尼龍610模塑組合物、應用及使尼龍610模塑組合物實現(xiàn)剛韌平衡的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種尼龍610模塑組合物及其制備方法和應用。所述尼龍610模塑組合物包括以下重量份的組分：尼龍610樹脂：70~85；增韌組分：15~30；所述增韌組分由不飽和酸酐接枝聚烯烴彈性體和聚烯烴組成；所述聚烯烴為結晶性的乙烯類聚合物；其中，不飽和酸酐接枝聚烯烴彈性體與聚烯烴的重量比為1:4~4:1。本發(fā)明通過特別篩選的增韌組分，及對增韌組分中各組分的比例的篩選，使得到的尼龍610模塑組合物在韌性得到大幅提高的同時，剛性下降較少，因此得到的尼龍610模塑組合物達到剛性韌性的平衡，具有更廣泛的應用前景。
【專利說明】尼龍610模塑組合物、應用及使尼龍610模塑組合物實現(xiàn)剛韌平衡的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于尼龍組合物領域，尤其涉及一種尼龍610的模塑組合物、應用及使尼龍610增韌組合物實現(xiàn)剛韌平衡的方法。
【背景技術】
[0002]尼龍610具有耐磨、耐油、耐沖擊、耐疲勞、耐腐蝕、自潤滑性能優(yōu)良、摩擦系數(shù)小等優(yōu)異的特性。此外，與常用的PA6和PA66相比，尼龍610具有吸水率低，對制件尺寸影響較小的特點，其應用越來越廣泛。但普通尼龍610存在干態(tài)和低溫缺口沖擊性能差的弱點，使其應用領域受到一定限制。現(xiàn)有技術中采用彈性體接枝反應性基團與尼龍610樹脂共混來增韌尼龍。但是彈性體與尼龍610共混，提高材料韌性的同時，也降低了材料的剛性。
[0003]CN102942786A公開一種采用順丁烯二酸酐接枝聚烯烴彈性體與聚烯烴彈性體組合改善尼龍的加工性能，其采用的聚烯烴彈性體為非晶乙烯與31個碳原子的α -烯烴的二元共聚物，該聚烯烴彈性體主要起到改善尼龍組合物的加工性能，并不能進一步增加尼龍的韌性，并且該文獻中也并未提及對尼龍組合物剛性的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的發(fā)明目的，是為了克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種同時具有高韌性和高剛性的尼龍610模塑組合物。
[0005]本發(fā)明的另一目的在于提供所述尼龍610模塑組合物的應用。
[0006]本發(fā)明的另一目的在于提供一種使尼龍610模塑組合物實現(xiàn)剛韌平衡的方法。
[0007]一種尼龍610模塑組合物，包括以下重量份的組分:
尼龍610樹脂:70~85 ；
增韌組分:15~30 ；
所述增韌組分由不飽和酸或不飽和酸酐接枝聚烯烴彈性體和聚烯烴組成；
所述聚烯烴為結晶性的乙烯類聚合物；
其中，不飽和酸或不飽和酸酐接枝聚烯烴彈性體與聚烯烴的重量比為1:4~4:1。
[0008]一種尼龍610模塑組合物，由以下按重量份的組分組成:
尼龍610樹脂:70~85 ；
增韌組分:15~30 ；
所述增韌組分由不飽和酸或不飽和酸酐接枝聚烯烴彈性體和聚烯烴組成；
所述聚烯烴為結晶性的乙烯類聚合物；
其中，不飽和酸或不飽和酸酐接枝聚烯烴彈性體與聚烯烴的重量比為1:4~4:1。
[0009]尼龍610是一種力學性能良的熱塑性工程塑料。其具有明顯的熔點，是一種結晶性尼龍。
