專利名稱：高耐寒增強尼龍6及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高耐寒增強尼龍6及其制備方法。
技術(shù)背景尼龍6是一種用途廣泛的工程塑料，由己內(nèi)酰胺聚合制得，其熔點為 215 225°C，比尼龍66低；另外，由于結(jié)晶度低于PA66,所以其剛性較 低，吸濕性較大，但韌性很好，是性價比最好的樹脂。PA6分子鏈中的酰胺基團具有極性，能形成氫鍵，因此機械性能優(yōu)異， 如拉伸強度高、韌性好，能耐反復(fù)沖擊震動，是堅韌的工程塑料；PA6屬 于結(jié)晶性材料、有明顯熔點；表面硬度大、摩擦系數(shù)小、耐磨耗、有自潤 滑性和消音性。使用溫度范圍在-4(TC 15(TC;電絕緣性能好，耐電弧， 但易受溫度的影響；易于著色且無毒；耐油、烴類、酯類等有機溶劑，耐 弱堿，但不耐酸和氧化劑，不耐水、醇類等極性溶劑；易于加工成型。不 足之處是吸水率較高，尺寸穩(wěn)定性較差。 一般可通過增強、增韌、填充等 改性方法克服其不足之處，并可使其它性能得到較大的提高。增強尼龍6目前市場上種類很多，不同廠家生產(chǎn)的增強尼龍6物性存 在很大差異。 一般來說，國外的生產(chǎn)廠家如Dupont、 DSM、 BASF等有很 多不同的品級，如高剛性、高耐寒、耐熱老化等， 一般常溫的抗沖擊強度 能夠達(dá)到或超過25KJ/m2的增強尼龍6就已經(jīng)是較高的水平了，為了滿足 特殊領(lǐng)域發(fā)展的需求，必須開發(fā)研究新的高耐寒增強尼龍6。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是公開一種高耐寒增強尼龍6及其制備方 法，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，滿足特殊領(lǐng)域發(fā)展的需求。 為此，發(fā)明人提出了如下的技術(shù)方案 所說的高耐寒增強尼龍6，其組分和重量份數(shù)包括 復(fù)合彈性體增韌劑 L5 25份 玻璃纖維 10~50份所說的復(fù)合彈性體增韌劑為具有不同化學(xué)結(jié)構(gòu)的聚烯烴并經(jīng)過活化處 理的復(fù)合物，使之與尼龍6產(chǎn)生了良好的相容性，在具有優(yōu)異的增靭效果 同時，使材料具有優(yōu)異的耐寒性能，復(fù)合彈性體增韌劑結(jié)構(gòu)和組分的特殊 性，使之在耐寒增韌的同時，剛性損失很?。粡?fù)合彈性體增韌劑為非吸水 性聚合物，它的加入可以有效降低體系的吸水率，從而使其高耐寒增強尼 龍6長期使用或浸水后剛性的保持率較高，尺寸穩(wěn)定性較好；具有不同化學(xué)結(jié)構(gòu)的聚烯烴的組成和重量份數(shù)為-乙烯-辛烯共聚物POE 10~90份乙烯-丙烯共聚物EPDM 5~90份聚丙烯PP 15~30份聚乙烯PE 5~40份所說的玻璃纖維為常規(guī)的玻璃纖維。 制備上述高耐寒增強尼龍6的方法包括如下步驟-將不同化學(xué)結(jié)構(gòu)的聚烯烴與活化劑在高混機中混合均勻，進(jìn)入到特定 組合的雙螺桿擠出機中，在170 260'C的溫度下熔融反應(yīng)、擠出造粒，即獲得所需的復(fù)合彈性體增韌劑，活化劑的重量用量為不同化學(xué)結(jié)構(gòu)的聚烯 烴總和的0.5-2.0%;所說的活化劑選自烯丙基類或/和馬來酰亞胺類/和或有機過氧化物； 烯丙基類活化劑選自鄰苯二甲酸二烯丙酯或/和馬來酸二烯丙酯； 馬來酰亞胺類活化劑選自馬來酰亞胺或/和N、 N，-間苯雙馬來酰亞胺 或/和馬來酸酑或/和甘氨酸丙烯酸酯或/和縮水甘油酯等；有機過氧化物活化劑選自過氧化二異丙苯、2， 5 二甲基-2， 5-二 (過 氧叔丁基-3-己)炔苯、過氧化叔丁基三甲基硅垸、對-甲基異丙基環(huán)己基
