專利名稱：Pa6塑料合金、其制備方法和應(yīng)用的制作方法
PA6塑料合金、其制備方法和應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于工程塑料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種PA6塑料合金、其制備方法和應(yīng)用。
技術(shù)背景
PA6 (聚酰胺6或尼龍6)是半透明或不透明乳白色半結(jié)晶形聚合物，它的特點為熱力學(xué)性能優(yōu)異，輕質(zhì)、韌性好、耐化學(xué)品和耐久性好，還具有良好的耐磨性、自潤滑性。但是PA6的吸水性較強(qiáng)，加工性能較差。
PP (聚丙烯)是一種結(jié)晶度高、非極性的熱塑性樹脂，聚丙烯無臭，無毒，手感似蠟，具有優(yōu)良的耐低溫性能最低使用溫度可達(dá)-70 -100°C，化學(xué)穩(wěn)定性好，能耐大多數(shù)酸堿的侵蝕(不耐具有氧化性質(zhì)的酸)，常溫下不溶于一般溶劑，吸水性小，電絕緣性能優(yōu)良。PP單獨使用，存在著耐熱性差、沖擊強(qiáng)度不高等缺點。。
PP樹脂可吹塑，但PP氣體阻隔性能差，用PP做某些化學(xué)藥品瓶或氣體管道時易有氣體逸出。PA6氣體阻隔性能好但不易吹塑成型。PA/PP合金可解決氣體阻隔性及吹塑成型的問題，但PP是非極性聚合物，與強(qiáng)極性的PA6不具有熱力學(xué)相容性，因而PP/PA6直接共混時熱力學(xué)相容性較差，而且PA6/PP合金化后，復(fù)合體系的黏度不夠高，難于吹塑成型。發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種PA6塑料合金，解決現(xiàn)有技術(shù)中PA6/PP塑料合金熱力學(xué)相容性、吹塑性能差的技術(shù)問題；以及該P(yáng)A6塑料合金的制備方法和應(yīng)用。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，
一種PA6塑料合金，包括如下重量分?jǐn)?shù)的組分
PA6 聚丙烯增韌劑相容劑增粘劑抗氧劑
以及，
上述PA6塑料合金的制備方法，包括如下步驟
按配比稱取該P(yáng)A6、聚丙烯、增韌劑、相容劑、增粘劑及抗氧劑；
將該P(yáng)A6、聚丙烯、增韌劑、相容劑、增粘劑及抗氧劑混合，得到混合料，將該混合熔融擠出處理，得到PA6塑料合金。
本發(fā)明進(jìn)一步提供上述PA6塑料合金在波紋管、汽車軟管、汽車油瓶中的應(yīng)用。75 90份 5 15份 3-5份 2 5份 02-0.5 份 0.2 0.6份
本發(fā)明PA6塑料合金，通過使用PA6-聚丙烯接枝共聚物或PA6-聚丙烯嵌段共聚物作為相容劑，使PA6塑料合金中的PA6出現(xiàn)了分級結(jié)晶現(xiàn)象，并且結(jié)晶溫度和PP的結(jié)晶溫度近似，從而實現(xiàn)體系的相容性大大增加；通過使用帶有反應(yīng)基團(tuán)的活性聚酰胺作為增粘劑，通過該反應(yīng)基團(tuán)和PA6及PP之間反應(yīng)，使得PA6體系的粘度顯著增加，是PA6塑料合金的吹塑性能增強(qiáng)。本發(fā)明實施例PA6塑料合金制備方法，操作簡單，成本低廉，生產(chǎn)效益高，非常適于工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
本發(fā)明實施例提供一種PA6塑料合金，包括如下重量分?jǐn)?shù)的組分
PA675 90 份聚丙烯5 15份增韌劑3 5份相容劑2-5份增粘劑0.2 0.5份抗氧劑0.2 0.6份。
具體地，上述實施例PA6塑料合金的各組分重量單位沒有限制，例如噸、千克、克 坐寸ο
該P(yáng)A6優(yōu)選為相對分子量是17000-30000的聚酰胺。該P(yáng)A6的重量分?jǐn)?shù)為75 90 份，例如，80份、85份等。PA6是本發(fā)明實施例塑料合金的基礎(chǔ)樹脂，該P(yáng)A6還可以采用本領(lǐng)域常用的其他聚酰胺6。
該聚丙烯(PP)優(yōu)選為相對密度(以誰為參照)O. 9 1. 0，熔點160 180°C的聚丙烯。該P(yáng)P的重量分?jǐn)?shù)為5 15分，例如，7份、9份、10份、12份或14份等。該P(yáng)P在本發(fā)明實施例塑料合金中屬于改性樹脂，通過PP對PA6進(jìn)行改性，既保留了 PPA6及PP的優(yōu)良性能，同時賦予了解決了 PP氣體阻隔性能差、PA6不能吹塑的問題。
