尼龙6模塑组合物、制备方法及其应用的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种尼龙6模塑组合物、制备方法及其应用，其组合物包括以下组分：尼龙6树脂及其增韧组分；其中，增韧组分包括：(A)不饱和酸接枝聚烯烃弹性体或不饱和酸酐接枝聚烯烃弹性体；以及(B)聚烯烃。本发明还公开上述尼龙6模塑组合物的制备方法及其应用。本发明尼龙6模塑组合物提高韧性的同时，还具有良好的刚性，且成本较低。
【专利说明】尼龙6模塑组合物、制备方法及其应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种组合物，尤其涉及一种尼龙6的模塑组合物、制备方法及其应用。【背景技术】
[0002]尼龙6具有耐磨、耐油、耐冲击、耐疲劳、耐腐蚀、自润滑性能优良、摩擦系数小等优异的特性，应用十分广泛。但普通尼龙6存在干态和低温冲击性能差的弱点，使其应用领域受到一定限制。现有技术中采用弹性体接枝反应性基团与尼龙6树脂共混来增韧尼龙。但是弹性体与尼龙6共混，提高材料韧性的同时，也降低了材料的刚性。
【发明内容】
[0003]综上所述，本发明有必要提供一种高刚性的增韧尼龙6模塑组合物。
[0004]此外，还有必要提供一种上述增韧尼龙6模塑组合物的制备方法。
[0005]一种尼龙6模塑组合物，包括以下重量份的组分:
尼龙6树脂:70.0-85.0 ；
增韧组分=15.0-30.0 ；
其中，增韧组分包括以下组分:
(A)不饱和酸接枝聚烯烃弹性体或不饱和酸酐接枝聚烯烃弹性体；
(B)聚烯烃；
其中，(A)组分与(B)组分的重量比为1:4-7:3。
[0006]如无特别说明，以下本发明中所述POE均为乙烯-辛烯共聚物。
[0007]其中，所述尼龙6树脂根据标准IS0307测试相对粘度为2.0-3.4，优选相对粘度为2.4-2.8的尼龙6树脂。尼龙6树脂相对粘度越高，增韧尼龙6模塑组合物的韧性相应越高，但尼龙6树脂相对粘度升高，其加工性能下降。兼顾机械性能与加工性能，因此，优选相对粘度2.4-2.8的尼龙6树脂。
[0008]其中，所述尼龙6树脂为70-80重量份。
[0009]其中，所述增韧组分为15-25重量份。
[0010]其中，所述增韧组分(A)为(Al)丙烯酸接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-AA)和/或(A2)马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)。
[0011]其中，所述增韧组分(A)中，优选马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)。
[0012]其中，所述增韧组分中(A)组分与(B)组分的重量比为2:3-3:2。
[0013]所述增韧组分中，(A)组分中的不饱和酸或不饱和酸酐的接枝率为0.5%-1.3%，熔体流动速率为0.5-2.0g/10min。其中，接枝率采用滴定法，用酚酞作指示剂，用醋酸-二甲苯溶液滴定测定。熔体流动速率依据ASTM D1238测试，测试条件为190°C下加载荷2.16Kg。
[0014]所述聚烯烃为结晶性的乙烯类聚合物，包括超高分子量聚乙烯(UHMWPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)以及低密度聚乙烯(LDPE)。其中，优选HDPE或LLDPE 或 LDPE，进一步优选 HDPE。[0015]其中，所述尼龙6模塑组合物中还包括0-0.6重量份的加工助剂。
[0016]所述加工助剂包括抗氧剂、润滑剂以及成核剂中的至少一种。