氫過氧化苯或二-叔丁基-二過氧苯甲酸酯中的一種或幾種混合物；然后將獲得的復(fù)合彈性體增韌劑與尼龍6樹脂采用常規(guī)的方法共混， 再與玻璃纖維經(jīng)雙螺桿擠出機熔融擠出造粒，熔融擠出溫度為220~280'C, 即獲得本發(fā)明的高耐寒增強尼龍6。本發(fā)明的產(chǎn)品，可采用國家標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行檢測。測試試樣，由CJ80NC 型注塑機在240-280'C下注塑成型。機械性能測試方法1) .拉伸強度 按GB1040測試?yán)嶒灆C型號LJ-1000速度10mm/min2) .斷裂伸長率 按GB1040測試?yán)嶒灆C型號U-1000速度10mm/min3) .懸臂梁缺口沖擊強度 按GB1843測試 沖擊實驗機型號XJU-224) .熔體流動速率 按GB3682測試熔體流動速率儀型號XNR-400 25(TC/2.16Kg標(biāo)準(zhǔn)口模內(nèi)徑2.095mm5) .彎曲強度 按GB9341測試?yán)嶒灆C型號LJ-1000速度2mm/min6) .阻燃性能測試 水平燃燒法 按UL 94水平燃燒方法測試 燃燒儀型號ATLAS-HVUL7) .熱變形溫度
按GB1634測試8) .比重按GB1033-86測試9) .玻璃纖維含量 按IS03451/1測試采用上述方法檢測結(jié)果表明，所說的高耐寒增強尼龍6材料的各項性 能指標(biāo)均達(dá)到或超過預(yù)定要求，使材料具有優(yōu)異的沖擊強度，在-40'C下， 材料的缺口沖擊強度仍能達(dá)到25KJ/m2。
具體實施方式
采用的生產(chǎn)產(chǎn)品的主要設(shè)備有高速混合機轉(zhuǎn)速650-1300轉(zhuǎn)/分雙螺桿擠出機螺桿轉(zhuǎn)速350-450rpm，機筒溫度是220-280°C 水槽水溫20-40'C 切粒機轉(zhuǎn)速400-700 rpm實施例1將70公斤乙烯-辛烯共聚物POE、 20公斤聚乙烯PE、 10公斤聚丙烯 與活化劑(馬來酸酐和有機過氧化物)在轉(zhuǎn)速700轉(zhuǎn)/分的混合機中混合均 勻，然后加入到螺桿轉(zhuǎn)速為350rpm的雙螺桿擠出機中，機筒溫度為170 260'C熔融反應(yīng)，各段溫度依次為170±10°C， 190±10°C, 210±10°C, 240±10°C， 220±10°C， 220±10°C， 210±10°C， 210±10'C， 210±10°C， 210±10°C，擠出造粒，即獲得活化的復(fù)合彈性體增韌劑；18公斤復(fù)合彈性體增韌劑、52公斤尼龍6樹脂混合均勻，加入到雙 螺桿擠出機中共混，30公斤玻璃纖維在機器的玻璃纖維口加入熔融分散擠 出造粒，熔融擠出溫度為220 280°C,各段溫度依次為230±10°C， 240 ±10°C， 250±10°C， 250±10°C, 260±10°C， 260士1(TC， 250±10°C， 250 ±10°C， 240±10°C， 240士10。C，即獲得本發(fā)明的高耐寒增強尼龍6。
對上述的產(chǎn)品進(jìn)行檢測，其結(jié)果如下表:性能測試方法單位實施例1比重GB1033g/cm31.353熔體指數(shù)GB3682g/10min.19.2拉伸強度GB1040MPa123斷裂伸長率GB1040%4.4彎曲強度GB9341MPa188彎曲模量GB9341MPa6600缺口沖擊強度GB翻KJ/m241.7-40'C缺口沖擊強度GB1843KJ/m234,8熱變形溫度(1.82MPa)GB1634。C200阻燃性UL941.6mmHB3.0 mmHB體積電阻IEC93Q m3.4x10"實施例2將70公斤乙烯-丙烯共聚物EPDM、 20公斤聚乙烯PE、 10公斤聚丙 烯與活化劑(馬來酸酐和有機過氧化物)在轉(zhuǎn)速700轉(zhuǎn)/分的混合機中混合 均勻，然后加入到螺桿轉(zhuǎn)速為350rpm的雙螺桿擠出機中，機筒溫度為170 260'C熔融反應(yīng)，各段溫度依次為170士10'C, 190±10°C, 210士10'C， 240±10°C, 220±10°C， 220±10°C， 210±10°C， 210±10°C， 210±10°C， 210±10°C，擠出造粒，即獲得活化的復(fù)合彈性體增韌劑；12.5公斤復(fù)合彈性體增韌劑、57.5公斤尼龍6樹脂混合均勻，加入到 雙螺桿擠出機中共混，30公斤玻璃纖維在機器的玻璃纖維口加入熔融分散 擠出造粒，熔融擠出溫度為220 280'C，各段溫度依次為230±10°C, 240 ±10°C， 250±10°C, 250士10。