·[0010]發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，單獨采用不飽和酸或不飽和酸酐接枝聚烯烴彈性體作為增韌組分時，雖然可以提高尼龍模塑組合物的抗沖性能，但是機械性能下降明顯，而當配方中混入適量的聚烯烴，使配方中不飽和酸或不飽和酸酐接枝聚烯烴彈性體與聚烯烴的重量比為1:41:1時，得到的尼龍610模塑組合物在韌性增加的同時，能保持較好的剛性。[0011]作為一種優(yōu)選方案，所述不飽和酸或不飽和酸酐接枝聚烯烴彈性體與聚烯烴的重量比為2:3~3:2。材料的韌性增加更顯著，且同時剛性保持得更好，因此，在這個優(yōu)選范圍內(nèi)，可以更好地實現(xiàn)尼龍610模塑物的剛韌平衡。
[0012]本申請中，所述的不飽和酸或不飽和酸酐為本領域常用的不飽和酸或不飽和酸酐，例如丙烯酸、馬來酸酐或衣康酸酐，作為一種優(yōu)選方案，優(yōu)選采用不飽和酸酐接枝聚烯烴彈性體，所述不飽和酸酐為馬來酸酐；作為一種更優(yōu)選方案，所述不飽和酸酐接枝聚烯烴彈性體為馬來酸酐接枝三元乙丙橡膠EPDM-g-MAH和/或馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物POE-g-MAH。馬來酸酐接枝的聚烯烴彈性體比其它不飽和酸或不飽和酸酐接枝聚烯烴彈性體更常用。
[0013]本申請所述聚烯烴為結晶性的乙烯類聚合物，所述結晶性的乙烯類聚合物具有明顯的熔點。作為一種優(yōu)選方案，所述聚烯烴優(yōu)選為超高分子量聚乙烯UHMWPE、高密度聚乙烯HDPE、線性低密度聚乙烯LLDPE或低密度聚乙烯LDPE中的任意一種或幾種。作為一種更優(yōu)選方案，所述聚烯烴更優(yōu)選為高密度聚乙烯HDPE、線性低密度聚乙烯LLDPE或低密度聚乙烯LDPE。作為一種最優(yōu)選方案，所述聚烯烴最優(yōu)選為高密度聚乙烯HDPE。
[0014]作為一種優(yōu)選方案，所述不飽和酸或不飽和酸酐接枝聚烯烴彈性體的接枝率為0.5%~1.3%，所述不飽和酸或不飽和酸酐接枝聚烯烴彈性體的熔體流動速率依據(jù)ASTMD1238在190°C下加載荷2.16Kg測試值為0.5~6.0g/10min。
[0015]上述接枝率的測定為采用滴定法，用酚酞作指示劑，用醋酸-二甲苯溶液滴定測定。
[0016]作為一種優(yōu)選方案，所述尼龍610樹脂根據(jù)標準IS0307測試相對粘度為1.7^3.4，更優(yōu)選相對粘度為H 8的尼龍610樹脂。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，尼龍610樹脂相對粘度越高，增韌尼龍模塑組合物的韌性相應越高，但尼龍610樹脂相對粘度升高，其加工性能下降。兼顧機械性能與加工性能，作為一種更優(yōu)選方案，更優(yōu)選相對粘度為2.1~2.6的尼龍610樹脂。
[0017]作為一種優(yōu)選方案，所述尼龍610模塑組合物中，尼龍610樹脂的含量為70-80重量份。
[0018]作為一種優(yōu)選方案，所述尼龍610模塑組合物中還包括不高于0.6重量份的的助劑，所述助劑選自抗氧劑、潤滑劑以及成核劑中的至少一種。
[0019]所述抗氧劑可選為N，N’ -1,6-己二基二(3，5-二(1，1-二甲基乙基)_4_羥基)苯丙酰(通用名為抗氧劑1098)、四〔β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸〕季戊四醇酯(通用名為抗氧劑1010)、三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯(通用名為抗氧劑168)或銅鹽復合抗氧劑中的至少一種。作為一種優(yōu)選方案，所述抗氧劑優(yōu)選為抗氧劑1098。所述銅鹽復合抗氧劑由50~90wt%的碘化鉀和10~50wt%的碘化亞銅組成，或者由50~90wt%的溴化鉀與10~50wt%的碘化亞銅組成。
