本發明屬于新材料技術領域,特別是指一種pa66-aes復合材料及其制備方法。
背景技術:
聚酰胺(pa66)是一種性能優良的工程塑料,但存在吸水性高,尺寸穩定性較差、低溫和干燥環境中沖擊強度差等缺陷,從而限制了它在某些領域的應用。
丙烯晴-三元乙丙橡膠-苯乙烯(aes)具有較高的沖擊強度、良好的加工穩定性,但其本身耐候性、耐化學腐蝕性等性能不佳,這些均限制了aes樹脂的進一步應用。
鑒于此原因,將pa66與aes共混,以使得pa66與aes的性能互補,是本領域一直致力于研究的課題。
技術實現要素:
本發明的目的是提供一種pa66-aes復合材料及其制備方法,以提高復合材料的性能。
本發明是通過以下技術方案實現的:
一種pa66-aes復合材料,其組成按重量份由以下組分組成:
所述aes中三元乙丙橡膠的重量百分比含量為60%。
所述相容劑為sebs-g-mah。
所述耐磨劑為硅酮母粒mb50-007。
所述抗氧劑為(2,4-二叔丁基)亞磷酸苯酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯或1,3,5-三甲基-2,4,6-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯甲基)苯中的一種或幾種的混合。
所述抗uv劑為tinuvinp或tinuvin234兩者中的一種。
所述潤滑劑為硬脂酸鋅、硬脂酸鈣或硬脂酸鉀中的一種或多種。
所述色粉為炭黑、鈦白粉或鎳鈦黃中的一種。
上述任一項的pa66-aes復合材料的制備方法,包括以下步驟:
(1)稱取60份-70份的pa66、20份-30份aes、0.1份-0.3份sebs-g-mah、4份-6份mb50-007、0.1份-0.5份抗氧劑、0.1份-0.3份抗uv劑、0.1份-0.3份潤滑劑、0.1份-0.5份色粉混合并攪拌均勻,得到混合料;
(2)將步驟(1)中得到的混合料擠出造粒,即得到pa66-aes復合材料。
所述步驟(2)具體為:
將步驟(1)中得到的混合料投入到雙螺桿擠出機的料斗中擠出造粒,其中,所述雙螺桿擠出機包括順次排布的六個溫度區,一區溫度180~200℃,二區溫度240~260℃,三區溫度240~260℃,四區溫度240~260℃,五區溫度240~260℃,六區溫度240~260℃,機頭溫度240~260℃,螺桿轉速200~280r/min。
本發明的有益效果是:
1、相容劑sebs-g-mah的加入,有利于pa66和aes的分散。
2、與其它耐磨劑相比,硅酮母粒mb50-007可以改善pa66-aes的耐磨性,對其力學性能幾乎沒有影響。
3、抗uv的加入改善了pa66-aes材料的耐候性。
具體實施方式
以下通過實施例來詳細說明本發明的技術方案,以下的實施例僅是示例性的,僅能用來解釋和說明本發明的技術方案,而不能解釋為是對本發明技術方案的限制。
本申請的各實施例中所用的原料如下:
pa66(型號101l),美國杜邦;aes(型號sk50),日本umg;sebs-g-mah,蘇州亞賽塑化有限公司;硅酮母粒(型號mb50-007),美國道康寧公司;抗氧劑(型號irganox168、irganox1010、irganox1330),瑞士汽巴精化;抗uv劑(型號tinuvinp、tinuvin234),巴斯夫股份有限公司;硬脂酸鋅,漢維新材料;硬脂酸鈣,武漢萬榮科技;硬脂酸鉀,邦諾化工;鈦白粉(型號r103),杜邦公司;炭黑,天津億博瑞;鎳鈦黃,鄭州承銳化工產品有限公司;玻璃微珠,廊坊義友玻璃制品有限公司。
本申請各實施例所用的測試儀器如下:
