一种高阻尼、低光泽尼龙6/ABS合金材料及其制备方法

摘要

本发明涉及高阻尼、低光泽尼龙6/ABS合金材料及其制备方法，所述高阻尼、低光泽尼龙6/ABS合金材料由原料组合物制成，所述原料组合物包括：PA6树脂40~50重量份、ABS树脂1 20~25重量份、ABS树脂2 15~25重量份、聚烯烃弹性体2~5重量份、马来酸酐接枝聚烯烃弹性体1~5重量份、相容剂4~8重量份、抗氧剂0.2~0.6重量份、润滑剂0.2~0.6重量份、所述ABS树脂1的粒径为500~1000nm，所述ABS树脂2的粒径为100~300nm。本发明制备的PA6/ABS合金材料阻尼系数高，消声效果优异；还具有超低光泽度，无毒环保，且利于材料回收；填补了市场空白，附加值极高。

权利要求

1.一种高阻尼、低光泽尼龙6/ABS合金材料，其特征在于，由原料组合物制成，所述原料组合物包括：

PA6树脂               40 50重量份；

~

ABS树脂1              20 25重量份；

~

ABS树脂2               15 25重量份；

~

聚烯烃弹性体               2 5重量份；

~

马来酸酐接枝聚烯烃弹性体   1 5重量份；

~

相容剂                  4 8重量份；

~

抗氧剂                 0.2 0.6重量份；

~

润滑剂                 0.2 0.6重量份；

~

所述ABS树脂1的粒径为500 1000nm，所述ABS树脂1的熔融指数为2 10g/10min；

~ ~

所述ABS树脂2的粒径为100 300nm，所述ABS树脂2的熔融指数为20 40g/10min；

~ ~

所述PA6树脂的相对粘度为2.8 3.2；

~

3

所述聚烯烃弹性体的密度为0.88 0.94g/cm；

~

所述马来酸酐接枝聚烯烃弹性体中马来酸酐接枝率为0.5 1.5%，密度为0.88 0.94g/~ ~

3

cm；

所述相容剂为苯乙烯‑丙烯腈‑甲基丙烯酸共聚物。

2.根据权利要求1所述的高阻尼、低光泽尼龙6/ABS合金材料，其中，所述聚烯烃弹性体选自乙烯‑丁烯共聚物弹性体、乙烯‑丙烯共聚物弹性体、乙烯‑辛烯共聚物弹性体、苯乙烯‑丁二烯共聚物弹性体和苯乙烯‑乙烯‑丁二烯共聚物弹性体中的至少一种；

所述马来酸酐接枝聚烯烃弹性体选自马来酸酐接枝乙烯‑丁烯共聚物弹性体、马来酸酐接枝乙烯‑丙烯共聚物弹性体、马来酸酐接枝乙烯‑辛烯共聚物弹性体、马来酸酐接枝苯乙烯‑丁二烯共聚物弹性体和马来酸酐接枝苯乙烯‑乙烯‑丁二烯共聚物弹性体中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的高阻尼、低光泽尼龙6/ABS合金材料，其中，所述润滑剂选自硬脂酸酯、聚乙烯蜡、酸化聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、聚硅氧烷和乙撑双硬脂酸酰胺中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的高阻尼、低光泽尼龙6/ABS合金材料，其中，所述抗氧剂选自N,N'‑双‑(3‑(3,5‑二叔丁基‑4‑羟基苯基)丙酰基)己二胺和/或三(2,4‑二叔丁基苯基)亚磷酸酯。

5.根据权利要求1 4中任意一项所述的高阻尼、低光泽尼龙6/ABS合金材料的制备方~

法，其特征在于，包括以下步骤：将PA6树脂、ABS树脂1、ABS树脂2、聚烯烃弹性体、马来酸酐接枝聚烯烃弹性体、相容剂、抗氧剂和润滑剂混合均匀后，投入双螺杆挤出机中，经熔融挤出、造粒得到高阻尼、低光泽尼龙6/ABS合金材料。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其中，所述熔融挤出工艺为：双螺杆挤出机料筒温度210 240℃，螺杆转速为300 500r/min，真空度为‑0.1 ‑0.04MPa。