[0020]所述潤滑劑可選為氧化聚乙烯蠟、褐煤酸酯蠟、硬脂酸鈣、硬脂酸鋁、硅酮、N，N’-乙撐雙硬脂酰胺(EBS)或N，N’-乙撐雙硬脂酰胺接枝物(TAF)，所述潤滑劑優(yōu)選為褐煤酸酯蠟。[0021]所述成核劑可選為無機成核劑和/或有機成核劑。優(yōu)選地，所述無機成核劑的顆粒粒徑小于I μ m。
[0022]作為一種優(yōu)選方案，所述成核劑優(yōu)選為滑石粉、蒙脫土、碳酸鈣、苯甲酸鈉、山梨醇二芐酯或羧酸鈉鹽中的至少一種。
[0023]作為一種更優(yōu)選方案，所述成核劑更優(yōu)選為滑石粉。
[0024]作為一種可選方案，所述尼龍610模塑組合物中還可以包括:抗UV劑、抗靜電劑、著色劑等常用添加劑。這些添加劑的添加量優(yōu)選不超過尼龍610樹脂與增韌組分的重量和的0.5wt%，避免因這些常用添加劑的添加影響尼龍610模塑組合物的剛性。
[0025]一種尼龍610模塑組合物的制備方法，包括以下步驟:
將各組分用高混機混合均勻或用預混機混合均勻，加入到擠出機中，22(T260°C下熔融擠出造粒，制備得到高沖擊強度的尼龍610模塑組合物。
[0026]所述尼龍610模塑組合物由于具有高韌性和良好的剛性，在電子電氣、電動工具、交通運輸、汽車、機械、儀表、建筑、航空航天等領域有廣泛的應用前景。
[0027]本發(fā)明所述尼龍610模塑組合物同時具有較高的熔體強度，因此即可以用于注塑成型，還可以用于擠出成型或吹塑成型。
[0028]一種使尼龍610增韌組合物實現(xiàn)剛韌平衡的方法，在所述尼龍610增韌組合物中，包括以下重量份的組分:
尼龍610樹脂:70~85份；
增韌組分:15~30份；
所述增韌組分由不飽和酸或不飽和酸酐接枝聚烯烴彈性體和聚烯烴組成；
所述聚烯烴為結晶性的乙烯類聚合物；
其中，不飽和酸或不飽和酸酐接枝聚烯烴彈性體與聚烯烴的重量比為1:4~4:1。
[0029]作為一種優(yōu)選方案，所述不飽和酸或不飽和酸酐接枝聚烯烴彈性體與聚烯烴的重量比為2:3~3: 2。在這個優(yōu)選范圍內(nèi)，材料的韌性增加更顯著，且同時剛性保持得更好，可以更好地實現(xiàn)尼龍610模塑物的剛韌平衡。
[0030]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下有益效果: 本發(fā)明公開一種使尼龍610增韌組合物實現(xiàn)剛韌平衡的方法，其通過特別篩選的增韌組分，及對增韌組分中各組分的比例的篩選，使得到的尼龍610模塑組合物在韌性得到大幅提高的同時，剛性下降較少，因此得到的尼龍610模塑組合物達到剛性韌性的平衡，具有更廣泛的應用前景。
【具體實施方式】
[0031]下面結合一些【具體實施方式】對本發(fā)明尼龍610模塑組合物及其制備方法做進一步描述。具體實施例為進一步詳細說明本發(fā)明，非限定本發(fā)明的保護范圍。潤滑劑、成核劑以及抗氧劑的種類及含量對本發(fā)明尼龍610模塑組合物的性能影響不大，以下實施例以褐煤酸酯蠟、滑石粉、抗氧劑1098為例加以說明，不一一舉例。
[0032]所有本發(fā)明提供的實施例中，提供的原材料均可從市面采購獲得。
[0033]其中，尼龍610樹脂選自蘇州翰普高分子材料有限公司的Hiprolon 70，其相對粘度為2.3。[0034]尼龍66樹脂選自平頂山神馬股份有限公司的EPR24，其相對粘度為2.4 ； POE-g-MAH選自以色列 Polyram Ram-On Industries 的 B0NDYRAM 7103,其溶體流動速
率為1.5g/10min, MAH的接枝率為0.8%。
[0035]EPDM-g-MAH 選自以色列 Polyram Ram-On Industries 的 B0NDYRAM 7003，其熔體流動速率為5.5g/10min, MAH的接枝率為0.8%。
[0036]HDPE 牌號為 DMDA8008。