[0017]所述抗氧剂为N，N’ -1,6-己二基二(3，5-二(1，1-二甲基乙基)_4_羟基)苯丙酰(通用名为抗氧剂1098)、四〔β -(3，5- 二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯(通用名为抗氧剂1010)、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯(通用名为抗氧剂168)或铜盐复合抗氧剂中的至少一种。进一步优选抗氧剂1098。
[0018]所述铜盐复合抗氧剂由50_90wt%的碘化钾和10_50wt%的碘化亚铜组成，或者由50-90wt%的溴化钾与10_50wt%的碘化亚铜组成。
[0019]所述润滑剂为氧化聚乙烯蜡、褐煤酸蜡、硬脂酸钙、硬脂酸铝、硅酮、N, N’ -乙撑双硬脂酰胺(EBS)或N，N’ -乙撑双硬脂酰胺接枝物(TAF)，进一步优选褐煤酸酯蜡。
[0020]所述成核剂为无机成核剂、和/或有机成核剂。所述无机成核剂的颗粒粒径小于I μ m0
[0021]所述成核剂为滑石粉、蒙脱土、碳酸钙、苯甲酸钠、山梨醇二苄酯或羧酸钠盐中的至少一种。
[0022]所述成核剂进一步优选滑石粉。
[0023]其中，所述尼龙6模塑组合物进一步包括:抗UV剂、抗静电剂、着色剂等常用添加剂。但其添加量不超过尼龙6树脂与增韧组分的重量和的0.5wt%，避免因这些常用添加剂的添加影响尼龙6模塑组合物的刚性。
[0024]一种尼龙6模塑组 合物，由以下重量份的组分组成:
尼龙6树脂:70.0-85.0 ；
增韧组分=15.0-30.0 ；
其中，增韧组分由以下组分组成:
(A)不饱和酸接枝聚烯烃弹性体或不饱和酸酐接枝聚烯烃弹性体；
(B)聚烯烃；
其中，(A)组分与(B)组分的重量比为1:4-7:3。。
[0025]另，本发明还提供一种尼龙6模塑组合物的制备方法，包括以下步骤:
将尼龙6树脂以及增韧组分用高混机混合均匀或用预混机混合均匀，加入到挤出机中，在160-270°C下熔融挤出造粒，制备得到高冲击强度的尼龙6模塑组合物。
[0026]本发明尼龙6模塑组合物的制备方法中，由于(A)不饱和酸接枝聚烯烃弹性体或不饱和酸酐接枝聚烯烃弹性体以及(B)聚烯烃的共同作用，制备得到的尼龙6模塑组合物具有较高的熔体强度，因此，本发明制得的尼龙6模塑组合物除可用于注塑成型外，还可用于挤出成型或吹塑成型。
[0027]—种所述尼龙6模塑组合物应用于电子电气、电动工具、交通运输、汽车、机械、仪表、建筑、航空航天及国防军工等领域。
[0028]相较现有技术，本发明尼龙6模塑组合物，加入(A)不饱和酸接枝聚烯烃弹性体或不饱和酸酐接枝聚烯烃弹性体；以及(B)聚烯烃增韧，且(A)组分与(B)组分的重量比为1:4-7: 3。尼龙6在增韧的同时，也保持着较高的刚性，实现了增韧尼龙6的刚韧平衡，且成本更低。【具体实施方式】
[0029]下面结合一些【具体实施方式】对本发明尼龙6模塑组合物及其制备方法做进一步描述。具体实施例为进一步详细说明本发明，非限定本发明的保护范围。
[0030]本发明提供一种尼龙6模塑组合物，包括以下重量份的组分:
尼龙6树脂:70.0-85.0 ；
增韧组分=15.0-30.0 ；
其中，增韧组分包括以下组分:
(A)不饱和酸接枝聚烯烃弹性体或不饱和酸酐接枝聚烯烃弹性体；
(B)聚烯烃；
其中，(A)组分与(B)组分的重量比为1:4-7:3。
[0031]其中，所述尼龙6树脂根据标准IS0307测试相对粘度为2.0-3.4，优选相对粘度为
2.4-2.8的尼龙6树脂。
[0032]其中，所述(A)组分与(B)组分的重量比为1:4-7:3，进一步优选2:3-3:2。
[0033]其中，所述增韧组分(A)S(Al)丙烯酸接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-AA)和/或(A2)马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)。
[0034]所述增韧组分(A)优选(A2) POE-g-MAH ο
