一種抗靜電pa66改性材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及PA66材料技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種抗靜電PA66改性材料及其制備方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] PA66是聚己二酰己二胺,是一種綜合性能較好的工程塑料,具有高抗張強(qiáng)度、耐 韌、耐沖擊性特優(yōu)、自潤(rùn)性、耐磨性佳、耐藥品性優(yōu)、低溫特性佳和具自熄性等特點(diǎn),廣泛用 于制造機(jī)械、汽車、化學(xué)與電氣裝置的零件。但PA66的抗靜電性能較差,如果可以提高PA66 的抗靜電性能,將會(huì)進(jìn)一步開(kāi)拓PA66樹(shù)脂在汽車、航空、辦公機(jī)器、電子等領(lǐng)域的應(yīng)用。
[0003] 市場(chǎng)上的一些PA66抗靜電產(chǎn)品,抗靜電上限只有9-10個(gè)數(shù)量級(jí);也有廠家通過(guò)加 入抗靜電劑來(lái)提高PA66的抗靜電性能,但抗靜電上限也只有9-10個(gè)數(shù)量級(jí),且添加抗靜電 齊U,樹(shù)脂的加工性能變差。另外市場(chǎng)上的抗靜電PA66的沖擊強(qiáng)度一般在5KJ/m 2左右,也在 很大程度上限制了 PA66樹(shù)脂的應(yīng)用范圍。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)和不足,本發(fā)明的目的在于提供一種抗靜電PA66 改性材料,該改性材料在保持材料抗沖擊性能的基礎(chǔ)上,能顯著提高材料的抗靜電性能,且 加工性能較好,綜合性能優(yōu)異。
[0005] 本發(fā)明的另一目的在于提供一種抗靜電PA66改性材料的制備方法,該制備方法 工藝簡(jiǎn)單,操作控制方便,質(zhì)量穩(wěn)定,生產(chǎn)效率高,可大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
[0006] 本發(fā)明的目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種抗靜電PA66改性材料,包括如下重量 份的原料: PA66樹(shù)脂 62-94份 抗靜電劑 8-12份 改性POE樹(shù)脂3-7份 增韌劑 3-7份 硬脂酸鋅 0. 8-1. 6份 PETS 0·05-0. 15 份 抗氧劑 0. 2-2份; 其中,所述抗靜電劑是由炭黑和碳纖維以重量比1:2. 5-3. 5組成的混合物。
[0007] 本發(fā)明通過(guò)采用炭黑和碳纖維作為抗靜電劑復(fù)配使用,并控制其重量比為 1:2. 5-3. 5,使得改性材料的表面電阻率達(dá)到5-7個(gè)數(shù)量級(jí),在保持材料抗沖擊性能的基礎(chǔ) 上,能顯著提高材料的抗靜電性能。
[0008] 本發(fā)明通過(guò)添加抗靜電劑、改性POE樹(shù)脂、增韌劑和PETS進(jìn)行共混改性來(lái)提高改 性材料的抗靜電、加工性能以及抗沖擊性能,使得改性材料的表面電阻率達(dá)到5-7個(gè)數(shù)量 級(jí),與現(xiàn)有抗靜電PA66材料相比顯著提高。
[0009] 優(yōu)選的,所述PA66樹(shù)脂為密度在I. 10-1. 14g/cm3、熔點(diǎn)在250-254°C、平均分子量 在10, 000-100, 000的聚己二酸己二胺。
[0010] 本發(fā)明通過(guò)采用密度在I. 10-1. 14g/cm3、熔點(diǎn)在250-254 °C、平均分子量在 10, 000-100, 000的聚己二酸己二胺,使得改性材料具有優(yōu)良的抗張強(qiáng)度、耐韌、耐沖擊性和 耐磨性佳。