[0037]LDPE 的牌號為 LB75OONtj
[0038]LLDPE 的牌號為 LL6101XR。
[0039]褐煤酸酯臘選自德國科萊恩公司的Licowax E?；鄣牧綖?.8 μ m ;以下所有本發(fā)明提供的實施例中的原材料均為重量份。
[0040]本發(fā)明制備得到的尼龍610模塑組合物按照標準制備樣條進行以下性能測試:懸臂梁缺口沖擊強度:按IS0180/1A進行測試，試樣的尺寸為80X10X4mm3，A型缺口 ；彎曲模量:按IS0178進行測試，試樣的尺寸為80X 10X4mm3，測試速度為2mm/min。
[0041]實施例1
將 80 份 Hiprolon 70、4 份 DMDA8008、16 份 B0NDYRAM 7103,0.1 份抗氧劑 1098,0.3 份Licowax E以及0.2份滑石粉用高混機混合均勻后加入擠出機，在220-260°C下熔融擠出造粒，制備得到尼龍610模塑組合物。
[0042]所述尼龍610模塑組合物性能測試:懸臂梁缺口沖強度為58.2kJ/m2 ;彎曲模量為1700MPa。
`[0043]實施例2
將 80 份 Hiprolon 70、8 份 DMDA8008、12 份 B0NDYRAM 7103,0.1 份抗氧劑 1098,0.3 份Licowax E以及0.2份滑石粉用高混機混合均勻后加入擠出機，在220-260°C下熔融擠出造粒，制備得到尼龍610模塑組合物。
[0044]所述尼龍610模塑組合物性能測試:懸臂梁缺口沖強度為63.9kJ/m2 ;彎曲模量為1730MPa。
[0045]實施例3
將 80 份 Hiprolon 70、10 份 DMDA8008、10 份 B0NDYRAM 7103,0.1 份抗氧劑 1098,0.3份Licowax E以及0.2份滑石粉用高混機混合均勻后加入擠出機，在220_260°C下熔融擠出造粒，制備得到尼龍610模塑組合物。
[0046]所述尼龍610模塑組合物性能測試:懸臂梁缺口沖強度為69.6kJ/m2 ;彎曲模量為1810MPa。
[0047]實施例4
將 80 份 Hiprolon 70、12 份 DMDA8008、8 份 B0NDYRAM 7103,0.1 份抗氧劑 1098,0.3 份Licowax E以及0.2份滑石粉用高混機混合均勻后加入擠出機，在220-260°C下熔融擠出造粒，制備得到尼龍610模塑組合物。
[0048]所述尼龍610模塑組合物性能測試:懸臂梁缺口沖強度為67.3kJ/m2 ;彎曲模量為1870MPa。
[0049]實施例5
將 80 份 Hiprolon 70、16 份 DMDA8008、4 份 B0NDYRAM 7103,0.1 份抗氧劑 1098,0.3 份Licowax E以及0.2份滑石粉用高混機混合均勻后加入擠出機，在220_260°C下熔融擠出造粒，制備得到尼龍610模塑組合物。
[0050]所述尼龍610模塑組合物性能測試:懸臂梁缺口沖強度為32.2KJ/m2 ;彎曲模量為1960MPa。
[0051]實施例6
將 85 份 Hiprolon 70、9 份 DMDA8008、6 份 B0NDYRAM 7103,0.1 份抗氧劑 1098,0.3 份Licowax E以及0.2份滑石粉用高混機混合均勻后加入擠出機，在220_260°C下熔融擠出造粒，制備得到尼龍610模塑組合物。
[0052]所述尼龍610模塑組合物性能測試:懸臂梁缺口沖強度為42.0kJ/m2 ;彎曲模量為2IOOMPa。
[0053]實施例7
將 85 份 Hiprolon 70、6 份 DMDA8008、9 份 B0NDYRAM 7103,0.1 份抗氧劑 1098,0.3 份Licowax E以及0.2份滑石粉用高混機混合均勻后加入擠出機，在220_260°C下熔融擠出造粒，制備得到尼龍610模塑組合物。