~ ~ ~

说明书

一种高阻尼、低光泽尼龙6/ABS合金材料及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及高分子材料共混与改性技术领域，具体涉及一种高阻尼、低光泽尼龙6/ABS合金材料及其制备方法。

背景技术

[0002] 安全、舒适及节能是未来汽车领域的发展方向，这对车用聚合物改性材料提出了更高的要求。在汽车内饰中，除要求制件保证一定的力学性能外，首先材料要有一定的哑光
效果，降低驾驶员的视觉疲劳，保障安全驾驶性。汽车内饰部件获得哑光效果主要通过两种
手段：一，添加消光剂；二，喷涂哑光漆，这两种方式虽然都可以获得不错的消光效果，但消
光剂一般多为交联型树脂凝胶，无法熔融，对材料性能带来一定影响，另外，喷漆方式不利
于环保及材料回收，同时对车内气味及VOC散发造成不良影响。其次，汽车驾乘舒适性不得
不考虑噪音这一要素，汽车设计中常用的隔音方案有两种:一是在声源处（如发动机舱）粘
贴声学泡沫材料，利用其开孔及闭孔结构将声波能量转化为机械能和热能，达到降噪的目
的；二是在车门饰板、仪表板等部位背面贴上专用吸音棉，缓解因金属疲劳和车身扭动带来
的杂音。但是，仅仅依靠以上解决方案还远远不能满足消费者对生活品质的追求。如果制成
汽车门板和仪表板的材料都具备良好的消声性，汽车座舱的噪声控制问题将迎刃而解。

[0003] 聚合物及其改性该材料的消声性能由损耗因子（又称阻尼因子）tanθ决定，它代表损耗模量与储能模量的比值，tanθ越大，消声效果越好。传统的汽车内饰材料大多为填充聚
丙烯改性材料和PC/ABS合金材料，前者损耗因子较低，吸音效果欠佳，后者虽然tanθ较大，
但PC材料的玻璃化转变温度较高，导致其在室温附近时的消声效果并不明显。尼龙6材料的
玻璃化转变温度Tg接近室温，其tanθ较其他聚合物更大，因此其经常用于阻尼铰链、阻尼缓
冲器等零件，将ABS材料加入到PA6中制得的PA6/ABS合金则由于橡胶的加入，进一步强化了
阻尼性。公开号为CN103788629A的中国专利申请公开了一种高耐磨、低噪声玻纤增强尼龙
复合材料组合物及制备方法，其中，在该复合材料中加入5‑15%的ABS，复合材料的阻尼因子
达到约0.04左右，仍很难满足汽车除燥的需求。

发明内容

[0004] 针对现有技术的不足，本发明的目的之一是提供一种高阻尼、低光泽尼龙6/ABS合金材料，它的阻尼因子高，且具有很低的光泽度。

[0005] 为了实现上述目的，本发明提供一种高阻尼、低光泽尼龙6/ABS合金材料，由原料组合物制成，所述原料组合物包括：

[0006] PA6树脂               40 50重量份；~

[0007] ABS树脂1               20 25重量份；~

[0008] ABS树脂2               15 25重量份；~

[0009] 聚烯烃弹性体            2 5重量份；~

[0010] 马来酸酐接枝聚烯烃弹性体   1 5重量份；~

[0011] 相容剂                  4 8重量份；~

[0012] 抗氧剂                 0.2 0.6重量份；~

[0013] 润滑剂                 0.2 0.6重量份；~

[0014] 所述ABS树脂1的粒径为500 1000nm，所述ABS树脂2的粒径为100 300nm。~ ~

[0015] 本发明还提供一种所述的高阻尼、低光泽尼龙6/ABS合金材料的制备方法，包括以下步骤：

[0016] 将PA6树脂、ABS树脂1、ABS树脂2、聚烯烃弹性体、马来酸酐接枝聚烯烃弹性体、相容剂、抗氧剂和润滑剂混合均匀后，投入双螺杆挤出机中，经熔融挤出、造粒得到高阻尼、低
光泽尼龙6/ABS合金材料。

