一種環(huán)保型良外觀熱水穩(wěn)定聚酰胺組合物及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種環(huán)保型良外觀熱水穩(wěn)定聚酰胺組合物及其制備方法，由以下重量百分比含量的各組分組成：聚酰胺A 25～65％，聚酰胺B 5?30％，玻璃纖維25～50％，相容劑1?10％，偶聯(lián)劑0.2～0.6％，抗氧劑0.2～0.4％，潤滑劑0.2～1％。本發(fā)明還提供這種組合物的制備方法。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于：利用本發(fā)明制備的材料具有特別優(yōu)異的外觀質(zhì)量和機(jī)械性能,耐熱水性能保持率高，環(huán)保，極低析出，符合食品接觸級材料要求，特別適用于高壓清洗領(lǐng)域以，及日常衛(wèi)浴設(shè)備配件等水接觸領(lǐng)域。
【專利說明】
一種環(huán)保型良外觀熱水穩(wěn)定聚酰胺組合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及高分子材料領(lǐng)域，具體地說，是一種環(huán)保型良外觀熱水穩(wěn)定聚酰胺組 合物及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] PA66是聚酰胺家族中產(chǎn)量最大、用途最廣泛的品種之一，是優(yōu)良的工程塑料。它具 有耐磨、自潤滑、耐沖擊等諸多優(yōu)良性能，廣泛應(yīng)用于汽車、機(jī)械、電子等領(lǐng)域。但是同時 PA66由于吸水性大，導(dǎo)致尺寸不穩(wěn)定，干態(tài)和濕態(tài)性能差距大等缺點(diǎn)。為了改善這一問題， 為實(shí)現(xiàn)工程塑料應(yīng)用，利用玻璃纖維填充增強(qiáng)改性是行業(yè)內(nèi)比較常見的手段之一，但常規(guī) 的玻纖改性不僅會造成"浮纖"而影響最終表面質(zhì)量，同時普通的玻纖無機(jī)物與高分子樹脂 間的相容性不理想，常規(guī)改性并不能提升耐水解性能，在一定程度上限制了特別是在水接 觸領(lǐng)域材料的應(yīng)用。近些年高壓清洗行業(yè)不斷發(fā)展，水仍是最常見的清洗介質(zhì)，隨著耐靜壓 要求的不斷提升，需要材料有更高的機(jī)械強(qiáng)度和耐水性能保持率以及優(yōu)異的穩(wěn)定性。另一 方面，在生活衛(wèi)浴領(lǐng)域，受制于銅質(zhì)材料含有鉛和成本等因素，用環(huán)保型工程塑料來替代傳 統(tǒng)的銅質(zhì)材料是行業(yè)內(nèi)一重大趨勢。
[0003] 中國專利文獻(xiàn)CN 102311638B公開了一種耐水解耐醇解玻纖增強(qiáng)PPA材料及其制 備方法，利用其發(fā)明制備的材料具有高的耐醇解性能，但是其性能不能滿足對高爆壓強(qiáng)度 的要求，而且原材料成本高，生產(chǎn)穩(wěn)定性不易控制，析出風(fēng)險大，不易用于生活類水接觸領(lǐng) 域材料。
[0004] 但是關(guān)于一種環(huán)保型良外觀熱水穩(wěn)定聚酰胺組合物及其制備方法目前還未見報 道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)不足而提供一種環(huán)保、耐冷熱水穩(wěn)定性 好、機(jī)械性能高、外觀優(yōu)良的環(huán)保型良外觀熱水穩(wěn)定聚酰胺組合物及其制備方法。
[0006] 本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來達(dá)到：
[0007] 本發(fā)明的第一方面，提供一種環(huán)保型良外觀熱水穩(wěn)定聚酰胺組合物，所述組合物 包括以下重量百分比含量的各組分： 聚酰胺A 25~65%， 聚酰胺B 5~30%， 玻璃纖維 25~50%，
