本發(fā)明涉及工程塑料領(lǐng)域，具體涉及抗靜電/導(dǎo)電高強高韌尼龍6復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：由于尼龍6（PA6）具有優(yōu)異的綜合性能，比如耐老化性能好、機械減振能力好、良好的滑動性、優(yōu)異的耐磨性、機械加工性能好、用于精密有效控制時、無蠕動現(xiàn)象、抗磨性能良好、尺寸穩(wěn)定性好，因此，PA6在汽車、電子電器、日常用品及工業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用，成為工程塑料中應(yīng)用最廣的品種。為了滿足更多領(lǐng)域的應(yīng)用需求，需要對PA6進行改性處理。比如，填充玻璃纖維可以有效的提高PA6的耐熱性及強度并降低其產(chǎn)品收縮率；加入增韌劑可以改善PA6的抗沖擊性能；填充抗靜電/導(dǎo)電助劑可以避免PA6產(chǎn)品產(chǎn)生靜電；填充導(dǎo)熱填料可以有效的提高PA6的導(dǎo)熱率。本發(fā)明旨在制備一種新型抗靜電/導(dǎo)電級的高強高韌的尼龍6復(fù)合材料。技術(shù)實現(xiàn)要素：為了滿足其在汽車領(lǐng)域、工業(yè)領(lǐng)域等不斷發(fā)展的要求，本發(fā)明制備了一種具有抗靜電/導(dǎo)電性能的高強高韌的綜合性能優(yōu)異的尼龍6復(fù)合材料。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：該種抗靜電/導(dǎo)電尼龍6復(fù)合材料，其特征在于，由以下重量份原料制成：尼龍6：30~60；增韌劑：20~40；引發(fā)劑：0.1~2；長玻璃纖維：10~30；抗靜電/導(dǎo)電助劑：0~10；加工助劑：0.5~2。作為優(yōu)選，所述的增韌劑為EPDM、POE中一種或兩者混合物。作為優(yōu)選，所述的引發(fā)劑為阿克蘇諾貝爾的Trigonox311。作為優(yōu)選，所述的長玻璃纖維為直徑5-20um的無堿長玻璃纖維。作為優(yōu)選，所述的抗靜電/導(dǎo)電助劑為導(dǎo)電炭黑、碳納米管、石墨、聚醚酰胺、聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙二醇/丙二醇共聚物中一種或兩種以上。作為優(yōu)選，所述的加工助劑為抗氧劑、紫外光穩(wěn)定劑、抗水解劑、潤滑劑、偶聯(lián)劑中的一種或兩種以上。本發(fā)明的抗靜電/導(dǎo)電尼龍6復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：先將尼龍6加入到高速混合機中在100~110℃下進行干燥處理，然后加入彈性體并混合均勻，再加入抗靜電/導(dǎo)電助劑、引發(fā)劑和加工助劑并混合均勻，其中長玻璃纖維采用側(cè)喂料，最后利用雙螺桿擠出機熔融擠出、拉條、風(fēng)冷、造粒，得到抗靜電/導(dǎo)電尼龍6復(fù)合材料粒子。作為優(yōu)選，所述的雙螺桿擠出機的螺桿長徑比為35:1~48:1，熔融共混的溫度為200℃~230℃。本發(fā)明所制備的抗靜電/導(dǎo)電尼龍6復(fù)合材料，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下突出優(yōu)勢：一、本發(fā)明制備的抗靜電/導(dǎo)電尼龍6復(fù)合材料，在熔融剪切作用下，高溫自由基引發(fā)劑Trigonox311誘發(fā)PA6和EPDM/POE產(chǎn)生大分子自由基，PA6大分子自由基之間、EPDM/POE大分子自由基之間和/或PA6大分子自由基與EPDM/POE大分子自由基之間進行再聚合，最終得到微交聯(lián)體系的兩相網(wǎng)絡(luò)互穿結(jié)構(gòu)，真正實現(xiàn)硬相PA6和軟相EPDM/POE的相結(jié)合，微交聯(lián)超韌PA6兼具PA6本身的優(yōu)勢，又融合了EPDM/POE軟相的優(yōu)異韌性，而不是簡單的現(xiàn)有的PA6和EPDM-g-MAH或POE-g-MAH的熔融共混物。二、在微交聯(lián)PA6/EPDM或PA6/POE中，導(dǎo)電炭黑、碳納米管和石墨等導(dǎo)電填料選擇性分布在PA6相中，因此在較低含量導(dǎo)電填料時，就可以達到導(dǎo)電通路的效果，最終得到導(dǎo)電PA6復(fù)合材料。三、本發(fā)明制備的抗靜電/導(dǎo)電尼龍6復(fù)合材料，選用長玻璃纖維進行增強，導(dǎo)電填料優(yōu)先分布在PA6/長玻璃纖維界面處，因此長玻璃纖維對導(dǎo)電填料的分布具有導(dǎo)向作用，更易形成完整的導(dǎo)電通路。