專利名稱：尼龍6/聚對苯二甲酸丙二醇酯合金材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種工程塑料合金及其制備方法。
背景技術(shù)：
尼龍6(PA6)是一種重要且應(yīng)用廣泛的工程材料，具有優(yōu)異的力學(xué)性能和加工性能，但由于聚酰胺鏈結(jié)構(gòu)上有強極性酰胺基，致使尼龍6形成氫鍵的能力強，從而造成其有著較高的吸水率，當(dāng)尼龍6長期暴露吸濕后，其機械性能下降，尺寸穩(wěn)定性、抗蠕變性能變差，材料的服役壽命也大大縮短。
通過合金化改性尼龍6，例如PP接枝馬來酸酐改性尼龍6對降低尼龍6的吸水性有顯著的效果，且成本低，但材料的抗拉強度大幅下降，且外觀會發(fā)生變色；經(jīng)玻璃纖維增強的PA6/PP/PP-g-MAH三元合金材料，改性后的尼龍6合金具有較高的強度和較低的吸水率，但由于加入大量的玻璃纖維，不僅材料的成本提高，且尼龍6自身所具備的良好的成型加工性能也遭到了破壞。
聚對苯二甲酸丙二醇酯簡稱PTT或PPT是一類新興的聚酯高分子材料。50年代Whinfield和Dickson首次在實驗室合成了聚對苯二甲酸丙二醇酯Poly(Trimethylene Terephthalate)，但由于技術(shù)原因，合成聚對苯二甲酸丙二醇酯的主要原材料1，3-丙二醇價格一直非常昂貴，使得聚對苯二甲酸丙二醇酯從實驗室合成到大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)經(jīng)歷了半個多世紀(jì)。自上世紀(jì)末開始，隨著1，3-丙二醇工業(yè)合成技術(shù)取得的突破性進展，Shell、Dupont等公司開始大規(guī)模生產(chǎn)聚對苯二甲酸丙二醇酯，其價格優(yōu)勢也日趨明顯。聚對苯二甲酸丙二醇酯結(jié)晶度高，力學(xué)性能優(yōu)良，尺寸穩(wěn)定性好，吸水率低，兼具良好的染色性能和絕緣性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種改善尼龍6作為工程塑料使用時存在的不足，同時保持材料外觀白等特性的尼龍6/聚對苯二甲酸丙二醇酯合金材料及其制備方法。
本發(fā)明的目的是通過如下方式實現(xiàn)的一種尼龍6/聚對苯二甲酸丙二醇酯合金材料，包含下列組分尼龍 670-95％(重量)聚對苯二甲酸丙二醇酯 5-30％(重量)。
一種尼龍6/聚對苯二甲酸丙二醇酯合金材料的制備方法將尼龍6和聚對苯二甲酸丙二醇酯在真空干燥箱中100-130℃下干燥12-24小時以上，然后尼龍6按70-95％重量份、聚對苯二甲酸丙二醇酯按5-30％重量份在高速攪拌機中充分混合，在230-245℃溫度，在高純氮氣保護下進行熔融；熔融混合物經(jīng)擠出、水下拉條、冷卻、切粒、干燥后得到尼龍6/聚對苯二甲酸丙二醇酯合金材料。
本發(fā)明以聚對苯二甲酸丙二醇酯對尼龍6進行合金化改性，提供一種具有優(yōu)異的抗蠕變、耐溶劑等性能，吸水率低，同等條件下充分吸水后抗拉抗彎強度、模量等力學(xué)指標(biāo)相對于純尼龍6有較大改善，且外觀白的尼龍6/聚對苯二甲酸丙二醇酯合金材料。


圖1是本發(fā)明σ＝25MPa時材料的蠕變實驗曲線圖；圖2是本發(fā)明σ＝35MPa時材料的蠕變實驗曲線圖；圖3是本發(fā)明σ＝45MPa時材料的蠕變實驗曲線圖；具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明實施例1將1800克尼龍6(PA6，牌號YH-800，岳陽石油化工總廠)和200克聚對苯二甲酸丙二醇酯(PTT，特性粘數(shù)1.04，Shell公司)在真空干燥箱中105℃干燥12小時，在高速攪拌機中充分混合后投入雙螺桿配混擠出機(SJSH-30型，螺桿直徑30mm，長徑比為23，南京橡膠機械廠)中進行熔融機械共混，五區(qū)的溫度依次為215、220、225、230、225℃，機頭和熔體溫度分別為220和229℃，擠出轉(zhuǎn)速40prm，高純氮氣保護，熔融混合物經(jīng)擠出、水下拉條、冷卻、切粒后得到尼龍6/聚對苯二甲酸丙二醇酯合金材料。將擠出粒料和對比用純PA6粒料用真空干燥箱在100℃下干燥12小時后在注射成型機(HTB80，注射容量112cm2，寧波海天機械有限公司)上制得試驗用標(biāo)準(zhǔn)樣條，注射壓力5MPa，試樣分別按照GB/T1043、GB/T1040、GB1042-79、GB/T1034測試缺口沖擊強度、單軸拉伸、三點彎曲、吸水率等性能指標(biāo)。單軸拉伸蠕變試驗選定三個載荷等級，分別對應(yīng)初始截面積的初始應(yīng)力分別為25MPa、35Mpa及45MPa，加載速率0.1KN/s，試驗時間取43200秒。