[0035]所述增韧组分中，(A)组分中的不饱和酸或不饱和酸酐的接枝率为0.5%-1.3%，熔体流动速率为0.5-2.0g/10min。其中，接枝率采用酚酞做指示剂，用醋酸-二甲苯溶液滴定测定。熔体流动速率依据ASTM D1238测试，测试条件为190°C下加载荷2.16Kg。
[0036]一种尼龙6模塑组合物，由以下重量份的组分组成:
尼龙6树脂:70.0-85.0 ；
增韧组分=15.0-30.0 ；
其中，增韧组分由以下组分组成:
(A)不饱和酸接枝聚烯烃弹性体或不饱和酸酐接枝聚烯烃弹性体；
(B)聚烯烃；
其中，(A)组分与(B)组分的重量比为1:4-7:3。
[0037]本发明将尼龙6树脂以及增韧组分用高混机或预混机混合均匀后加入挤出机中熔融挤出造粒，制得本发明的尼龙6模塑组合物，干燥后经注射成型或挤出成型或吹塑成型制备成品。
[0038]以下以具体实施例的方式加以说明。润滑剂、成核剂以及抗氧剂的种类及含量对本发明尼龙6模塑组合物的性能影响不大，以下实施例以褐煤酸酯蜡、滑石粉、抗氧剂1098为例加以说明，不举例。
[0039]所有本发明提供的实施例中，提供的原材料均可从市面采购获得。其中，尼龙6树脂选自广东新会美达锦纶股份有限公司的M2800，其相对粘度为2.8，或广东新会美达锦纶股份有限公司的M2400，其相对粘度为2.4。POE-g-MAH选自DuPont公司的FusabondMN493D，其熔体流动速率为1.2g/10min,MAH的接枝率为0.8%。HDPE牌号为DMDA8008，LDPE的牌号为LB7500N，LLDPE的牌号为LL6101XR。褐煤酸酯蜡选自Licowax E。滑石粉的粒径为0.8 μ m ;以下所有本发明提供的实施例中的原材料均为重量份。 [0040]本发明制备得到的尼龙6模塑组合物按照标准制备样条进行以下性能测试:悬臂梁缺口冲击强度:按IS0180/1A进行测试，试样的尺寸为80X10X4mm3，A型缺口 ；弯曲模量:按IS0178进行测试，试样的尺寸为80X 10X4mm3，测试速度为2mm/min。
[0041]实施例1
将 80 份 M2800、6 份 DMDA8008、14 份 MN493D、0.1 份抗氧剂 1098,0.3 份 Licowax E 以及0.2份滑石粉用高混机混合均匀后加入挤出机，在160-270°C下熔融挤出造粒，制备得到尼龙6模塑组合物。
[0042]所述尼龙6模塑组合物性能测试:悬臂梁缺口冲强度为53KJ/m2 ;弯曲模量为1720MPa。
[0043]实施例2
将 80 份 M2800、8 份 DMDA8008、12 份 MN493D、0.1 份抗氧剂 1098,0.3 份 Licowax E 以及0.2份滑石粉用高混机混合均匀后加入挤出机，在160-270°C下熔融挤出造粒，制备得到尼龙6模塑组合物。
[0044]所述尼龙6模塑组合物性能测试:悬臂梁缺口冲强度为67.2KJ/m2 ;弯曲模量为1770MPa。
[0045]实施例3
将 80 份 M2800、10 份 DMDA8008、10 份 MN493D、0.1 份抗氧剂 1098,0.3 份 Licowax E 以及0.2份滑石粉用高混机混合均匀后加入挤出机，在160-270°C下熔融挤出造粒，制备得到尼龙6模塑组合物。
[0046]所述尼龙6模塑组合物性能测试:悬臂梁缺口冲强度为72.8KJ/m2 ;弯曲模量为1830MPa。
`[0047]实施例4
将 80 份 M2800、12 份 DMDA8008、8 份 MN493D、0.1 份抗氧剂 1098,0.3 份 Licowax E 以及0.2份滑石粉用高混机混合均匀后加入挤出机，在160-270°C下熔融挤出造粒，制备得到尼龙6模塑组合物。
[0048]所述尼龙6模塑组合物性能测试:悬臂梁缺口冲强度为74.9KJ/m2 ;弯曲模量为1880MPa。
[0049]实施例5
将 80 份 M2800、14 份 DMDA8008、6 份 MN493D、0.1 份抗氧剂 1098,0.3 份 Licowax E 以及0.2份滑石粉用高混机混合均匀后加入挤出机，在160-270°C下熔融挤出造粒，制备得到尼龙6模塑组合物。