[0017] 通过上述技术方案，本发明具有以下技术效果：

[0018] 1、本发明采用不同粒径的ABS树脂进行复配，并加入非接枝的聚烯烃弹性体和马来酸酐接枝的聚烯烃弹性体，它们能够在基体中呈现双峰分布，增加了共混物中各组分的
折光指数差异，提高合金材料的哑光性。

[0019] 2、本发明通过调控PA6树脂和ABS树脂的粘度比及含量比，使该共混物在微观状态下形成一种类似于互穿网络（IPN）的微观相形态，具有该相结构的PA6/ABS合金相对于海岛
结构的共混物具有更低的光泽度和更高的阻尼因子，消声效果优异；还具有超低光泽度，无
毒环保，且利于材料回收；同时兼顾了高阻尼系数和低光泽度，填补了市场空白，附加值极
高。

[0020] 3、本发明所使用的原料均来自市售，来源广泛，制备方法简单，可操作性强，易于大规模工业化生产，产品极具性价比；

[0021] 本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

[0022] 以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

[0023] 在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各
个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个
新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。

[0024] 本发明提供一种高阻尼、低光泽尼龙6/ABS合金材料，由原料组合物制成，所述原料组合物包括：

[0025] PA6树脂                40 50重量份；~

[0026] ABS树脂1               20 25重量份；~

[0027] ABS树脂2               15 25重量份；~

[0028] 聚烯烃弹性体               2 5重量份；~

[0029] 马来酸酐接枝聚烯烃弹性体   1 5重量份；~

[0030] 相容剂                  4 8重量份；~

[0031] 抗氧剂                 0.2 0.6重量份；~

[0032] 润滑剂                 0.2 0.6重量份；~

[0033] 所述ABS树脂1的粒径为500 1000nm，所述ABS树脂2的粒径为100 300nm。~ ~

[0034] 本发明采用不同粒径的ABS树脂进行复配，并加入非接枝的聚烯烃弹性体和马来酸酐接枝的聚烯烃弹性体，它们能够在基体中呈现双峰分布，增加了共混物中各组分的折
光指数差异，提高合金材料的哑光性。

[0035] 本发明通过调控PA6树脂和ABS树脂的粘度比及含量比，使该共混物在微观状态下形成一种类似于互穿网络（IPN）的微观相形态，具有该相结构的PA6/ABS合金相对于海岛结
构的共混物具有更低的光泽度和更高的阻尼因子。优选条件下，PA6树脂的相对粘度为2.8
~
3.2。

[0036] 优选条件下，在测试条件为220℃/10kg的条件下，所述ABS树脂1的熔融指数为2~
10g/10min；进一步优选的，所述ABS树脂2的熔融指数为20 40g/10min。
~

[0037] 本发明中，通过在尼龙6/ABS合金材料中加入非接枝的聚烯烃弹性体和马来酸酐接枝的聚烯烃弹性体，增加了共混物中各组分的折光指数差异，提高合金材料的哑光性。优
选条件下，所述聚烯烃弹性体选自乙烯‑丁烯共聚物弹性体、乙烯‑丙烯共聚物弹性体、乙
烯‑辛烯共聚物弹性体、苯乙烯‑丁二烯共聚物弹性体和苯乙烯‑乙烯‑丁二烯共聚物弹性体
3
中的至少一种。进一步优选的，所述聚烯烃弹性体的密度为0.88 0.94g/cm。
~

[0038] 优选条件下，所述马来酸酐接枝聚烯烃弹性体选自马来酸酐接枝乙烯‑丁烯共聚物弹性体、马来酸酐接枝乙烯‑丙烯共聚物弹性体、马来酸酐接枝乙烯‑丁烯共聚物弹性体、
马来酸酐接枝苯乙烯‑丁二烯共聚物弹性体和马来酸酐接枝苯乙烯‑乙烯‑丁二烯共聚物弹
性体中的至少一种，进一步优选的，所述马来酸酐接枝聚烯烃弹性体中马来酸酐接枝率为
3
0.5 1.5%，密度为0.88 0.94g/cm。
~ ~