zsk30型雙螺桿擠出機,德國w&p公司;jl-1000型拉力試驗機,廣州市廣才實驗儀器公司生產;htl900-t-5b型注射成型機,海太塑料機械有限公司生產;xcj-500型沖擊測試機,承德試驗機廠生產;qt-1196型拉伸測試儀,東莞市高泰檢測儀器有限公司;qd-gjs-b12k型高速攪拌機,北京恒奧德儀器儀表有限公司。
本申請提供一種pa66-aes復合材料,其組成按重量份由以下組分組成:
aes中三元乙丙橡膠的重量百分比含量為60%。
相容劑為sebs-g-mah。
耐磨劑為硅酮母粒mb50-007。
抗氧劑為巴斯夫公司的三(2,4-二叔丁基)亞磷酸苯酯(簡稱irganox168)、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(簡稱irganox1010)或1,3,5-三甲基-2,4,6-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯甲基)苯(簡稱irganox1330)中的一種或幾種的混合。
抗uv劑為tinuvinp或tinuvin234兩者中的一種。
潤滑劑為硬脂酸鋅、硬脂酸鈣或硬脂酸鉀中的一種或多種。
色粉為炭黑、鈦白粉或鎳鈦黃中的一種。
上述任一項的pa66-aes復合材料的制備方法,包括以下步驟:
(1)稱取60份-70份的pa66、20份-30份aes、0.1份-0.3份sebs-g-mah、
4份-6份mb50-007、0.1份-0.5份抗氧劑、0.1份-0.3份抗uv劑、0.1份-0.3份潤滑劑、0.1份-0.5份色粉混合并攪拌均勻,得到混合料;
(2)將步驟(1)中得到的混合料擠出造粒,即得到pa66-aes復合材料。
步驟(2)具體為:
將步驟(1)中得到的混合料投入到雙螺桿擠出機的料斗中擠出造粒,其中,雙螺桿擠出機包括順次排布的六個溫度區,一區溫度180~200℃,二區溫度240~260℃,三區溫度240~260℃,四區溫度240~260℃,五區溫度240~260℃,六區溫度240~260℃,機頭溫度240~260℃,螺桿轉速200~280r/min。
實施例1
(1)稱取60份的pa66、20份aes、0.1份sebs-g-mah、4份mb50-007、0.1份irganox168、0.1份tinuvinp、0.1份硬脂酸鋅、0.1份鈦白粉混合并攪拌均勻,得到混合料;
(2)將步驟(1)中得到的混合料擠出造粒,即得到pa66-aes復合材料p1。
其中雙螺桿擠出機各區溫度及螺桿轉速分別為:一區溫度180℃,二區溫度240℃,三區溫度240℃,四區溫度240℃,五區溫度240℃,六區溫度240℃,
機頭溫度240℃,螺桿轉速200r/min。
實施例2
(1)稱取70份的pa66、30份aes、0.3份sebs-g-mah、6份mb50-007、0.1份irganox168、0.2份irganox1010、0.2份irganox1330、0.3份tinuvin234、0.15份硬脂酸鉀、0.15份硬脂酸鋅、0.5份炭黑混合并攪拌均勻,得到混合料;
(2)將步驟(1)中得到的混合料擠出造粒,即得到pa66-aes復合材料p2。
其中雙螺桿擠出機各區溫度及螺桿轉速分別為:一區溫度200℃,二區溫度260℃,三區溫度260℃,四區溫度260℃,五區溫度260℃,六區溫度260℃,機頭溫度260℃,螺桿轉速280r/min。
實施例3
(1)稱取65份的pa66、25份aes、0.2份sebs-g-mah、5份mb50-007、0.1份irganox168、0.2份irganox1010、0.2份tinuvin234、0.1份硬脂酸鈣、0.1份硬脂酸鋅、0.3份鎳鈦黃混合并攪拌均勻,得到混合料;
