一種尼龍66復合材料及其制備方法
【專利說明】一種尼龍66復合材料及其制備方法
[技術領域]
[0001] 本發明涉及高分子復合材料，尤其涉及一種尼龍66復合材料及其制備方法。 [【背景技術】]
[0002] 由于尼龍分子中的酰胺基團是親水基團，使尼龍具有很強的親水性，并且酰胺基 密度越大，其吸水率越高。尼龍66在溫度為23°C，相對濕度為50%的條件下，其平衡吸水 率約為2. 5 %，而相對濕度為100 %時，其平衡吸水率高達9 %。尼龍制品因吸濕而產生尺寸 變化是非常之大的，這樣會給后繼生產工序一一裝配會帶來很大的困難。所以改善尼龍的 尺寸穩定性可以從改善尼龍的吸水率進行。
[0003] 尼龍66屬于聚酰胺當中的一種，而聚酰胺是具有良好耐磨性能，但不經過耐摩擦 改性的尼龍66也是不能滿足齒輪上的性能要求。
[0004] 在實際應用中尼龍66有令人不太滿意的黃變出現。如LED支架產業，即使選擇耐 黃變最佳的PA66材料，仍然難以滿足日益提高的客戶應用需要。因此，如何解決尼龍66的 黃變問題，對于擴展尼龍66的應用范圍，是一個迫切需要解決的問題。
[0005] 申請號為CN201510056896.X的發明公開了一種低吸濕長期耐熱老化聚酰胺組 合物及其制備方法，采用以下組分及重量百分比含量的原料制備得到：熱塑性聚酰胺樹脂 20-55 ;半芳香族聚酰胺樹脂5-30 ;玻璃纖維15-60 ;阻隔劑1-10 ;熱老化助劑0. 1-1 ;其他 助劑0. 1-30。該發明只是介紹了尼龍在熱老化后的力學性能，而沒有介紹熱老化后制件顏 色的變化。
[
【發明內容】
]
[0006] 本發明要解決的技術問題是提供一種耐高溫烘烤黃變的尼龍66復合材料。
[0007] 為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是，一種尼龍66復合材料，按質 量份數包括以下組分：
[0008] P祕6樹脂： 100， 只寸穩定剤: 10~100; 耐磨劑： 1~25 , 耐黃變劑： 1一5 ; 熱穩定劑： 0.6~2.5 ; 抗氧化劑: 0.6 ~ 2.5 ; 潤滑劑： 0.6 ~ 2J。
[0009] 以上所述的尼龍66復合材料，按質量份數由以下組分組成：
[0010] PA66 樹脂： 100, 尺寸穩定劑： 70~100 ; 相容劑： ; 耐磨劑： 1-25; 耐黃變劑： 1; 熱穩定劑： 0.6 ~ 2.5 ; 抗氧化劑： 0.6~2.5 ; 潤滑劑： 0.6~
[0011] 以上所述的尼龍66復合材料，按質量份數由以下組分組成：
[0012] PA66 樹脂： 100， 嵌段共聚聚丙烯： ; 相容劑： S~9 ;
[0013] 耐磨劑： ~15 ; 耐黃變劑：1~2; 熱穩定劑： 0 5~1 ; 抗氧化劑： 1~ 2 , 潤滑劑： 0.5~1。
[0014] 以上所述的尼龍66復合材料，按質量份數由以下組分組成：
[0015] PA66 樹脂： 100, 玻璃纖維: ?5 ~ 75 , 嵌段共聚聚丙烯： 10 -25， 相容劑： 10 -15 ; 耐磨劑： 1 ~ 25 ; 耐黃變劑： 1…5 ; 熱穩定劑： 〇J~ 2.5 ; 抗氧化劑： 0 6-2.5 ; 潤滑劑： 0.6 ;
[0016] 所述的玻璃纖維為表面涂覆硅烷型浸潤劑無堿無捻粗紗玻璃纖維。
[0017] 以上所述的尼龍66復合材料，所述的PA66樹脂的粘度為2. 7~2. 9mpa.s;尺寸 穩定劑為玻璃纖維、聚丙烯、聚乙烯、滑石粉、碳酸鈣和玻璃微珠中的至少一種；相溶劑為馬 來酸酐接技聚丙烯，馬來酸酐接技P0E，馬來酸酐接技EPDM，鈦酸酯偶聯劑和硅烷偶聯劑中 的至少一種；耐磨劑為二氧化鉬和/或聚四氟乙烯；耐黃變劑為紫外線吸收劑；熱穩定劑優 為機銅混合物與有機鹵素協同增效劑的混合物和/或一價銅和鹵化鉀的混合物；潤滑劑為 硅酮母粒、硅酮粉、TAF、硬酯酸鋅、硬酯酸鈣和EBS中的至少一種。
[0018] -種上述尼龍66復合材料的制備方法，包括以下步驟：
[0019] 601、按權利要求1的配方稱取原料；
[0020] 602、將PA66樹脂烘干，水分按質量百分比控制在0. 02%以下；
[0021] 603、將全部原料混合攪拌；