[0008] 相容劑 1~10% 偶聯(lián)劑 0.2~0.6%， 抗氧劑 0.2~0.4%， 潤滑劑 0.2~1%。
[0009] 所述聚酰胺A為共聚PA66，己二酸己二胺與己內(nèi)酰胺共聚而成，己內(nèi)酰胺的占比為 2-15%，優(yōu)選的可以是美國首諾公司生產(chǎn)的PA6685XFS。
[0010] 所述的聚酰胺B為?六610、？六612、？六1010、？六12、？六1212中的一種，優(yōu)選的可以是 PA610〇
[0011]所述的玻璃纖維為短切玻纖，纖維長度為3~7mm，其橫向截面為圓形或非規(guī)則多 變形結(jié)構(gòu)，優(yōu)選的可以是PPG公司的HP3660或日東紡的CSG3PA-830。
[0012] 所述的相容劑為PE接枝物，為PE-g-MAH，PE-g-GMA，PE-g-AS中的一種，優(yōu)選的是南 通日之升生產(chǎn)的5904。
[0013] 所述偶聯(lián)劑為氣基硅烷系偶聯(lián)劑。
[0014] 所述抗氧劑為亞磷酸酯類抗氧劑與多羥基醇復(fù)合體系，優(yōu)選168與雙季戊四醇按 重量比1:1復(fù)配而成。
[0015] 所述潤滑劑為含褐煤酸的鹽或其共聚物，優(yōu)選褐煤酸鈉。
[0016] 本發(fā)明的第二方面，提供上述環(huán)保型良外觀熱水穩(wěn)定聚酰胺組合物的制備方法， 包括以下步驟：
[0017] (1)原料的干燥:將聚酰胺A、聚酰胺B于真空烘箱中，在100~120°C的溫度下干燥4 ~8小時；
[0018] (2)將除所述玻璃纖維外的各組分混合后經(jīng)喂料機(jī)加入雙螺桿擠出機(jī)中，所述玻 璃纖維由雙螺桿擠出機(jī)玻纖入口加入，進(jìn)行擠出造粒；
[0019] 所述的加工工藝為：雙螺桿擠出機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速控制在30HZ~45HZ，溫度控制第一 段230~240°C、第二段250~260°C、第三段250~260°C、第四段260~270°C、第五段270~ 280°C、第六段270~280°C、第七段260~270°C、第八段260~270°C、第九段260~270°C、第 十段250~260°C，第4段與第9段為真空裝置，真空度控制低于-O.IMPa。
[0020] 本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于：
[0021] 1、本發(fā)明通過工藝創(chuàng)新，在螺桿第四段與第九段設(shè)置真空口，在螺桿第四段時，樹 脂原料已塑化完全，物料的比表面積最大，在此段進(jìn)行抽真空，可以有效抽出樹脂和助劑中 的小分子揮發(fā)物及水分，第五段至第八段為剪切段，剪切段物料的比表面積變小，在螺桿第 九段已混合完全，再次進(jìn)入物料輸送段，物料的比表面積變大，此時設(shè)置真空可進(jìn)一步抽出 樹脂、助劑以及玻纖中的小分子揮發(fā)物及水分，所獲材料環(huán)保安全，將小分子抽出，降低體 系的含水率，水分類似于小分子潤滑劑，在螺桿剪切分散段，雖能提高玻纖的流動性和分散 性，但尼龍鏈段也更易隨剪切方向運(yùn)動，因此尼龍鏈段難以與玻纖纏結(jié)，兩者之間的相互作 用力也受水分子所減弱。
[0022] 2、在玻纖增強(qiáng)材料中，樹脂與玻纖組合相當(dāng)于"鋼筋混凝土"，材料的力學(xué)強(qiáng)度優(yōu) 異，通過添加耐水解級改性的短切玻纖，提高玻纖的反應(yīng)活性，從而提高尼龍與玻纖的結(jié)合 能力，更進(jìn)一步的，采用PE接枝物作為相容劑，一方面通過接枝物官能團(tuán)與在玻纖與樹脂之 間形成"手牽手"的橋梁結(jié)構(gòu)，讓玻纖與樹脂結(jié)合的更加緊密，提高水解難度；另一方面，另 一端的PE物質(zhì)在加工工藝控制下，在材料表面形成一層疏水結(jié)構(gòu)，保護(hù)材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)。 [0023] 3、配方中添加共聚PA66,由于共聚PA66的分子鏈規(guī)整性被破壞，因此其結(jié)晶性能 差，無定型組分的存在可很好的包覆玻纖，同時可抑制其他助劑的析出，提高表面性能。