[0011] 優(yōu)選的,所述炭黑為比表面積在80-140m3/g、粒徑在8-12nm的炭黑。本發(fā)明通過(guò) 采用比表面積在80-140m 3/g、粒徑在8-12nm的炭黑,能顯著提高材料的抗靜電性能。
[0012] 所述碳纖維為長(zhǎng)徑比在400-600的碳纖維。
[0013] 本發(fā)明通過(guò)采用長(zhǎng)徑比在400-600的碳纖維,能顯著提高材料的抗靜電性能。
[0014] 優(yōu)選的,所述改性POE樹(shù)脂為聚丙烯和POE樹(shù)脂共混改性得到的聚丙烯/乙烯-辛 烯共聚物。本發(fā)明通過(guò)采用聚丙烯和POE樹(shù)脂共混改性得到的聚丙烯/乙烯-辛烯共聚物 作為改性POE樹(shù)脂,能顯著改善材料的常溫和低溫沖擊韌性。
[0015] 所述乙烯-半烯共聚物為半烯單體含量在20%_30%的乙烯-半烯共聚物。
[0016] 本發(fā)明通過(guò)采用辛烯單體含量在20%_30%的乙烯-辛烯共聚物,能顯著提高材料 的抗沖擊強(qiáng)度和耐熱性能,且拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度等主要力學(xué)性能都有很大程度的提高。
[0017] 優(yōu)選的,所述聚丙烯是有共聚聚丙烯和均聚聚丙烯以重量比1. 4-2. 2 :1組成的混 合物;所述共聚聚丙烯為熔融指數(shù)在10-50g/10min的共聚聚丙烯;所述均聚聚丙烯為熔 融指數(shù)在60-100g/10min的均聚聚丙烯。
[0018] 本發(fā)明通過(guò)采用熔融指數(shù)在10_50g/10min的共聚聚丙烯和熔融指數(shù)在 60-100g/10min的均聚聚丙烯作為聚丙烯復(fù)配使用,并控制其重量比為1. 4-2. 2 :1,能顯著 提高材料的抗沖擊強(qiáng)度和熱變形溫度。
[0019] 優(yōu)選的,所述增韌劑為馬來(lái)酸酐和甲基丙烯酸甲酯雙接枝的乙烯類彈性體。
[0020] 本發(fā)明通過(guò)采用馬來(lái)酸酐和甲基丙烯酸甲酯雙接枝的乙烯類彈性體作為增韌劑, 能顯著提高材料的韌性和抗沖擊強(qiáng)度。
[0021] 優(yōu)選的,所述PETS是由羥值在55-65mgK0H/g、熔點(diǎn)在50-60°C的PETS-3和羥值在 25-35mgK0H/g、熔點(diǎn)在55-65°C的PETS-4以重量比2-3:1組成的混合物。
[0022] PETS為季戊四醇硬脂酸酯,本發(fā)明通過(guò)采用羥值在55_65mgK0H/g、熔點(diǎn)在 50-60°C的PETS-3和羥值在25-35mgK0H/g、熔點(diǎn)在55-65°C的PETS-4作為PETS復(fù)配使用, 并控制其重量比為2-3:1,具有良好的熱穩(wěn)定性和低揮發(fā)性,良好的脫模和流動(dòng)性能,能顯 著改善材料在高溫時(shí)的加工性能,提高制品的透明度及表面光潔度。
[0023] 優(yōu)選的,所述抗氧劑是由抗氧劑1010和抗氧劑168以重量比I :1_2組成的混合 物。
[0024] 本發(fā)明通過(guò)采用抗氧劑1010和抗氧劑168作為抗氧劑復(fù)配使用,并控制其重量比 為1 :1_2,兩種抗氧劑均為環(huán)??寡鮿┣揖哂幸欢ǖ膮f(xié)同作用,可以延緩或抑制材料氧化 過(guò)程的進(jìn)行,從而阻止材料的老化并延長(zhǎng)其使用壽命。