[0022] 604、將充分混合好的原料加入雙螺桿擠出機進行擠出造粒。
[0023] 以上所述的制備方法，在步驟604中，雙螺桿擠出機1區到10區的溫度為：250°C、 280。(：、280。(：、270。(：、270。(：、265。(：、265。(：、260。(：、260。(：、270。(：。主機轉速在 400 ~550 轉 /min，喂料機轉速在800~1000轉/min，真空度小于負0. 06MPa。
[0024] 本發明提供了一種高尺寸穩定性耐磨耐熱黃變尼龍66復材料及其制備方法，制 備的耐黃變尼龍材料具有機械性能好、尺寸穩定性好、耐磨、熱變形溫度高、初始白度佳，尤 其是耐高溫烘烤黃變性能優異。
[【具體實施方式】]
[0025] 下面結合具體實施例對本發明專利進行詳細說明。
[0026] 本發明實施例的尼龍66復合材料，按質量份數組分構成：
[0027] PA66 樹脂： 100 ; 尺寸穩定劑： 10-100; 相容劑： Q-15 耐磨劑： 1~25 ; 耐黃變劑： 1 ~ 5 ; 熱穩定劑： 0.6 ~ 2.5; 抗氧化劑： 0.6~2.5 ; 潤滑劑： 魏.6~ 2.5。
[0028] 其中PA66樹脂選自神馬集團的PA66-EPR27,其粘度是2. 7mpa.s。
[0029] 尺寸穩定劑之一選自玻璃纖維優選表面涂覆硅烷型浸潤劑無堿無捻粗紗玻璃纖 維，線密度在2000~2400tex之間，纖維直徑13納米，即泰山玻纖的ERS200-13-T635B。
[0030] 尺寸穩定劑之二選自茂名石化的嵌段共聚聚丙烯PPBMM30-S，其熔融指數在30~ 40g/10min;尺寸穩定劑一和二都是通過改善材料的吸水率來減小產品在注塑完成后的尺 寸變化，玻璃纖維和聚丙烯的吸水率都是非常之少的。在相對濕度為100%時，玻璃纖維和 聚丙烯平衡吸水率僅為〇. 1%。材料最終的吸水率下降，材料的尺寸穩定性就提高了。
[0031] 相容劑優選馬來酸酐接技聚丙烯，即日之升CMG9801。相容劑的加入是為了改善 PA66和聚丙烯之間的相容性，如果兩種樹脂的相容不好，這會大大地降低材料的力學性能。
[0032] 耐磨劑選自日本喜多村PTFEKTL-6KLPTFE的摩擦系數極低，是理想的耐摩擦劑， 同時其白度高，具有優異的耐氣候性，所以在本發明選用PTFE還可以起到一定的耐黃變作 用。
[0033] 耐黃變劑選自氰特的UV-5411和UV-4611按1 :1比例復配，UV-5411和UV-4611 是為了吸收紫外線光，可以吸收波長在300到340之間的紫外線，防止其加速材料的黃變。
[0034] 熱穩定劑選自布呂格曼的H3336,其是有機銅混合物和有機鹵素協同增效劑的混 合物可以在高溫（60~120°C)條件下防止PA66黃變。
[0035] 抗氧化劑選自巴斯夫1098和168按1 :1比例復配。
[0036] 潤滑劑選自道康寧的硅酮母粒BM50-001。
[0037] 本發明高尺寸穩定性耐磨耐熱黃變尼龍66復合物的制造方法，包括如下工藝步 驟：
[0038] 第一步：用鼓風烘箱將尼龍66樹脂用90°C烘12小時，按質量百分比，將水份控制 在0. 02%以下；
[0039] 第二步：按比例將烘好的尼龍66樹脂、尺寸穩定劑、相溶劑、耐磨劑、耐黃變劑、熱 穩定的劑、抗氧化劑及潤滑劑在混料機上先攪拌3~5分鐘；
[0040] 第三步：將充分混合好的材料加入雙螺桿擠出機進行擠出造粒。擠出機1區到10 區的溫度為：250r-280r-280r-270r-270r-265r-265r-260r-260r-270r。主 機轉速在400~550轉/min，喂料轉速在800~1000轉/min，真空度小于負0. 06MPa。
[0041] 實施例1~7和對比例1的組分和性能如下表所示：
[0042]
[0043]
[0044] 性能測試標準：
[0045] 力學性能測試按照標準測試方法和條件進行測試，如拉伸強度采用GB/T1040標 準測試，彎曲強度采用GB/T9341標準測試，懸臂梁缺口沖擊強度采用GB/T1843標準測 試，收縮率采用GB/T15585標準測試，摩擦系數用色板光面接觸，色板重量14g，載荷重量 1556g，按國標GB/T10006來測試。