另外，長玻璃纖維可以顯著提高PA6復(fù)合材料的熱變形溫度、強度及模量，并降低PA6復(fù)合材料的收縮率及翹曲性。四、本發(fā)明抗靜電/導(dǎo)電尼龍6復(fù)合材料的制備方法，采用現(xiàn)有設(shè)備雙螺桿擠出機即可實施，可一次擠出制備，方法簡單，易于操作，適用于工業(yè)化生產(chǎn)，具備廣闊的應(yīng)用前景。具體實施方式為了使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案以及有效效果更加清楚，以下通過實施例和對比例進一步描述本發(fā)明，但本發(fā)明并不限于這些實施例。該種抗靜電/導(dǎo)電尼龍6復(fù)合材料，由以下重量份原料制成：尼龍6：30~60；增韌劑：20~40；引發(fā)劑：0.1~2；長玻璃纖維：10~30；抗靜電/導(dǎo)電助劑：0~10；加工助劑：0.5~2。所述的增韌劑為EPDM、POE中一種或兩者混合物。所述的引發(fā)劑為阿克蘇諾貝爾的Trigonox311。所述的長玻璃纖維為直徑5-20um的無堿長玻璃纖維。所述的抗靜電/導(dǎo)電助劑為導(dǎo)電炭黑、碳納米管、石墨、聚醚酰胺、聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙二醇/丙二醇共聚物中一種或兩種以上。所述的加工助劑為抗氧劑、紫外光穩(wěn)定劑、抗水解劑、潤滑劑、偶聯(lián)劑中的一種或兩種以上。本發(fā)明的抗靜電/導(dǎo)電尼龍6復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：先將尼龍6加入到高速混合機中在100~110℃下進行干燥處理，然后加入彈性體并混合均勻，再加入抗靜電/導(dǎo)電助劑、引發(fā)劑和加工助劑并混合均勻，其中長玻璃纖維采用側(cè)喂料，最后利用雙螺桿擠出機熔融擠出、拉條、風(fēng)冷、造粒，得到抗靜電/導(dǎo)電尼龍6復(fù)合材料粒子。所述的雙螺桿擠出機的螺桿長徑比為35:1~48:1，熔融共混的溫度為200℃~230℃。實施例1重量份原料配方如下：尼龍6：60；EPDM：30；引發(fā)劑：0.5；長玻璃纖維：10；PETs：0.5。稱取以下重量的原料：尼龍6（杜邦7304NC010）60Kg，EPDM（DSM1446A）30Kg，引發(fā)劑（阿克蘇諾貝爾Trigonox311）0.5Kg，長玻璃纖維（南京康友復(fù)合材料廠，直徑10um，無堿）10Kg，PETs（廣州嘉德樂生化科技有限公司）0.5Kg。制備過程如下：先將尼龍6加入到高速混合機中在100℃下進行干燥處理，然后加入EPDM并混合均勻，再引發(fā)劑和加工助劑并混合均勻，其中長玻璃纖維采用側(cè)喂料，最后利用雙螺桿擠出機熔融擠出、拉條、風(fēng)冷、造粒，得到抗靜電/導(dǎo)電尼龍6復(fù)合材料粒子。所述的雙螺桿擠出機的螺桿長徑比為48:1，熔融共混的溫度為200℃~230℃。實施例2重量份原料配方如下：尼龍6：60；EPDM：30；引發(fā)劑：1；長玻璃纖維：10；PETs：0.5。稱取以下重量的原料：尼龍6（杜邦7304NC010）60Kg，EPDM（DSM1446A）30Kg，引發(fā)劑（阿克蘇諾貝爾Trigonox311）1Kg，長玻璃纖維（南京康友復(fù)合材料廠，直徑10um，無堿）10Kg，PETs（廣州嘉德樂生化科技有限公司）0.5Kg。制備過程如實施例1所述。實施例3重量份原料配方如下：尼龍6：60；EPDM：30；引發(fā)劑：1.5；長玻璃纖維：10；PETs：0.5。稱取以下重量的原料：尼龍6（杜邦7304NC010）60Kg，EPDM（DSM1446A）30Kg，引發(fā)劑（阿克蘇諾貝爾Trigonox311）1.5Kg，長玻璃纖維（南京康友復(fù)合材料廠，直徑10um，無堿）10Kg，PETs（廣州嘉德樂生化科技有限公司）0.5Kg。制備過程如實施例1所述。實施例4重量份原料配方如下：尼龍6：55；EPDM：25；引發(fā)劑：1；長玻璃纖維：20；PETs：0.5。稱取以下重量的原料：尼龍6（杜邦7304NC010）55Kg，EPDM（DSM1446A）25Kg，引發(fā)劑（阿克蘇諾貝爾Trigonox311）1Kg，長玻璃纖維（南京康友復(fù)合材料廠，直徑10um，無堿）20Kg，PETs（廣州嘉德樂生化科技有限公司）0.5Kg。制備過程如實施例1所述。實施例5重量份原料配方如下：尼龍6：50；EPDM：20；引發(fā)劑：1；長玻璃纖維：30；PETs：0.5。