[0054]所述尼龍610模塑組合物性能測試:懸臂梁缺口沖強度為43.4kJ/m2 ;彎曲模量為2040MPa。
[0055]實施例8
將 70 份 Hiprolon 70、15 份 DMDA8008、15 份 B0NDYRAM 7103,0.1 份抗氧劑 1098,0.3份Licowax E以及0.2份滑石粉用高混機混合均勻后加入擠出機，在220_260°C下熔融擠出造粒，制備得到尼龍610模塑組合物。
[0056]所述尼龍610模塑組合物性能測試:懸臂梁缺口沖強度為81.6kJ/m2 ;彎曲模量為1350MPa。
[0057]實施例9
將 70 份 Hiprolon 70、12 份 DMDA8008、18 份 B0NDYRAM 7103,0.1 份抗氧劑 1098,0.3份Licowax E以及0.2份滑石粉用高混機混合均勻后加入擠出機，在220_260°C下熔融擠出造粒，制備得到尼龍610模塑組合物。
[0058]所述尼龍610模塑組合物性能測試:懸臂梁缺口沖強度為78.5kJ/m2 ;彎曲模量為1540MPa。
[0059]對比例I
將 80 份 Hiprolon 70,20 份 B0NDYRAM 7103,0.1 份抗氧劑 1098,0.3 份 Licowax E 以及0.2份滑石粉用高混機混合均勻后加入擠出機，在220-260°C下熔融擠出造粒，制備得到尼龍610模塑組合物。
[0060]所述尼龍610模塑組合物性能測試:懸臂梁缺口沖強度為41.4kJ/m2 ;彎曲模量為1640MPa。
[0061]對比例2
將 80 份 Hiprolon 70,20 份 DMDA8008、0.1 份抗氧劑 1098,0.3 份 Licowax E 以及 0.2份滑石粉用高混機混合均勻后加入擠出機，在220-260°C下熔融擠出造粒，制備得到尼龍610模塑組合物。
[0062]所述尼龍610模塑組合物性能測試:懸臂梁缺口沖強度為6.lkj/m2 ;彎曲模量為2150MPa。
[0063]對比例3
將 85 份 Hiprolon 70、15 份 DMDA8008、0.1 份抗氧劑 1098,0.3 份 Licowax E 以及 0.2份滑石粉用高混機混合均勻后加入擠出機，在220-260°C下熔融擠出造粒，制備得到尼龍610模塑組合物。
[0064]所述尼龍610模塑組合物性能測試:懸臂梁缺口沖強度為6.lkj/m2 ;彎曲模量為2250MPa。
[0065]對比例4
將 85 份 Hiprolon 70、15 份 B0NDYRAM 7103,0.1 份抗氧劑 1098,0.3 份 Licowax E 以及0.2份滑石粉用高混機混合均勻后加入擠出機，在220-260°C下熔融擠出造粒，制備得到尼龍610模塑組合物。
[0066]所述尼龍610模塑組合物性能測試:懸臂梁缺口沖強度為33.4KJ/m2 ;彎曲模量1850MPa。
[0067]對比例5
將 70 份 Hiprolon 70,30 份 B0NDYRAM 7103,0.1 份抗氧劑 1098,0.3 份 Licowax E 以及0.2份滑石粉用高混機混合均勻后加入擠出機，在220-260°C下熔融擠出造粒，制備得到尼龍610模塑組合物。
[0068]所述尼龍6模塑組合物性能測試:懸臂梁缺口沖強度為56.9kJ/m2 ;彎曲模量為1210MPa。
[0069]對比例6
將 70 份 Hiprolon 70,30 份 DMDA8008、0.1 份抗氧劑 1098,0.3 份 Licowax E 以及 0.2份滑石粉用高混機混合均勻后加入擠出機，在220-260°C下熔融擠出造粒，制備得到尼龍610模塑組合物。
[0070]所述尼龍610模塑組合物性能測試:懸臂梁缺口沖強度為6.0KJ/m2 ;彎曲模量為1730MPa。