該相容劑為PA6-聚丙烯接枝共聚物或PA6-聚丙烯嵌段共聚物。該相容劑可通過自制得到。自制方法為
將PA6和馬來酸酐改性聚丙烯按照重量比為2: f 1:2混合，在18(T230°C條件下熔融反應(yīng)1(Γ30分鐘，得到所述相容劑。其中馬來酸酐改性聚丙烯優(yōu)選為單馬來酸酐改性聚丙烯，即平均每個聚丙烯分子鏈上有一個馬來酸酐基團(tuán)。在一優(yōu)選實施例中，ΡΑ6與聚丙烯的重量比為1:1。該相容劑的重量分?jǐn)?shù)為2飛份，例如，2份、3份、4份或5份等。
ΡΑ6和PP直接共混時熱力學(xué)相容性能差，經(jīng)試驗發(fā)現(xiàn)，在ΡΑ6及PP體系中加入該相容劑后，會導(dǎo)致ΡΑ6出現(xiàn)分級結(jié)晶，而且使ΡΑ6的結(jié)晶溫度接近于PP的結(jié)晶溫度，從而使作為分散相的ΡΑ6的結(jié)晶峰消失，但其熔融峰依然存在，使ΡΑ6與PP普通共混時的連續(xù)相結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)楹?島結(jié)構(gòu)，從而使PA6與PP共混的熱力學(xué)相容性大大增加，同時增加PA6/PP 之間的界面強(qiáng)度。
該增粘劑末端帶有諸多的活性官能團(tuán)，例如活性環(huán)氧基團(tuán)。這些官能團(tuán)能夠和PA6 及PP的官能團(tuán)發(fā)生反應(yīng)，使得PA6及PP之間相互交纏，使得PA6/PP體系的整體熔融粘度大大增加，從而實現(xiàn)PA6塑料合金的吹塑性能得到有效改性。該增粘劑的重量份數(shù)為O. 2^0. 5 份。
該抗氧劑優(yōu)選為由四[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯主抗氧劑和亞磷酸三(2，4-二叔丁基苯酯)輔抗氧劑的復(fù)配物。當(dāng)然，該抗氧劑還可以采用本領(lǐng)域常用的其他抗氧劑。
進(jìn)一步地，本發(fā)明實施例PA6塑料合金，還包括其他助劑，如潤滑劑、熱穩(wěn)定劑或紫外光吸收劑中的一種或以上，其他助劑的重量份數(shù)為O. Γ0. 3份，如果其他助劑中包括潤滑劑、熱穩(wěn)定劑或紫外光吸收劑中的兩種以上時，各助劑之間沒有重量比例的限制。
本發(fā)明實施例進(jìn)一步提供上述PA6塑料合金制備方法，包括如下步驟
步驟SOI，提供原料
按配比稱取該P(yáng)A6、聚丙烯、增韌劑、相容劑、增粘劑及抗氧劑；
步驟S02，熔融擠出
將該P(yáng)A6、聚丙烯、增韌劑、相容劑、增粘劑及抗氧劑混合，得到混合料，將該混合熔融擠出處理，得到PA6塑料合金。
步驟SOl中，該P(yáng)A6、聚丙烯、增韌劑、相容劑、增粘劑及抗氧劑和前述相同，在此不重復(fù)闡述。
進(jìn)一步，在步驟SOl之前，還包括將PA6、PP及增韌劑分別進(jìn)行干燥的步驟
將PA6、PP或增韌劑放置于真空干燥箱中，在溫度80°C條件下干燥4 8小時。
進(jìn)一步，步驟SOl中，還包括稱取重量份數(shù)為O. Γ0. 3份的其他助劑，該其他助劑和前述相同，在此不重復(fù)闡述。
步驟S02中，將該P(yáng)A6、聚丙烯、增韌劑、相容劑、增粘劑和抗氧劑混合，得到混合料，然后將該混合料用單螺桿擠出機(jī)或雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出處理，熔融擠出時，擠出機(jī)一區(qū)溫度14(Tl80°C，二區(qū)溫度19(T220°C，三區(qū)溫度22(T230°C，四區(qū)溫度23(T250°C，機(jī)頭 18(T220°C，停留時間2 3min，壓力為12 18MPa，螺桿轉(zhuǎn)速為130-150轉(zhuǎn)/分鐘。
當(dāng)上述實施例PA6塑料合金含有其他助劑時，則上述步驟S02是將其他助劑與其他組分如PA6、聚丙烯、增韌劑、相容劑、增粘劑和抗氧劑混合，然后熔融擠出。
本發(fā)明實施例PA6塑料合金制備方法，操作簡單，成本低廉，非常適于工業(yè)化生產(chǎn)。
本發(fā)明實施例進(jìn)一步提供上述PA6塑料合金在波紋管、汽車軟管、汽車油瓶中的應(yīng)用。
以下結(jié)合具體實施例對上述PA6塑料合金及其制備方法進(jìn)行詳細(xì)闡述。
實施例1
本發(fā)明實施例PA6塑料合金,包括如下重量份數(shù)的組分