[0025] 本發(fā)明的另一目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種抗靜電PA66改性材料的制備方 法,包括如下步驟: (1) 將PA66樹(shù)脂、改性POE樹(shù)脂和增韌劑于90-10(TC溫度下烘烤3 - 4h,備用; (2) 按重量配比稱取烘烤后的PA66樹(shù)脂、改性POE樹(shù)脂、增韌劑和其余原料,放入高速 混合機(jī)中共混10 - 20min,得到混合物; (3) 將混合物投入雙螺桿擠出機(jī)經(jīng)熔融擠出、造粒; (4) 將生產(chǎn)出的粒子110-130°C溫度下烘烤3 - 4h,制得抗靜電PA66改性材料。
[0026] 優(yōu)選的,所述步驟(3)中,雙螺桿擠出機(jī)的具體工藝參數(shù)為:一區(qū)溫度190-210°C,二區(qū)溫度210-220°C,三區(qū)溫度210-220°C,四區(qū)溫度210-230°C,五區(qū)溫度 215 - 220°C,六區(qū)溫度215 - 220°C,七區(qū)溫度215 - 220°C,八區(qū)溫度215 - 225°C,九區(qū)溫 度220 - 225°C,模頭溫度220-240°C,壓力12 - 18MPa,螺桿轉(zhuǎn)速280-350r/min,停留時(shí)間 2 - 3min。
[0027] 本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明通過(guò)采用炭黑和碳纖維作為抗靜電劑復(fù)配使用, 并控制其重量比為1:2. 5-3. 5,使得改性材料的表面電阻率達(dá)到5-7個(gè)數(shù)量級(jí),在保持材料 抗沖擊性能的基礎(chǔ)上,能顯著提高材料的抗靜電性能。
[0028] 本發(fā)明通過(guò)采用密度在1. 10-1. 14g/cm3、熔點(diǎn)在250-254 °C、平均分子量在 10, 000-100, 000的聚己二酸己二胺,使得改性材料具有優(yōu)良的抗張強(qiáng)度、耐韌、耐沖擊性和 耐磨性佳。
[0029] 本發(fā)明通過(guò)采用比表面積在80_140m3/g、粒徑在8_12nm的炭黑,能顯著提高材料 的抗靜電性能。本發(fā)明通過(guò)采用長(zhǎng)徑比在400-600的碳纖維,能顯著提高材料的抗靜電性 能。
[0030] 本發(fā)明通過(guò)采用聚丙烯和POE樹(shù)脂共混改性得到的聚丙烯/乙烯-辛烯共聚物作 為改性POE樹(shù)脂,能顯著改善材料的常溫和低溫沖擊韌性。
[0031] 本發(fā)明通過(guò)采用辛烯單體含量在20%_30%的乙烯-辛烯共聚物,能顯著提高材料 的抗沖擊強(qiáng)度和耐熱性能,且拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度等主要力學(xué)性能都有很大程度的提高。
[0032] 本發(fā)明通過(guò)采用熔融指數(shù)在10_50g/10min的共聚聚丙烯和熔融指數(shù)在 60-100g/10min的均聚聚丙烯作為聚丙烯復(fù)配使用,并控制其重量比為1. 4-2. 2 :1,能顯著 提高材料的抗沖擊強(qiáng)度和熱變形溫度。
[0033] 本發(fā)明通過(guò)采用馬來(lái)酸酐和甲基丙烯酸甲酯雙接枝的乙烯類彈性體作為增韌劑, 能顯著提高材料的韌性和抗沖擊強(qiáng)度。
[0034] 本發(fā)明通過(guò)采用羥值在55-65mgK0H/g、熔點(diǎn)在50-60°C的PETS-3和羥值在 25-35mgK0H/g、熔點(diǎn)在55-65°C的PETS-4作為PETS復(fù)配使用,并控制其重量比為2-3:1,具 有良好的熱穩(wěn)定性和低揮發(fā)性,良好的脫模和流動(dòng)性能,能顯著改善材料在高溫時(shí)的加工 性能,提高制品的透明度及表面光潔度。
[0035] 本發(fā)明通過(guò)采用抗氧劑1010和抗氧劑168作為抗氧劑復(fù)配使用,并控制其重量比 為1 :