實施例2將1800克尼龍6(PA6，牌號YH-800，岳陽石油化工總廠)和200克聚對苯二甲酸丙二醇酯(PTT，特性粘數(shù)1.04，Shell公司)在真空干燥箱中105℃干燥12小時，在高速攪拌機中充分混合后投入反應(yīng)釜(GSH-10型，威海金鑫石油化工設(shè)備有限公司)，反應(yīng)釜中的階梯控溫曲線為90(15min)-160(15min)-260(30min)，初始狀態(tài)加入0.2MPa高純氮氣保護，當(dāng)釜內(nèi)溫度到達245℃時，開啟攪拌，攪拌速率50rpm，并開始將釜內(nèi)抽真空至0.09MPa，熔融混合物經(jīng)擠出、水下拉條、冷卻、切粒后得到尼龍6/聚對苯二甲酸丙二醇酯合金材料。將擠出粒料和對比用純PA6粒料用真空干燥箱在100℃下干燥12小時后在注射成型機(HTB80，注射容量112cm2，寧波海天機械有限公司)上制得試驗用標(biāo)準(zhǔn)樣條，注射壓力5MPa，試樣分別按照GB/T1043、GB/T1040、GB1042-79、GB/T1034測試缺口沖擊強度、單軸拉伸、三點彎曲、吸水率等性能指標(biāo)。單軸拉伸蠕變試驗選定三個載荷等級，分別對應(yīng)初始截面積的初始應(yīng)力分別為25MPa、35Mpa及45MPa，加載速率0.1KN/s，試驗時間取43200秒。
實施例3工藝過程如實例1所述，其中尼龍6分別為1700克，聚對苯二甲酸丙二醇酯分別為300克。
實施例4工藝過程如實例1所述，其中尼龍6分別為1600克，聚對苯二甲酸丙二醇酯分別為400克。
實施例5工藝過程如實例1所述，其中尼龍6分別為1400克，聚對苯二甲酸丙二醇酯分別為600克。
實施例6工藝過程如實例2所述，其中尼龍6分別為1700克，聚對苯二甲酸丙二醇酯分別為300克。
實施例7工藝過程如實例2所述，其中尼龍6分別為1600克，聚對苯二甲酸丙二醇酯分別為400克。
實施例8工藝過程如實例2所述，其中尼龍6分別為1400克，聚對苯二甲酸丙二醇酯分別為600克。
上述測試結(jié)果如表1和圖1、2、3所示。
表1

權(quán)利要求
1.一種尼龍6/聚對苯二甲酸丙二醇酯合金材料，包含下列組分尼龍6 70-95％(重量)聚對苯二甲酸丙二醇酯5-30％(重量)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種尼龍6/聚對苯二甲酸丙二醇酯合金材料的制備方法其特征是將尼龍6和聚對苯二甲酸丙二醇酯在真空干燥箱中100-130℃下干燥12-24小時以上，然后尼龍6按70-95％重量份、聚對苯二甲酸丙二醇酯按5-30％重量份在高速攪拌機中充分混合，在230-245℃溫度，在高純氮氣保護下進行熔融；熔融混合物經(jīng)擠出、水下拉條、冷卻、切粒、干燥后得到尼龍6/聚對苯二甲酸丙二醇酯合金材料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種尼龍6/聚對苯二甲酸丙二醇酯合金材料及其制備方法，包含下列組分尼龍670－95％(重量)、聚對苯二甲酸丙二醇酯5－30％(重量)。制備方法為將尼龍6和聚對苯二甲酸丙二醇酯在真空干燥箱中100－130℃下干燥12－24小時以上，然后尼龍6按70－95％重量份、聚對苯二甲酸丙二醇酯按5－30％重量份在高速攪拌機中充分混合，在230－245℃溫度，在高純氮氣保護下進行熔融；熔融混合物經(jīng)擠出、水下拉條、冷卻、切粒、干燥后得到尼龍6/聚對苯二甲酸丙二醇酯合金材料。本發(fā)明以聚對苯二甲酸丙二醇酯對尼龍6進行合金化改性，提供一種具有優(yōu)異的抗蠕變、耐溶劑等性能，吸水率低，同等條件下充分吸水后抗拉抗彎強度、模量等力學(xué)指標(biāo)相對于純尼龍6有較大改善，且外觀白的尼龍6/聚對苯二甲酸丙二醇酯合金材料。
文檔編號C08L67/00GK1916078SQ20061003222
公開日2007年2月21日 申請日期2006年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月9日
發(fā)明者張平, 許福, 姜勇, 袁軍, 潘青山 申請人:湘潭大學(xué)