稱取以下重量的原料：尼龍6（杜邦7304NC010）50Kg，EPDM（DSM1446A）20Kg，引發(fā)劑（阿克蘇諾貝爾Trigonox311）1Kg，長玻璃纖維（南京康友復(fù)合材料廠，直徑10um，無堿）30Kg，PETs（廣州嘉德樂生化科技有限公司）0.5Kg。制備過程如實施例1所述。實施例6重量份原料配方如下：尼龍6：55；EPDM：25；引發(fā)劑：1；長玻璃纖維：20；導(dǎo)電炭黑：3；PETs：0.5。稱取以下重量的原料：尼龍6（杜邦7304NC010）55Kg，EPDM（DSM1446A）25Kg，引發(fā)劑（阿克蘇諾貝爾Trigonox311）1Kg，長玻璃纖維（南京康友復(fù)合材料廠，直徑10um，無堿）20Kg，導(dǎo)電炭黑（阿克蘇諾貝爾EC600JD）3Kg，PETs（廣州嘉德樂生化科技有限公司）0.5Kg。制備過程如實施例1所述。實施例7重量份原料配方如下：尼龍6：55；EPDM：25；引發(fā)劑：1；長玻璃纖維：20；導(dǎo)電炭黑：8；PETs：0.5。稱取以下重量的原料：尼龍6（杜邦7304NC010）55Kg，EPDM（DSM1446A）25Kg，引發(fā)劑（阿克蘇諾貝爾Trigonox311）1Kg，長玻璃纖維（南京康友復(fù)合材料廠，直徑10um，無堿）20Kg，導(dǎo)電炭黑（阿克蘇諾貝爾EC600JD）8Kg，PETs（廣州嘉德樂生化科技有限公司）0.5Kg。制備過程如實施例1所述。實施例8重量份原料配方如下：尼龍6：55；EPDM：25；引發(fā)劑：1；長玻璃纖維：20；聚醚酰胺：5；PETs：0.5。稱取以下重量的原料：尼龍6（杜邦7304NC010）55Kg，EPDM（DSM1446A）25Kg，引發(fā)劑（阿克蘇諾貝爾Trigonox311）1Kg，長玻璃纖維（南京康友復(fù)合材料廠，直徑10um，無堿）20Kg，聚醚酰胺（法國阿克瑪PebaxMV1074SP01）5Kg，PETs（廣州嘉德樂生化科技有限公司）0.5Kg。制備過程如實施例1所述。對比例1重量份原料配方如下：尼龍6：55；EPDM-g-MAH：25；長玻璃纖維：20；PETs：0.5。稱取以下重量的原料：尼龍6（杜邦7304NC010）55Kg，EPDM-g-MAH（蘇州亞賽塑化有限公司）25Kg，長玻璃纖維（南京康友復(fù)合材料廠，直徑10um，無堿）20Kg，PETs（廣州嘉德樂生化科技有限公司）0.5Kg。制備過程如實施例1所述。對比例2重量份原料配方如下：尼龍6：55；EPDM-g-MAH：25；長玻璃纖維：20；導(dǎo)電炭黑：8；PETs：0.5。稱取以下重量的原料：尼龍6（杜邦7304NC010）55Kg，EPDM-g-MAH（蘇州亞賽塑化有限公司）25Kg，長玻璃纖維（南京康友復(fù)合材料廠，直徑10um，無堿）20Kg，導(dǎo)電炭黑（阿克蘇諾貝爾EC600JD）8Kg，PETs（廣州嘉德樂生化科技有限公司）0.5Kg。制備過程如實施例1所述。對比例3重量份原料配方如下：尼龍6：55；EPDM-g-MAH：25；長玻璃纖維：20；聚醚酰胺：5；PETs：0.5。稱取以下重量的原料：尼龍6（杜邦7304NC010）55Kg，EPDM-g-MAH（蘇州亞賽塑化有限公司）25Kg，長玻璃纖維（南京康友復(fù)合材料廠，直徑10um，無堿）20Kg，聚醚酰胺（法國阿克瑪PebaxMV1074SP01）5Kg，PETs（廣州嘉德樂生化科技有限公司）0.5Kg。制備過程如實施例1所述。對實施例1~8和對比例1~3分別進行懸臂梁缺口沖擊性能測試（GB/1843-1996）和表面電阻率測試（GB/T1410-2006），結(jié)果如表1所示。表1實施例與對比例的力學(xué)性能對比缺口沖擊強度/KJ/m2表面電阻率/Ω實施例15.8＞1013實施例26.1＞1013實施例36.3＞1013實施例46.5＞1013實施例56.6＞1013實施例65.9108實施例75.5106實施例85.7107對比例15.9＞1013對比例25.6109對比例35.5108上述的實施例是為便于該
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本發(fā)明。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以不經(jīng)過創(chuàng)造性的對上述實施例做出修改并應(yīng)用到其他領(lǐng)域，因此，本發(fā)明不僅僅限于上述實施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員受到本發(fā)明的啟示而做出的改進和修改均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。當前第1頁1 2 3