黑B中金屬元素的質(zhì)量占炭黑B總質(zhì)量的0.001-0.1％。所述金屬元素含有鋁、硼、鈷中的至少一種。

對比例1-3和實施例1-3的的制備方法如下所述，通過這幾個實例能進(jìn)一步說明本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，所獲得的PA/AS基樹脂復(fù)合物的機械性能更加優(yōu)良。

對比例1

步驟1：按照以下組分及其重量份準(zhǔn)備原材料：62kgPA6、31kgASA、0.1kg滑石粉、0.05kg1,1,3-三(2-甲基-4-羥基-5-叔丁基苯基)丁烷；

步驟2：將步驟1中PA6、ASA、滑石粉、1,1,3-三(2-甲基-4-羥基-5-叔丁基苯基)丁烷混合后，投入雙螺桿擠出機中，熔融擠出，同時經(jīng)過冷卻和造粒，即獲得對比例1的產(chǎn)物。

其中，雙螺桿擠出機共分為九區(qū)，各區(qū)溫度為：一區(qū)溫度230℃，二區(qū)溫度230℃，三區(qū)溫度230℃，四區(qū)溫度230℃，五區(qū)溫度230℃，六區(qū)溫度240℃，七區(qū)溫度240℃，八區(qū)溫度245℃，九區(qū)溫度250℃；主機轉(zhuǎn)速250轉(zhuǎn)/分鐘。

對比例2

步驟1：按照以下組分及其重量份準(zhǔn)備原材料：83kgPA6、10kgASA、1kg乙炔黑、0.1kg滑石粉、0.05kg1,1,3-三(2-甲基-4-羥基-5-叔丁基苯基)丁烷；

步驟2：將步驟1中PA6、ASA、乙炔黑、滑石粉、1,1,3-三(2-甲基-4-羥基-5-叔丁基苯基)丁烷混合后，投入雙螺桿擠出機中，熔融擠出，同時經(jīng)過冷卻和造粒，即獲得對比例2的產(chǎn)物。

其中，雙螺桿擠出機共分為九區(qū)，各區(qū)溫度為：一區(qū)溫度230℃，二區(qū)溫度230℃，三區(qū)溫度230℃，四區(qū)溫度230℃，五區(qū)溫度230℃，六區(qū)溫度240℃，七區(qū)溫度240℃，八區(qū)溫度245℃，九區(qū)溫度250℃；主機轉(zhuǎn)速250轉(zhuǎn)/分鐘。

對比例3

步驟1：按照以下組分及其重量份準(zhǔn)備原材料：83kgPA6、10kgASA、1kg有機黑、0.1kg滑石粉、0.05kg1,1,3-三(2-甲基-4-羥基-5-叔丁基苯基)丁烷；

步驟2：將步驟1中PA6、ASA、有機黑、滑石粉、1,1,3-三(2-甲基-4-羥基-5-叔丁基苯基)丁烷混合后，投入雙螺桿擠出機中，熔融擠出，同時經(jīng)過冷卻和造粒，即獲得對比例3的產(chǎn)物。

其中，雙螺桿擠出機共分為九區(qū)，各區(qū)溫度為：一區(qū)溫度230℃，二區(qū)溫度230℃，三區(qū)溫度230℃，四區(qū)溫度230℃，五區(qū)溫度230℃，六區(qū)溫度240℃，七區(qū)溫度240℃，八區(qū)溫度245℃，九區(qū)溫度250℃；主機轉(zhuǎn)速250轉(zhuǎn)/分鐘。

實施例1

步驟1：按照以下組分及其重量份準(zhǔn)備原材料：62kgPA6、31kgASA、1kg炭黑A、0.1kg滑石粉、0.05kg1,1,3-三(2-甲基-4-羥基-5-叔丁基苯基)丁烷；

步驟2：將步驟1中的PA6樹脂干燥至水分的質(zhì)量占PA6樹脂質(zhì)量的0-0.15％；

步驟3：將步驟2中干燥后的PA6，步驟1中的ASA、炭黑A、滑石粉、1,1,3-三(2-甲基-4-羥基-5-叔丁基苯基)丁烷混合后，投入雙螺桿擠出機中，熔融擠出，同時經(jīng)過冷卻和造粒，即獲得實施例1的產(chǎn)物。