[0071]其余對比例的配方參表4。
[0072]下表1及表2為本發(fā)明中實施例與對比例的組分及性能對比表，下表3及表4中實施例10-21與實施例1-9采用同樣的實施方式。
[0073]表1
【權利要求】
1.一種尼龍610模塑組合物，其特征在于:包括以下重量份的組分: 尼龍610樹脂:70~85 ； 增韌組分:15~30 ； 所述增韌組分由不飽和酸或不飽和酸酐接枝聚烯烴彈性體和聚烯烴組成； 所述聚烯烴為結晶性的乙烯類聚合物； 其中，不飽和酸或不飽和酸酐接枝聚烯烴彈性體與聚烯烴的重量比為1:4~4:1。
2.一種尼龍610模塑組合物，其特征在于:由以下重量份的組分組成: 尼龍610樹脂:70~85 ； 增韌組分:15~30 ； 所述增韌組分由不飽和酸或不飽和酸酐接枝聚烯烴彈性體和聚烯烴組成； 所述聚烯烴為結晶性的乙烯類聚合物； 其中，不飽和酸或不飽和酸酐接枝聚烯烴彈性體與聚烯烴的重量比為1:4~4:1。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的尼龍610模塑組合物，其特征在于:所述不飽和酸或不飽和酸酐接枝聚烯烴彈性體與聚烯烴的重量比為2:3~3:2。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的尼龍610模塑組合物，其特征在于:所述不飽和酸或不飽和酸酐接枝聚烯烴彈性體為馬來酸酐接枝三元乙丙橡膠EPDM-g-MAH和/或馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物POE-g-MAH。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的尼龍610模塑組合物，其特征在于:所述聚烯烴為超高分子量聚乙烯UHMWPE、高密度聚乙烯HDPE、線性低密度聚乙烯LLDPE或低密度聚乙烯LDPE中的任意一種或幾種。
6.根據(jù)權利要求1或2所述的尼龍610模塑組合物，其特征在于:所述不飽和酸或不飽和酸酐接枝聚烯烴彈性體的接枝率為0.5%~1.3%，所述不飽和酸或不飽和酸酐接枝聚烯烴彈性體的熔體流動速率依據(jù)ASTM D1238在190°C下加載荷2.16Kg測試值為0.5^6.0g/10min。
7.根據(jù)權利要求1或2所述的尼龍610模塑組合物，其特征在于:所述尼龍610樹脂根據(jù)標準IS0307測試的相對粘度為1.7~3.4。
8.根據(jù)權利要求1所述的尼龍610模塑組合物，其特征在于:所述尼龍610模塑組合物中還包括不高于0.6重量份的助劑，所述助劑選自抗氧劑、潤滑劑以及成核劑中的至少一種。
9.權利要求1至8任一項所述的尼龍610模塑組合物的應用，其特征在于:所述尼龍610模塑組合物在電子電氣、電動工具、交通運輸、汽車、機械、儀表、建筑、航空航天領域中的應用。
10.一種使尼龍610增韌組合物實現(xiàn)剛韌平衡的方法，其特征在于，在所述尼龍610增韌組合物中，包括以下重量份的組分: 尼龍610樹脂:70~85份； 增韌組分:15~30份； 所述增韌組分由不飽和酸或不飽和酸酐接枝聚烯烴彈性體和聚烯烴組成； 所述聚烯烴為結晶性的乙烯類聚合物； 其中，不飽和酸或不飽和酸酐接枝聚烯烴彈性體與聚烯烴的重量比為1:4~4:1。
【文檔編號】C08L23/08GK103665856SQ201310442860
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年9月24日 優(yōu)先權日:2013年9月24日
【發(fā)明者】丁超, 李建軍, 艾軍偉, 王豐, 梁惠強, 孫東海, 陶四平, 陳國雄 申請人:天津金發(fā)新材料有限公司, 金發(fā)科技股份有限公司