(2)將步驟(1)中得到的混合料擠出造粒,即得到pa66-aes復合材料p3。
其中雙螺桿擠出機各區溫度及螺桿轉速分別為:一區溫度190℃,二區溫度250℃,三區溫度250℃,四區溫度250℃,五區溫度250℃,六區溫度250℃,機頭溫度250℃;螺桿轉速240r/min。
實施例4
(1)稱取60份的pa66、30份aes、0.1份sebs-g-mah、4份mb50-007、0.1份irganox168、0.2份irganox1330、0.2份tinuvinp、0.1份硬脂酸鋅、0.3份鈦白粉混合并攪拌均勻,得到混合料;
(2)將步驟(1)中得到的混合料擠出造粒,即得到pa66-aes復合材料p4。
其中雙螺桿擠出機各區溫度及螺桿轉速分別為:一區溫度195℃,二區溫度255℃,三區溫度255℃,四區溫度255℃,五區溫度255℃,六區溫度255℃,機頭溫度255℃;螺桿轉速260r/min。
實施例5
(1)稱取66份的pa66、24份aes、0.3份sebs-g-mah、5.5份mb50-007、0.1份irganox1010、0.1份tinuvinp、0.1份硬脂酸鈣、0.1份硬脂酸鉀、0.3份炭黑混合并攪拌均勻,得到混合料;
(2)將步驟(1)中得到的混合料擠出造粒,即得到pa66-aes復合材料p5。
其中雙螺桿擠出機各區溫度及螺桿轉速分別為:一區溫度195℃,二區溫度245℃,三區溫度245℃,四區溫度245℃,五區溫度245℃,六區溫度245℃,機頭溫度245℃;螺桿轉速255r/min。
對比例1
(1)稱取60份pa66、20份aes、0.1份sebs-g-mah、0.1份irganox1010、0.2份irganox168、0.1份硬脂酸鈣、0.2份硬脂酸鋅混合并攪拌均勻,得到混合料;
(2)將步驟(1)中得到的混合料擠出造粒,即得到pa66-aes復合材料d1。
其中雙螺桿擠出機各區溫度及螺桿轉速分別為:一區溫度195℃,二區溫度255℃,三區溫度255℃,四區溫度255℃,五區溫度255℃,六區溫度255℃,機頭溫度255℃;螺桿轉速215r/min。
對比例2
(1)稱取60份pa66、20份aes、0.1份sebs-g-mah、6份玻璃微珠、0.3份tinuvinp、0.1份irganox1010、0.2份irganox168、0.1份硬脂酸鈣、0.2份硬脂酸鋅混合并攪拌均勻,得到混合料;
(2)將步驟(1)中得到的混合料擠出造粒,即得到pa66-aes復合材料d2。
其中雙螺桿擠出機各區溫度及螺桿轉速分別為:一區溫度190℃,二區溫度255℃,三區溫度255℃,四區溫度255℃,五區溫度255℃,六區溫度255℃,機頭溫度255℃;螺桿轉速215r/min。
性能測試:
將上述實施例1-5及對比例1-2制備的pa66-aes復合材料用注塑機制成樣條測試,測試數據如下表:
從上表可以看出:
1.通過實施例1-5與對比例1的數據可以看出,實施例1-5的摩擦系數要明顯小于對比例1,這說明硅酮母粒的加入改善了pa66-aes材料的耐磨性。
2.通過實施例1-5與對比例1的數據可以看出,實施例1-5的拉伸強度保持率要大于對比例1,這說明抗uv劑的加入改善了pa66-aes材料的耐候性。
3.通過實施例1-5與對比例1-2的數據可以看出,與玻璃微珠相比,硅酮母粒mb50-007不但可以改善pa66-aes的耐磨性,而且對其他力學性能幾乎沒有影響。
以上公開的僅為本申請的幾個具體實施例,但本申請并非局限于此,任何本領域的技術人員能思之的變化,都應落在本申請的保護范圍內。