[0024] 4、亞磷酸酯類抗氧劑與多羥基醇復(fù)合抗氧體系，提高材料的耐熱氧老化性能，用 褐煤酸類潤滑劑提高加工爽滑特性以及玻纖在樹脂中的分散，從而提高材料的整體強(qiáng)度和 穩(wěn)定性。
[0025] 5、配方所用原料均符合食品接觸級材料要求。
[0026] 6、本發(fā)明提供了一種性能穩(wěn)定，水解保持率高，高耐靜壓的玻纖增強(qiáng)PA66復(fù)合材 料，該材料具有特別優(yōu)異的外觀質(zhì)量和機(jī)械性能，耐熱水性能保持率高，環(huán)保，極低析出，符 合食品接觸級材料要求，特別適用于高壓清洗領(lǐng)域以及日常衛(wèi)浴設(shè)備配件等水接觸領(lǐng)域。
【附圖說明】
[0027] 圖1是本發(fā)明的環(huán)保型良外觀熱水穩(wěn)定聚酰胺組合物的制備工藝流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明提供的【具體實(shí)施方式】作詳細(xì)說明。
[0029] 實(shí)施例1~6
[0030] 本實(shí)施例1~6涉及一種環(huán)保型良外觀熱水穩(wěn)定聚酰胺組合物，其制備方法包括以 下步驟：
[0031] (1)按照表1中實(shí)施例1-6的組分及含量進(jìn)行備料，其中聚酰胺A為共聚尼龍，優(yōu)選 的可以是首諾的85XFS;聚酰胺B優(yōu)選的是PA610,玻璃纖維為短切玻纖，纖維長度為3~7mm， 其橫向截面為圓形或非規(guī)則多變形結(jié)構(gòu)，優(yōu)選的是PPG的HP3660;相容劑為PE接枝物，優(yōu)選 的是南通日之升生產(chǎn)的5904;偶聯(lián)劑為氨基硅烷系偶聯(lián)劑，抗氧劑為168與雙季戊四醇按重 量比1:1復(fù)配而成、潤滑分散劑為褐煤酸鈉。
[0032] (2)如圖1所示，將除玻璃纖維外的各原料組分按上述比例混合后經(jīng)喂料機(jī)加入雙 螺桿擠出機(jī)中，玻璃纖維由雙螺桿擠出機(jī)玻纖入口加入，進(jìn)行擠出造粒。
[0033] 螺桿轉(zhuǎn)速控制在30HZ~45HZ，溫度控制第一段230~240°C、第二段250~260°C、第 三段250~260°C、第四段260~270°C、第五段270~280°C、第六段270~280°C、第七段260~ 270°C、第八段260~270°C、第九段260~270°C、第十段250~260°C，第4段與第9段為真空裝 置，真空度控制低于-O.IMPa。本實(shí)施例所提供的環(huán)保型良外觀熱水穩(wěn)定聚酰胺組合物，可 以作為高壓水接觸領(lǐng)域材料的專用料。
[0034]表 1
[0036] 上述制備的材料的按ISO標(biāo)準(zhǔn)測試機(jī)械性能，并將對應(yīng)的材料注塑成清洗機(jī)樣品， 測試常態(tài)和24小時水煮后的靜壓強(qiáng)度，如下表2:
[0037] 表 2
[0038]
[0039] 由表2可知:按實(shí)施例1-6制備的環(huán)保型良外觀熱水穩(wěn)定聚酰胺，表面質(zhì)量好，性能 較高，穩(wěn)定滿足常態(tài)靜壓強(qiáng)度測試大于50Mpa，耐水解性能良好，10(TC水煮24小時后爆壓強(qiáng) 度大于30Mpa，適用于高壓清洗領(lǐng)域，以及生活衛(wèi)浴水接觸領(lǐng)域的應(yīng)用要求。