[0039] 为了优化各成分之间的相容度，优选条件下，所述相容剂为苯乙烯‑丙烯腈‑甲基丙烯酸共聚物。

[0040] 润滑剂能够降低合金材料中各原料之间的摩擦力，降低合金材料加工成型的难度，优选条件下，所述润滑剂选自硬脂酸酯、聚乙烯蜡、酸化聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、聚硅
氧烷和乙撑双硬脂酸酰胺中的至少一种。

[0041] 本发明通过在合金材料中加入抗氧剂，提高合金材料的抗氧化性能和使用寿命，优选条件下，所述抗氧剂选自N,N'‑双‑(3‑(3,5‑二叔丁基‑4‑羟基苯基)丙酰基)己二胺（抗
氧剂1098）和三(2,4‑二叔丁基苯基)亚磷酸酯（抗氧剂168）中的至少一种。

[0042] 本发明还提供一种所述的高阻尼、低光泽尼龙6/ABS合金材料的制备方法，包括以下步骤：

[0043] 将PA6树脂、ABS树脂1、ABS树脂2、聚烯烃弹性体、马来酸酐接枝聚烯烃弹性体、相容剂、抗氧剂和润滑剂混合均匀后，投入双螺杆挤出机中，经熔融挤出、造粒得到高阻尼、低
光泽尼龙6/ABS合金材料。

[0044] 优选条件下，所述熔融挤出工艺为：双螺杆挤出机料筒温度210 240℃，螺杆转速~
为300 500r/min，真空度为‑0.1 ‑0.04MPaMPa。
~ ~

[0045] 以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中，PA6树脂：M2800，相对粘度2.8(测试溶剂为95%质量分数的浓硫酸），购自广东新会美达锦纶股份有限公司；PA6树
脂：YH3000，相对粘度3.0(测试溶剂为95%质量分数的浓硫酸），购自中国石化岳阳巴陵石化
分公司；PA6树脂：1030B，相对粘度3.2(测试溶剂为95%质量分数的浓硫酸），购自日本宇部
兴产株式会社。

[0046] ABS AE8000，熔融指数2g/10min，（测试条件：220℃/10kg），橡胶相粒径约为500~
1000nm，购自德国POLYMA公司；ABS 275，熔融指数10g/10min（测试条件：220℃/10kg），橡胶
相粒径约为500 1000nm，购自上海高桥石油化工有限公司。
~

[0047] ABS 121H，熔融指数：20g/10min，测试条件：220℃/10kg，其粒径约为100‑300nm，购自韩国LG化学；ABS PA746，熔融指数：30g/10min，测试条件：220℃/10kg，其粒径约为100
300nm，购自中国台湾奇美实业股份有限公司；ABS MG94，熔融指数：40g/10min，测试条件：
~
220℃/10kg，其粒径约为100 300nm，购自天津大沽化工有限公司。
~

[0048] 乙烯‑丙烯共聚物弹性体为POE 6202，其熔融指数为6g/10min，密度为0.88~
3
0.94g/cm ，购自埃克森美孚石油化工有限公司；马来酸酐接枝乙烯‑丁烯共聚物弹性体为
POE‑g‑MAH（N493D）购自美国杜邦，其中马来酸酐接枝率为0.5 1.5%，密度为0.88 0.94g/
~ ~
3
cm ；相容剂为苯乙烯‑丙烯腈‑甲基丙烯酸共聚物（S601N）购自日本UMG ABS株式会社；抗氧
剂1098购自德国巴斯夫；乙撑双硬脂酸酰胺购自日本花王株式会社；聚乙烯蜡Licowax 
PE520购自德国科莱恩公司；聚硅氧烷PDMS购自美国陶氏化学。

[0049] 实施例1

[0050] 一种高阻尼、低光泽尼龙6/ABS合金材料的制备方法如下：将40重量份PA6树脂（M2800）、20重量份ABS AE8000、25重量份ABS PA746、2重量份POE 6202、5重量份POE‑g‑MAH
（N493D）、8重量份S601N、0.2重量份抗氧剂1098、0.6重量份聚乙烯蜡在高速搅拌机中搅拌1
3min，得到预混料；
~