C， 260±10'C, 260±10°C, 250±10°C, 250±10°C, 240土10。C， 240±10°C,即獲得本發(fā)明的高耐寒、抗水解增強尼 龍6。對上述的產(chǎn)品進(jìn)行檢測，其結(jié)果如下表性能測試方法單位實施例2比重GB翻g/cm31.355熔體指數(shù)GB3682g/10min.18.4拉伸強度GB1040MPa131斷裂伸長率GB1040%4.3彎曲強度GB9341MPa211彎曲模量GB9341MPa7300缺口沖擊強度GB翻KJ/m232.840'C缺口沖擊強度GB1843KJ/m225.4熱變形溫度GB16340C210阻燃性UL941.6mmHB3.0 mmHB體積電阻正C93Q m3.5x10"
權(quán)利要求
1. 一種高耐寒增強尼龍6，其特征在于，組分和重量份數(shù)包括-尼龍6樹脂 40~88份復(fù)合彈性體增韌劑 L5 25份 玻璃纖維 10 50份 所說的復(fù)合彈性體增韌劑為具有不同化學(xué)結(jié)構(gòu)的聚烯烴并經(jīng)過活化處 理的復(fù)合物。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高耐寒增強尼龍6,其特征在于，具有不同 化學(xué)結(jié)構(gòu)的聚烯烴的組成和重量份數(shù)為-乙烯-辛烯共聚物POE 10 90份乙烯-丙烯共聚物EPDM 5 90份聚丙烯PP 15 30份聚乙烯PE 5~40份。
3. 制備權(quán)利要求1或2所述的高耐寒增強尼龍6的方法，其特征在于, 包括如下步驟將不同化學(xué)結(jié)構(gòu)的聚烯烴與活化劑在高混機中混合均勻，進(jìn)入到特定 組合的雙螺桿擠出機中，在170 260'C的溫度下熔融反應(yīng)、擠出造粒，即 獲得所需的復(fù)合彈性體增韌劑，活化劑的重量用量為不同化學(xué)結(jié)構(gòu)的聚烯 烴總和的0.5~2.0%;然后將獲得的復(fù)合彈性體增韌劑與尼龍6樹脂共混，再與玻璃纖維經(jīng) 雙螺桿擠出機熔融擠出造粒，熔融擠出溫度為220~280°C，即獲得高耐寒 增強尼龍6。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所說的活化劑選自烯丙 基類或/和馬來酰亞胺類/和或有機過氧化物。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，烯丙基類活化劑選自鄰 苯二甲酸二烯丙酯或/和馬來酸二烯丙酯；馬來酰亞胺類活化劑選自馬來酰 亞胺或/和N、 N，-間苯雙馬來酰亞胺或/和馬來酸酐或/和甘氨酸丙烯酸酯或 /和縮水甘油酯等；有機過氧化物活化劑選自過氧化二異丙苯、2, 5 二甲 基-2, 5-二 (過氧叔丁基-3-己)炔苯、過氧化叔丁基三甲基硅垸、對-甲基 異丙基環(huán)己基氫過氧化苯或二-叔丁基-二過氧苯甲酸酯中的一種或幾種混 合物。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高耐寒增強尼龍6及其制備方法。組分和重量份數(shù)包括尼龍6樹脂40～88份，復(fù)合彈性體增韌劑1.5～25份，玻璃纖維10～50份，所說的復(fù)合彈性體增韌劑為具有不同化學(xué)結(jié)構(gòu)的聚烯烴并經(jīng)過活化處理的復(fù)合物。檢測結(jié)果表明，所說的高耐寒增強尼龍6材料的各項性能指標(biāo)均達(dá)到或超過預(yù)定要求，使材料具有優(yōu)異的沖擊強度，在-40℃下，材料的缺口沖擊強度仍能達(dá)到25KJ/m²。
文檔編號C08K5/00GK101121817SQ200610029850
公開日2008年2月13日 申請日期2006年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月9日
發(fā)明者劉志力, 吉繼亮, 姜蘇俊, 李翰卿, 妤 蘇, 偉 陳 申請人:上海金發(fā)科技發(fā)展有限公司;廣州金發(fā)科技股份有限公司