[0040] 以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員，在不脫離本發(fā)明方法的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和補(bǔ)充，這些改進(jìn)和補(bǔ)充也應(yīng)視為 本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種環(huán)保型良外觀熱水穩(wěn)定聚酰胺組合物，其特征在于，所述的組合物由以下重量 百分比含量的各組分組成： 聚酰胺A 25~65%， 聚酰胺B 5~30%， 玻璃纖維 25~50%， 相容劑 1~10%， 偶聯(lián)劑 0.2~0.6%， 抗氧劑 0.2~0.4%， 潤滑劑 0.2~1%; 所述的聚酰胺A為共聚PA66,熔點(diǎn)為240~260°C，所述的聚酰胺B為PA610、PA612、 PA1010、PA12、PA1212 中的一種。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型良外觀熱水穩(wěn)定聚酰胺組合物，其特征在于，所述的共 聚PA66為己二酸己二胺與己內(nèi)酰胺共聚而成，己內(nèi)酰胺的占比為2~15%。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型良外觀熱水穩(wěn)定聚酰胺組合物，其特征在于，所述的玻 璃纖維為短切玻纖，纖維長度為3~7mm，其橫向截面為圓形或非規(guī)則多變形結(jié)構(gòu)。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型良外觀熱水穩(wěn)定聚酰胺組合物，其特征在于，所述的相 容劑為PE接枝物，為PE-g-MAH，PE-g-GMA，PE-g-AS中的至少一種。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型良外觀熱水穩(wěn)定聚酰胺組合物，其特征在于，所述偶聯(lián) 劑為氣基硅烷系偶聯(lián)劑。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型良外觀熱水穩(wěn)定聚酰胺組合物，其特征在于，所述抗氧 劑為亞磷酸酯類抗氧劑與多羥基醇復(fù)合體系。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型良外觀熱水穩(wěn)定聚酰胺組合物，其特征在于，所述潤滑 劑為含褐煤酸的鹽或其共聚物。8. 如權(quán)利要求1所述的環(huán)保型良外觀熱水穩(wěn)定聚酰胺組合物的制備方法，其特征在于， 包括以下步驟： (1) 原料的干燥:將聚酰胺A、聚酰胺B于真空烘箱中，在100~120°C的溫度下干燥4~8 小時； (2) 將除所述玻璃纖維外的各組分混合后經(jīng)喂料機(jī)加入雙螺桿擠出機(jī)中，所述玻璃纖 維由雙螺桿擠出機(jī)玻纖入口加入，進(jìn)行擠出造粒。9. 如權(quán)利要求8所述的環(huán)保型良外觀熱水穩(wěn)定聚酰胺組合物的制備方法，其特征在于， 所述的制備方法的加工工藝為：雙螺桿擠出機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速控制在30HZ~45HZ，溫度控制第 一段230~240°C、第二段250~260°C、第三段250~260°C、第四段260~270°C、第五段270~ 280°C、第六段270~280°C、第七段260~270°C、第八段260~270°C、第九段260~270°C、第 十段250~260°C，第4段與第9段為真空裝置，真空度控制低于-O.IMPa。
【文檔編號】C08L51/06GK105949763SQ201610324094
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月16日
【發(fā)明人】張強(qiáng), 陳光偉, 周軍杰, 蘇吉英, 孟成銘, 徐熠, 段家真, 周海堤
【申請人】上海日之升科技有限公司