聚酰胺復(fù)合材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及高分子材料領(lǐng)域，具體的說(shuō)是涉及一種聚酰胺復(fù)合材料及其制備方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚酰胺又稱(chēng)為尼龍，具有優(yōu)良的機(jī)械性能和化學(xué)穩(wěn)定性。聚酰胺6和聚酰胺66是目 前聚酰胺塑料中產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣泛的品種。它們具有力學(xué)強(qiáng)度高、韌性好、耐磨和自潤(rùn) 滑優(yōu)良、耐油性和化學(xué)穩(wěn)定性好、易于成型加工等優(yōu)良的綜合性能，而被廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、 電子電氣、機(jī)械等領(lǐng)域。
[0003] 用磁粉填充的聚酰胺，結(jié)合了磁粉的高性價(jià)比和聚酰胺的易加工性的優(yōu)點(diǎn)，主要 應(yīng)用于汽車(chē)、家電、通訊等領(lǐng)域。與常規(guī)填料(碳酸鈣、滑石粉等)填充的聚酰胺相比，磁粉填 充聚酰胺具有更高的密度。為了保證材料的性能不變，且同時(shí)能提高流動(dòng)性，經(jīng)常會(huì)使用不 同熔點(diǎn)的聚酰胺共混復(fù)合，但是聚酰胺樹(shù)脂種類(lèi)的選擇不恰當(dāng)，也常常會(huì)造成材料的流動(dòng) 性較差，相容性差等缺點(diǎn)，限制了其應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了克服上述缺陷，本發(fā)明提供了一種聚酰胺復(fù)合材料及其制備方法，能夠獲得 高密度、流動(dòng)性好、相容性好的聚酰胺復(fù)合材料。
[0005] 本發(fā)明為了解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：
[0006] -種聚酰胺復(fù)合材料，包括以下重量百分比的組分：
[0007] 聚酰胺樹(shù)脂a :20-80 %;
[0008] 聚酰胺樹(shù)脂b:l_30%;
[0009] 磁粉:10-60 %;
[0010] 其他添加劑:0-5% ;
[0011]其中，所述聚酰胺樹(shù)脂a與聚酰胺樹(shù)脂b的滿足如下要求：
[0012] ①所述聚酰胺樹(shù)脂a的熔點(diǎn)比聚酰胺樹(shù)脂b的熔點(diǎn)高至少20°C;
[0013] ②所述聚酰胺樹(shù)脂a為多種樹(shù)脂時(shí)，多種該聚酰胺樹(shù)脂a之間熔點(diǎn)差不超過(guò)10°C ; 所述聚酰胺樹(shù)脂b為多種樹(shù)脂時(shí)，多種該聚酰胺樹(shù)脂b之間熔點(diǎn)差不超過(guò)10°C;
[0014] ③聚酰胺樹(shù)脂b與聚酰胺樹(shù)脂a的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比小于1。
[0015] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述聚酰胺樹(shù)脂a或聚酰胺樹(shù)脂b選自聚酰胺6、聚酰胺 11、聚酰胺12、聚酰胺66、聚酰胺610、聚酰胺612、聚酰胺1010、聚酰胺1212中的一種或幾種 脂肪族聚酰胺。
[0016] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述磁粉為鐵氧化物含量高于98 %的磁粉，該鐵氧化 物中鐵含量50-85%，氧含量15%-50%，中位粒徑為1011111-10011111〇
[0017]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述鐵氧化物中鐵含量65-80%，氧含量20-35%，中位 粒徑為 10um-50um。
[0018] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述鐵氧化物中鐵含量70-75 %，氧含量25-30 %，中位 粒徑 15um_25um。
[0019] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述其他添加劑為熱穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑和成核劑中的一 種或幾種。