PA689份、PP5份、增韌劑3份、相容劑2份、增粘劑O. 5份、抗氧劑1010/1680. 2/0. 2 份、潤滑劑O.1份。
本發(fā)明實施例PA6塑料合金制備方法，包括如下步驟
按上述配比稱取PA6、PP、增韌劑、相容劑、增粘劑、抗氧劑及潤滑劑；
將所稱取的PA6、PP、增韌劑、相容劑、增粘劑、抗氧劑及潤滑劑混合，得到混合料；
將該混合料投入到雙螺桿擠出機(jī)的加料斗，經(jīng)熔融擠出，造粒；加工工藝如下 雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)溫度140-180°C，二區(qū)溫度190-220°C，三區(qū)溫度220_230°C，四區(qū)溫度 230-250°C，機(jī)頭180-220°C，停留時間2 3min，壓力為12_18MPa，螺桿轉(zhuǎn)速130-150轉(zhuǎn)/ 分鐘。
實施例2
本發(fā)明實施例PA6塑料合金,包括如下重量份數(shù)的組分
PA683份、PP9份、增韌劑5份、相容劑2份、增粘劑O. 3份、抗氧劑1010/1680. 2/0. 2 份、潤滑劑O.1份、紫外光吸收劑O. 2份。
本發(fā)明實施例PA6塑料合金制備方法，包括如下步驟
先將PA6、PP以及增韌劑在真空干燥箱中80°C干燥4 8小時；
按上述配比稱取PA6、PP、增韌 劑、相容劑、增粘劑、抗氧劑、潤滑劑及紫外光吸收劑；
將所稱取的PA6、PP、增韌劑、相容劑、增粘劑、抗氧劑、潤滑劑及紫外光吸收劑混合，得到混合料；
將該混合料投入到雙螺桿擠出機(jī)的加料斗，經(jīng)熔融擠出，造粒；加工工藝如下 雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)溫度140-180°C，二區(qū)溫度190-220°C，三區(qū)溫度220_230°C，四區(qū)溫度 230-250°C，機(jī)頭180-220°C，停留時間2 3min，壓力為12_18MPa，螺桿轉(zhuǎn)速130-150轉(zhuǎn)/ 分鐘。
實施例3
本發(fā)明實施例PA6塑料合金,包括如下重量份數(shù)的組分
PA680份、PP12份、增韌劑4份、相容劑4份、增粘劑O. 3份、抗氧劑 1010/1680. 2/0. 2份、熱穩(wěn)定劑O. 2份、紫外光吸收劑O.1份。
本發(fā)明實施例PA6塑料合金制備方法，包括如下步驟
先將PA6、PP以及增韌劑在真空干燥箱中80°C干燥4 8小時；
按上述配比稱取PA6、PP、增韌劑、相容劑、增粘劑、抗氧劑、熱穩(wěn)定劑及紫外光吸收劑；
將所稱取的PA6、PP、增韌劑、相容劑、增粘劑、抗氧劑、熱穩(wěn)定劑及紫外光吸收劑混合，得到混合料；
將該混合料投入到雙螺桿擠出機(jī)的加料斗，經(jīng)熔融擠出，造粒；加工工藝如下 雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)溫度140-180°C，二區(qū)溫度190-220°C，三區(qū)溫度220_230°C，四區(qū)溫度 230-250°C，機(jī)頭180-220°C，停留時間2 3min，壓力為12_18MPa，螺桿轉(zhuǎn)速130-150轉(zhuǎn)/ 分鐘。
實施例4
本發(fā)明實施例PA6塑料合金,包括如下重量份數(shù)的組分
PA675份、PP15份、增韌劑4份、相容劑5份、增粘劑O. 3份、抗氧劑 1010/1680. 2/0. 2份、潤滑劑O. 2份、熱穩(wěn)定劑O.1份。
本發(fā)明實施例PA6塑料合金制備方法，包括如下步驟
先將PA6、PP以及增韌劑在真空干燥箱中80°C干燥4 8小時；
按上述配比稱取PA6、PP、增韌劑、相容劑、增粘劑、抗氧劑、潤滑劑及熱穩(wěn)定劑；
將所稱取的PA6、PP、增韌劑、相容劑、增粘劑、抗氧劑、潤滑劑及熱穩(wěn)定劑混合，得到混合料；
將該混合料投入到雙螺桿擠出機(jī)的加料斗，經(jīng)熔融擠出，造粒；加工工藝如下 雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)溫度140-180°C，二區(qū)溫度190-220°C，三區(qū)溫度220_230°C，四區(qū)溫度 230-250°C，機(jī)頭180-220°C，停留時間2 3min，壓力為12_18MPa，螺桿轉(zhuǎn)速130-150轉(zhuǎn)/ 分鐘。
性能測試