[0051] 将预混料投入啮合式平行同向双螺杆挤出机中，经熔融挤出、造粒高阻尼、低光泽尼龙6/ABS合金材料；其中，所述熔融挤出工艺为：双螺杆挤出机料筒温度240℃，螺杆转速
为300r/min，真空度为‑0.1MPa。

[0052] 实施例2

[0053] 一种高阻尼、低光泽尼龙6/ABS合金材料的制备方法如下：45重量份PA6树脂（YH3000）、23重量份ABS AE8000、20重量份ABS 121H、3重量份POE 6202、3重量份POE‑g‑MAH
（N493D）、6重量份S601N、0.4重量份抗氧剂1098、0.4重量份聚硅氧烷在高速搅拌机中搅拌1
3min，得到预混料；
~

[0054] 将预混料投入啮合式平行同向双螺杆挤出机中，经熔融挤出、造粒得到高阻尼、低光泽尼龙6/ABS合金材料；其中，所述熔融挤出工艺为：双螺杆挤出机料筒温度210℃，螺杆
转速为500r/min，真空度为‑0.04MPa。

[0055] 实施例3

[0056] 一种高阻尼、低光泽尼龙6/ABS合金材料的制备方法如下：将50重量份PA6树脂（1030B）、25重量份ABS 275、15重量份ABS MG94、5重量份POE 6202、1重量份POE‑g‑MAH
（N493D）、4重量份S601N、0.6重量份抗氧剂168、0.2重量份EBS蜡在高速搅拌机中搅拌1
~
3min，得到预混料；

[0057] 将预混料投入啮合式平行同向双螺杆挤出机中，经熔融挤出、造粒得到高阻尼、低光泽尼龙6/ABS合金材料；其中，所述熔融挤出工艺为：双螺杆挤出机料筒温度230℃，螺杆
转速为400r/min，真空度为‑0.08MPa。

[0058] 对比例1

[0059] 按照实施例3的方法，不同的是，所述高阻尼、低光泽尼龙6/ABS合金材料，由以下物质制成：50重量份PA6树脂（M2800）、40重量份ABS 121H、5重量份POE 6202、1重量份POE‑
g‑MAH（N493D）、4重量份S601N、0.6重量份抗氧剂168、0.2重量份聚乙烯蜡。

[0060] 对比例2

[0061] 按照实施例3的方法，不同的是，所述高阻尼、低光泽尼龙6/ABS合金材料，由以下物质制成：50重量份PA6树脂（M2800）、40重量份ABS MG94、5重量份POE 6202、1重量份POE‑
g‑MAH（N493D）、4重量份S601N、0.6重量份抗氧剂168、0.2重量份聚乙烯蜡。

[0062] 对比例3

[0063] 按照实施例3的方法，不同的是，所述高阻尼、低光泽尼龙6/ABS合金材料，由以下物质制成：50重量份PA6树脂（M2800）、25重量份ABS 121H、15重量份ABS MG94、5重量份POE 
6202、1重量份POE‑g‑MAH（N493D）、4重量份S601N、0.6重量份抗氧剂168、0.2重量份聚乙烯
蜡。

[0064] 测试：

[0065] 将上述实施例1 3和对比例1 3制备的高阻尼、低光泽尼龙6/ABS合金材料的密度、~ ~
拉伸强度、弯曲模量、悬臂梁缺口冲击强度、维卡软化温度、光泽度、阻尼因子tanθ等进行检
测，其检测标准与性能检测结果如表1所示。

[0066] 表1：实施例1 3和对比例1 3制备的尼龙6/ABS合金材料性能指标~ ~

[0067]从表1可看出，本发明实施例1 3制备的尼龙6/ABS合金材料除了力学性能优异，满
~
足大部分汽车主机厂的材料标准，同时，其在60°下的光泽度低于13%，阻尼因子高达0.7，明
显领先于其他大部分聚合物改性材料，在汽车车身材料的应用上具有广阔的应用前景。

[0068] 以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这
些简单变型均属于本发明的保护范围。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述
的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不
必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

[0069] 此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。