其中，雙螺桿擠出機共分為九區(qū)，各區(qū)溫度為：一區(qū)溫度230℃，二區(qū)溫度230℃，三區(qū)溫度230℃，四區(qū)溫度230℃，五區(qū)溫度230℃，六區(qū)溫度240℃，七區(qū)溫度240℃，八區(qū)溫度245℃，九區(qū)溫度250℃；主機轉(zhuǎn)速250轉(zhuǎn)/分鐘。

實施例2

步驟1：按照以下組分及其重量份準(zhǔn)備原材料：62kgPA6、31kgASA、1kg炭黑B、0.1kg滑石粉、0.05kg1,1,3-三(2-甲基-4-羥基-5-叔丁基苯基)丁烷；

步驟2：將步驟1中的PA6樹脂干燥至水分的質(zhì)量占PA6樹脂質(zhì)量的0-0.15％；

步驟3：將步驟2中干燥后的PA6，步驟1中的ASA、炭黑B、滑石粉、1,1,3-三(2-甲基-4-羥基-5-叔丁基苯基)丁烷混合后，投入雙螺桿擠出機中，熔融擠出，同時經(jīng)過冷卻和造粒，即獲得實施例2的產(chǎn)物。

其中，雙螺桿擠出機共分為九區(qū)，各區(qū)溫度為：一區(qū)溫度230℃，二區(qū)溫度230℃，三區(qū)溫度230℃，四區(qū)溫度230℃，五區(qū)溫度230℃，六區(qū)溫度240℃，七區(qū)溫度240℃，八區(qū)溫度245℃，九區(qū)溫度250℃；主機轉(zhuǎn)速250轉(zhuǎn)/分鐘。

實施例3

步驟1：按照以下組分及其重量份準(zhǔn)備原材料：62kgPA6、31kgASA、0.5kg炭黑A、0.5kg炭黑B、0.1kg滑石粉、0.05kg1,1,3-三(2-甲基-4-羥基-5-叔丁基苯基)丁烷；

步驟2：將步驟1中的PA6樹脂干燥至水分的質(zhì)量占PA6樹脂質(zhì)量的0-0.15％；

步驟3：將步驟2中干燥后的PA6，步驟1中的ASA、炭黑A、炭黑B、滑石粉、1,1,3-三(2-甲基-4-羥基-5-叔丁基苯基)丁烷混合后，投入雙螺桿擠出機中，熔融擠出，同時經(jīng)過冷卻和造粒，即獲得實施例3的產(chǎn)物。

其中，雙螺桿擠出機共分為九區(qū)，各區(qū)溫度為：一區(qū)溫度230℃，二區(qū)溫度230℃，三區(qū)溫度230℃，四區(qū)溫度230℃，五區(qū)溫度230℃，六區(qū)溫度240℃，七區(qū)溫度240℃，八區(qū)溫度245℃，九區(qū)溫度250℃；主機轉(zhuǎn)速250轉(zhuǎn)/分鐘。

耐候性能評估：

將材料模制成70mm*50mm*3mm的片材，根據(jù)美國汽車協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)SAEJ2527加速模擬戶外老化測試評價材料的耐候性能，總輻照時長為1900h；評估老化前后的色差變化，記為ΔE。ΔE值越小，材料的耐候性能越高?；叶炔捎脟H標(biāo)準(zhǔn)I SO105/A03-1993，基本灰卡等級含有1-5共計9檔灰卡，在標(biāo)準(zhǔn)光源D65下，判斷老化后的片材與老化前的片材的灰度等級，灰度越小，代表外觀的變化越嚴(yán)重。

以上實施例僅供說明本發(fā)明之用，而非對本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以作出各種變換或變型，因此所有等同的技術(shù)方案也應(yīng)該屬于本發(fā)明的范疇，應(yīng)由各權(quán)利要求所限定。