將上述實施例廣9中完成造粒的粒子在130—150°C的鼓風(fēng)烘箱中干燥4飛小時， 再將干燥的粒子在80T注塑機(jī)上注塑制樣，制樣過程中保持模溫在7(Γ100 之間。
拉伸強(qiáng)度按GB/T1040標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗。試樣類型為I型，樣條尺寸(mm): 170(長)X (20 + 0. 2)(端部寬度)X (4 + 0. 2)(厚度)，拉伸速度為50mm/min ;彎曲強(qiáng)度和彎曲模量按 GB9341/T標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗。試樣類型為試樣尺寸(mm) :(80±2) X (10±0. 2) X (4±0. 2)， 彎曲速度為20mm/min ;缺口沖擊強(qiáng)度按GB/T1043標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗。試樣類型為I型，試樣尺寸(mm) :(80±2) X (10±0. 2) X (4±0· 2);缺口類型為A類，缺口剩余厚度為3. 2mm ;熱變形溫度按GB/T1634. 2標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗，負(fù)載為1. 80MPa.跨距為100mm。
實施例1-4的PA6塑料合金的測試性能如下表
權(quán)利要求
1.一種PA6塑料合金，包括如下重量份數(shù)的組分 PA675 90 份 聚丙締5 15份 增初劑3 5份 相容劑2 5份增粘劑0.2 0.5份抗氧劑0.2 0.6份。
2.如權(quán)利要求1所述的PA6塑料合金，其特征在于，所述相容劑為PA6-聚丙烯接枝共聚物或PA6-聚丙烯嵌段共聚物。
3.如權(quán)利要求1所述的PA6塑料合金，其特征在于，所述增粘劑的重量分?jǐn)?shù)為O.2-1. O份。
4.如權(quán)利要求1所述的PA6塑料合金，其特征在于，所述增韌劑為丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物。
5.如權(quán)利要求f4任一項權(quán)利要求所述的PA6塑料合金制備方法，包括如下步驟 按配比稱取所述PA6、聚丙烯、增韌劑、相容劑、增粘劑及抗氧劑； 將所述PA6、聚丙烯、增韌劑、相容劑、增粘劑及抗氧劑混合，得到混合料，將所述混合熔融擠出處理，得到PA6塑料合金。
6.如權(quán)利要求5所述的PA6塑料合金制備方法，其特征在于，所述擠出處理的工藝條件為 一區(qū)溫度14(Tl80°C，二區(qū)溫度19(T220°C，三區(qū)溫度22(T230°C，四區(qū)溫度230 25(TC，機(jī)頭18(T220°C，停留時間2 3min，壓力為12 18MPa。
7.如權(quán)利要求5所述的PA6塑料合金制備方法，其特征在于，還包括相容劑的制備步驟 將PA6和馬來酸酐改性聚丙烯按重量比為2:1~1 :2混合，在18(T230°C條件下熔融反應(yīng)1(Γ30分鐘，得到所述相容劑。
8.如權(quán)利要求1~4任一項所述的PA6塑料合金在波紋管、汽車軟管、汽車油瓶中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明適用于工程塑料技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種PA6塑料合金、其制備方法和應(yīng)用。該P(yáng)A6塑料合金包括PA6、聚丙烯、增韌劑、相容劑、增粘劑及抗氧劑。本發(fā)明PA6塑料合金，通過使用PA6-聚丙烯接枝共聚物或PA6-聚丙烯嵌段共聚物作為相容劑，使PA6塑料合金中的PA6出現(xiàn)了分級結(jié)晶現(xiàn)象，并且結(jié)晶溫度和PP的結(jié)晶溫度近似，從而實現(xiàn)體系的相容性大大增加；通過使用帶有反應(yīng)基團(tuán)的活性聚酰胺作為增粘劑，通過該反應(yīng)基團(tuán)和PA6及PP之間反應(yīng)，使得PA6體系的粘度顯著增加，是PA6塑料合金的吹塑性能增強(qiáng)。
文檔編號C08L77/00GK102993709SQ20121046489
公開日2013年3月27日 申請日期2012年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月16日
發(fā)明者徐東, 徐永, 邢家思 申請人:深圳市科聚新材料有限公司