[0020] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述熱穩(wěn)定劑選自受阻酚穩(wěn)定劑、亞磷酸酯穩(wěn)定劑、受 阻胺穩(wěn)定劑、鹵化亞銅復(fù)合穩(wěn)定劑、含二本甲酮官能團(tuán)化合物的穩(wěn)定劑中的一種或多種。
[0021] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述潤(rùn)滑劑選自硬脂酸鹽、聚酯型潤(rùn)滑劑、極性烯烴 蠟、超高分子量硅酮粉中的一種或多種。
[0022] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述成核劑選自長(zhǎng)鏈飽和線性羧酸鹽、超細(xì)滑石粉中 的一種或多種。
[0023] 本發(fā)明還提供一種聚酰胺復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：
[0024] 將聚酰胺a、聚酰胺b、磁粉、其他添加劑在高混機(jī)中混合lmin~lOmin，加入雙螺桿 擠出機(jī)喂料斗，充分塑化、熔融后擠出、拉條、冷卻、切粒，制得聚酰胺復(fù)合材料；
[0025] 其中，所述雙螺桿擠出機(jī)的長(zhǎng)徑比為36:1~48:1(優(yōu)選40:1)，各段螺桿溫度為160 °C~270°C。
[0026] 本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明采用兩種或兩種以上不同熔點(diǎn)的脂肪族聚酰胺為主 要基體，混入一定量磁粉和助劑，采用雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行共混，制得一種聚酰胺復(fù)合材料， 該復(fù)合材料具有高密度、流動(dòng)性好、相容性好的特點(diǎn)。同時(shí)本發(fā)明的聚酰胺復(fù)合材料的制備 方法，操作簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高，適于工業(yè)化生產(chǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行舉例說(shuō)明，但并不用來(lái)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，BP 凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所做的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的 保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0028]以下實(shí)施例1-3中的組分中：
[0029] 聚酰胺樹(shù)脂a或聚酰胺樹(shù)脂b分別選自聚酰胺6、聚酰胺11、聚酰胺12、聚酰胺66、聚 酰胺610、聚酰胺612、聚酰胺1010、聚酰胺1212中的一種或幾種脂肪族聚酰胺。且聚酰胺樹(shù) 月旨a與聚酰胺樹(shù)脂b的滿足如下要求：
[0030] ①聚酰胺樹(shù)脂a的熔點(diǎn)比聚酰胺樹(shù)脂b的熔點(diǎn)高至少20°C;
[0031 ]②聚酰胺樹(shù)脂a為多種樹(shù)脂時(shí)，多種該聚酰胺樹(shù)脂a之間熔點(diǎn)差不超過(guò)10°C ;所述 聚酰胺樹(shù)脂b為多種樹(shù)脂時(shí)，多種該聚酰胺樹(shù)脂b之間熔點(diǎn)差不超過(guò)10°C;
[0032]③聚酰胺樹(shù)脂b與聚酰胺樹(shù)脂a的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比小于1。
[0033]磁粉為鐵氧化物含量高于98 %的磁粉，該鐵氧化物中鐵含量50-85 %，氧含量 15%-50%，中位粒徑為10um-100um。優(yōu)選的，所述鐵氧化物中鐵含量65-80%，氧含量20-35%，中位粒徑為10um-50um。更優(yōu)選的，所述鐵氧化物中鐵含量70-75%，氧含量25-30%， 中位粒徑15um-25um。
[0034]所述其他添加劑為熱穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑和成核劑中的一種或幾種。其中，所述熱穩(wěn)定 劑選自受阻酚穩(wěn)定劑、亞磷酸酯穩(wěn)定劑、受阻胺穩(wěn)定劑、鹵化亞銅復(fù)合穩(wěn)定劑、含二本甲酮 官能團(tuán)化合物的穩(wěn)定劑中的一種或多種;所述潤(rùn)滑劑選自硬脂酸鹽、聚酯型潤(rùn)滑劑、極性烯 烴蠟、超高分子量硅酮粉中的一種或多種;所述成核劑選自長(zhǎng)鏈飽和線性羧酸鹽、超細(xì)滑石 粉中的一種或多種。