[0046] 吸水率采用GB/T1034標準測試。
[0047] 色差AE測試方法：將色板放入熱老化烘箱中處理200小時，溫度在78~82°C之 間，然后用色差儀測試L2、a2、b2值。色板在放入烘箱處理前也用色差儀測試Ll、al、bl值。 AE等于（L2-Ll)2+(a2-al)2+(b2_bl)2的值開平方。色差AE值越小，說明材料越耐黃變。
[0048] 本發明專利在吸水率、摩擦系數、耐熱黃變（80°C處理200小時色差AE大小來反 應）這三個關健指標都要優于對比例，因而本發明專利是有很高的創新點，才可以達到本 發明所要達到的目的。
[0049] 以上實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本發明，但不以任何形式限制 本發明。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還 可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發明的保護范圍。
【主權項】
1. 一種尼龍66復合材料，其特征在于，按質量份數包括以下組分：2. 根據權利要求1所述的尼龍66復合材料，其特征在于，按質量份數由以下組分組 成：3. 根據權利要求1所述的尼龍66復合材料，其特征在于，按質量份數由以下組分組 成：4. 根據權利要求1所述的尼龍66復合材料，其特征在于，按質量份數由以下組分組 成：所述的玻璃纖維為表面涂覆硅烷型浸潤劑無堿無捻粗紗玻璃纖維。5. 根據權利要求1所述的尼龍66復合材料，其特征在于，所述的PA66樹脂的粘度為 2. 7~2. 9mpa.s;尺寸穩定劑為玻璃纖維、聚丙烯、聚乙烯、滑石粉、碳酸鈣和玻璃微珠中的 至少一種；相溶劑為馬來酸酐接技聚丙烯，馬來酸酐接技POE，馬來酸酐接技EPDM，鈦酸酯 偶聯劑和硅烷偶聯劑中的至少一種；耐磨劑為二氧化鉬和/或聚四氟乙烯；耐黃變劑為紫 外線吸收劑；熱穩定劑優為機銅混合物與有機鹵素協同增效劑的混合物和/或一價銅和鹵 化鉀的混合物；潤滑劑為硅酮母粒、硅酮粉、TAF、硬酯酸鋅、硬酯酸鈣和EBS中的至少一種。6. -種權利要求1所述尼龍66復合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： 601、 按權利要求1的配方稱取原料； 602、 將PA66樹脂烘干，水分按質量百分比控制在0. 02%以下； 603、 將全部原料混合攪拌； 604、 將充分混合好的原料加入雙螺桿擠出機進行擠出造粒。7.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，在步驟604中，雙螺桿擠出機1區到 10 區的溫度為：250cC、280cC、280cC、270cC、270cC、265cC、265cC、260cC、260cC、270cC。主 機轉速在400~550轉/min，喂料機轉速在800~1000轉/min，真空度小于負0. 06MPa。
【專利摘要】本發明公開了一種尼龍66復合材料及其制備方法。尼龍66復合材料按質量份數包括以下組分：PA66樹脂：100；尺寸穩定劑：10～100；耐磨劑：1～25；耐黃變劑：1～5；熱穩定劑：0.6～2.5；抗氧化劑：0.6～2.5；潤滑劑：0.6～2.5。本發明提供了一種高尺寸穩定性、耐磨耐熱黃變的尼龍66復材料，制備的尼龍材料具有機械性能好、尺寸穩定性好、耐磨、熱變形溫度高、初始白度佳，尤其是耐高溫烘烤黃變性能優異。
【IPC分類】B29C47/92, C08K5/526, C08K5/20, C08K7/14, C08K13/06, C08L83/04, C08L51/06, C08K5/3475, C08K9/06, C08L77/06, C08L23/14, C08L27/18
【公開號】CN105038218
【申請號】CN201510556036
【發明人】賀鵬勇
【申請人】東莞市華盈新材料有限公司
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年9月1日