一种耐寒高耐热PPA/PETG合金及其制备方法和应用

摘要

本发明涉及一种耐寒高耐热PPA/PETG合金及其制备方法和应用。该合金按重量份数组成为：PPA29~54.6、PETG10~20、增韧剂5~15、无碱玻璃纤维30~35、抗氧剂0.2~0.5和加工助剂0.2~0.5；所述增韧剂为马来酸酐接枝SEBS和马来酸酐接枝乙烯-丁烯共聚物复配而成，抗氧剂为酚类或亚磷酸脂类抗氧剂，加工助剂为EBS或硅酮粉中的一种或两种复配而成的混合物。制备时先将除无碱玻璃纤维的其它原料混合搅拌均匀后，在熔融挤出的同时引入无碱玻璃纤维，经过冷却、风干、切粒、过强磁得到该合金成品。本发明的合金的冲击强度、电性能、模量、刚性和表面光泽度均较高，且在高低温范围内都可正常使用。

说明书

技术领域

    本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种耐寒高耐热PPA/PETG合金及其制备方法和应用。

背景技术

    聚邻苯二甲酰胺（简称PPA）是以对苯二甲酸或邻苯二甲酸为原料的半芳香族聚酰胺，是一种半结晶性热塑性芳香族聚酰胺，俗称芳香族高温尼龙，是苏威公司最早研发并实现量产的新型耐高温，高性能特种工程塑料。它具有刚性大、耐热性高、强度高电性能优良等优点。聚邻苯二甲酰胺的熔点介于310-325℃之间，热变形温度可介于260-280℃之间，可以耐200℃的持续高温，并且还能保持良好的尺寸稳定性。PPA具有优越的环保性能，可达到美国FDA级。PPA的吸水率比通用增强PA6(聚酰胺6或尼龙6)或PETG(聚对苯二甲酸丁二醇酯)低很多，即使是在冷水中浸泡几年时间，其拉伸强度也可以保持80％以上。

PPA有半结晶态的，也有非结晶态的，其玻璃化温度在255°F左右。非结晶态的PPA主要用于要求阻隔性能的场合；半结晶态的PPA树脂主要用于注塑加工，也用于其它熔融加工工艺。半结晶态PPA树脂的熔点高于PA46(聚己二酰丁二胺)和PPS(聚苯硫醚)；PPA树脂比脂肪类聚酰胺如尼龙6、尼龙66(聚己二酰己二胺)等更结实坚硬，对水分的敏感度更低。在高温高湿状态下，PPA的抗拉强度比尼龙6高20％，比尼龙66更高；PPA材料的弯曲模量比尼龙高20％，硬度更大，能抗长时间的拉伸蠕变，且PPA的耐汽油、耐油脂和冷却剂的能力也比PA(聚酰胺)强。.由于PPA树脂的杰出的物理、热、电和耐化学性能，尤其是适中的成本，使它有广阔的应用范围，尤其成为汽车工业许多用途的候选者。

为了趋向更好的空气动力学车身设计连同更高性能的马达，将会提高发动机箱的温度，而传统的热塑塑料显得不尽适用。目前国内对聚邻苯二甲酰胺的改性技术还比较局限，起步也较晚，还存在很多不完善的地方，PPA材料本身由于其分子结构，使其有不同的耐温等级，不同等级耐温和流动性都不相同。但是由于其高耐温，所以流动性较差，造成加工较为困难，必须使用特殊的工艺参数，机器设备方能很好的生产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新的耐寒高耐热PPA/PETG合金。

本发明通过以下技术方案实现上述目的：

一种耐寒高耐热PPA/PETG合金，包括以下原料，按重量份数计：

PPA          29~54.6；

PETG         10~20；

增韧剂        5~15；

无碱玻璃纤维  30~35；

抗氧剂        0.2~0.5；

加工助剂      0.2~0.5；

所述增韧剂为马来酸酐接枝苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯和马来酸酐接枝乙烯-丁烯共聚物复配而成；抗氧剂为酚类或亚磷酸脂类抗氧剂；加工助剂乙撑双硬脂酸酰胺(EBS)或硅酮粉中的一种，或两种复配而成的混合物。

作为一种优选方案，上述耐寒高耐热PPA/PETG合金中所述PPA和PETG所含水分含量均在0.1%以下。PPA和PETG均为常用树脂，如PPA可选用瑞士EMS原材料，PETG可选用伊士曼原料树脂。

所述增韧剂具体如美国科腾Kraton FG1901/G1657，FG1924/G1657，FGPCU[为马来酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)]。

所述无碱玻璃纤维具体如巨石集团无碱玻璃纤维ER13-2000-988A。

所述抗氧剂具体如金海雅宝的酚类抗氧剂（1010）或亚磷酸脂类抗氧剂（168）。

所述加工助剂具体如常州可赛成功塑胶的乙撑双硬脂酸酰胺，或杭州杰西卡化工的硅酮粉，或两种复配而成。

一种耐寒高耐热PPA/PETG合金的制备方法，步骤如下：

（1）原材料的处理及混合

PETG、PPA在110℃下烘3小时，控制水分含量在0.1％以下；

将PETG、PPA、增韧剂、抗氧剂、加工助剂在混料机中混合2分钟，使各组分充分搅拌分散均匀；

（2）熔融挤出

将混合好的物料加入双螺杆挤出机中，在熔融挤出的同时，引入无碱玻璃纤维熔融挤出，熔融挤出温度在200~240℃之间，螺杆转速为400转/分；

（3）造粒及后处理

对挤出的物料进行冷却、风干、切粒、过强磁得到成品。

以上所述耐寒高耐热PPA/PETG合金在制备汽车前灯反光器、轴承座、皮带轮、传感器壳体、燃料管线元件或电气元件中的应用。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明的耐寒高耐热PPA/PETG合金具有高冲击强度、高耐热、高电性能、高模量、高刚性、高的表面光泽度，在-20℃到260℃高低温范围内依然可以正常使用。

具体实施方式

实施例1

将PPA、PETG在110℃烘3小时，再将烘干的PPA、PETG、增韧剂、抗氧剂、加工助剂按比例混合均匀后送入双螺杆挤出机中，同时在双螺杆挤出机加入无碱玻璃纤维经过双螺杆高连剪切，混炼、由机头挤出、拉条、干燥、切粒、过强磁和包装。

螺杆温度：一区：295℃、二区310℃、三区320℃、四区325℃、模头330℃。

实施例2

按照实施例1中的工艺条件和表1中的物料配比制备耐寒高耐热PPA/PETG合金。

表1（物料配比为重量百分比）

组分物料配比1物料配比2PPA树脂4944PETG树脂1010增韧剂（接枝SEBS）515无碱玻璃纤维（988A）3530抗氧剂（1010/168）0.50.5加工助剂（硅酮粉）0.50.5

性能测试

对按照上述物料配比1、2制备的耐寒高耐热PPA/PETG合金进行性能测试，测试方法和结果见表2。

表2

以上实施例仅用于解释本发明，不对本发明作任何形式的限制，凡依本发明技术方案所作出的改变，所产生的功能作用未能超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。