[0035] 實(shí)施例1:
[0036] 本實(shí)施例聚酰胺復(fù)合材料包括如下重量分?jǐn)?shù)的組分：
[0037]重量分?jǐn)?shù)為50%的聚酰胺66樹(shù)脂，重量分?jǐn)?shù)為18%的聚酰胺6樹(shù)脂，重量分?jǐn)?shù)為 30%的磁粉，磁粉中位粒徑18um，重量分?jǐn)?shù)為2%的熱穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑、成核劑等添加劑。
[0038]本實(shí)施例聚酰胺復(fù)合材料制備方法如下：
[0039]將重量分?jǐn)?shù)為50%的聚酰胺66樹(shù)脂，重量分?jǐn)?shù)為18%的聚酰胺6樹(shù)脂，重量分?jǐn)?shù)為 30%的中位粒徑為18um的磁粉，重量分?jǐn)?shù)為2%的熱穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑、成核劑等添加劑在高 混機(jī)中混合3min，然后加入雙螺桿擠出機(jī)喂料斗，充分塑化、熔融后擠出、拉條、冷卻、切粒， 制得聚酰胺復(fù)合材料。該雙螺桿擠出機(jī)長(zhǎng)徑比40:1，擠出溫度分別為一區(qū)160°C，二區(qū)260 °C，三區(qū)250°C，四區(qū)250°C，五區(qū)230°C，六區(qū)230°C，七區(qū)230°C，八區(qū)240°C，九區(qū)240°C，模頭 270。。。
[0040] 實(shí)施例2:
[0041 ]本實(shí)施例聚酰胺復(fù)合材料包括如下重量分?jǐn)?shù)的組分：
[0042]重量分?jǐn)?shù)為28%的聚酰胺66樹(shù)脂，重量分?jǐn)?shù)為10%的聚酰胺6樹(shù)脂，重量分?jǐn)?shù)為 60%的磁粉，磁粉中位粒徑18um，重量分?jǐn)?shù)為2%的熱穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑、成核劑等添加劑。
[0043]本實(shí)施例聚酰胺復(fù)合材料制備方法如下：
[0044]將重量分?jǐn)?shù)為28%的聚酰胺66樹(shù)脂，重量分?jǐn)?shù)為10%的聚酰胺6樹(shù)脂，重量分?jǐn)?shù)為 60%的中位粒徑為18um的磁粉，重量分?jǐn)?shù)為2%的熱穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑、成核劑等添加劑在高 混機(jī)中混合3min，然后加入雙螺桿擠出機(jī)喂料斗，充分塑化、熔融后擠出、拉條、冷卻、切粒， 制得聚酰胺復(fù)合材料。該雙螺桿擠出機(jī)長(zhǎng)徑比40:1，擠出溫度分別為一區(qū)160°C，二區(qū)260 °C，三區(qū)250°C，四區(qū)250°C，五區(qū)230°C，六區(qū)230°C，七區(qū)230°C，八區(qū)240°C，九區(qū)240°C，模頭 270。。。
[0045] 實(shí)施例3:
[0046] 本實(shí)施例聚酰胺復(fù)合材料包括如下重量分?jǐn)?shù)的組分：
[0047]重量分?jǐn)?shù)為50%的聚酰胺6樹(shù)脂，重量分?jǐn)?shù)為18%的聚酰胺12樹(shù)脂，重量分?jǐn)?shù)為 30%的磁粉，磁粉中位粒徑18um，重量分?jǐn)?shù)為2%的熱穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑、成核劑等添加劑。
[0048]本實(shí)施例聚酰胺復(fù)合材料制備方法如下：
[0049]將重量分?jǐn)?shù)為50%的聚酰胺6樹(shù)脂，重量分?jǐn)?shù)為18%的聚酰胺12樹(shù)脂，重量分?jǐn)?shù)為 30%的中位粒徑為18um的磁粉，重量分?jǐn)?shù)為2%的熱穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑、成核劑等添加劑在高 混機(jī)中混合3min，然后加入雙螺桿擠出機(jī)喂料斗，充分塑化、熔融后擠出、拉條、冷卻、切粒， 制得聚酰胺復(fù)合材料。該雙螺桿擠出機(jī)長(zhǎng)徑比40:1，