[0050]所述尼龙6模塑组合物性能测试:悬臂梁缺口冲强度为26.7KJ/m2 ;弯曲模量为1920MPa。
[0051]实施例6
将 80 份 M2800、16 份 DMDA8008、4 份 MN493D、0.1 份抗氧剂 1098,0.3 份 Licowax E 以及0.2份滑石粉用高混机混合均匀后加入挤出机，在160-270°C下熔融挤出造粒，制备得到尼龙6模塑组合物。
[0052]所述尼龙6模塑组合物性能测试:悬臂梁缺口冲强度为22.4KJ/m2 ;弯曲模量为1980MPa。
[0053]实施例7将 85 份 M2400、9 份 DMDA8008、6 份 MN493D、0.1 份抗氧剂 1098,0.3 份 Licowax E 以及
0.2份滑石粉用高混机混合均匀后加入挤出机，在160-270°C下熔融挤出造粒，制备得到尼龙6模塑组合物。
[0054]所述尼龙6模塑组合物性能测试:悬臂梁缺口冲强度为39.8KJ/m2 ;弯曲模量为2IOOMPa。
[0055]实施例8
将 85 份 M2400、6 份 DMDA8008、9 份 MN493D、0.1 份抗氧剂 1098,0.3 份 Licowax E 以及
0.2份滑石粉用高混机混合均匀后加入挤出机，在160-270°C下熔融挤出造粒，制备得到尼龙6模塑组合物。
[0056]所述尼龙6模塑组合物性能测试:悬臂梁缺口冲强度为43.2KJ/m2 ;弯曲模量为2040MPa。
[0057]实施例9
将 70 份 M2400、15 份 DMDA8008、15 份 MN493D、0.1 份抗氧剂 1098,0.3 份 Licowax E 以及0.2份滑石粉用高混机混合均匀后加入挤出机，在160-270°C下熔融挤出造粒，制备得到尼龙6模塑组合物。
[0058]所述尼龙6模塑组合物性能测试:悬臂梁缺口冲强度为82.4KJ/m2 ;弯曲模量为1350MPa。
[0059]实施例10
将 70 份 M2400、12 份 DMDA8008、18 份 MN493D、0.1 份抗氧剂 1098,0.3 份 Licowax E 以及0.2份滑石粉用高混机混合均匀后加入挤出机，在160-270°C下熔融挤出造粒，制备得到尼龙6模塑组合物。
[0060]所述尼龙6模塑组合物性能测试:悬臂梁缺口冲强度为77.2KJ/m2 ;弯曲模量为1540MPa。
[0061]对比例I
将80份M2800、20份MN493D、0.1份抗氧剂1098,0.3份Licowax E以及0.2份滑石粉用高混机混合均匀后加入挤出机，在160-270°C下熔融挤出造粒，制备得到尼龙6模塑组合物。
[0062]所述尼龙6模塑组合物性能测试:悬臂梁缺口冲强度为39.8KJ/m2 ;弯曲模量为1620MPa。
[0063]对比例2
将 80 份 M2800、20 份 DMDA8008、0.1 份抗氧剂 1098、0.3 份 Licowax E 以及 0.2 份滑石
粉用高混机混合均匀后加入挤出机，在160-270°C下熔融挤出造粒，制备得到尼龙6模塑组合物。
[0064]所述尼龙6模塑组合物性能测试:悬臂梁缺口冲强度为4.7KJ/m2 ;弯曲模量为2200MPa。
[0065]对比例3
将 85 份 M 2400、15 份 DMDA8008、0.1 份抗氧剂 1098,0.3 份 Licowax E 以及 0.2 份滑石粉用高混机混合均匀后加入挤出机，在160-270°C下熔融挤出造粒，制备得到尼龙6模塑组合物。[0066]所述尼龙6模塑组合物性能测试:悬臂梁缺口冲强度为4.8KJ/m2 ;弯曲模量为2300MPa。
[0067]对比例4
将85份M2400、15份MN493D、0.1份抗氧剂1098,0.3份Licowax E以及0.2份滑石粉用高混机混合均匀后加入挤出机，在160-270°C下熔融挤出造粒，制备得到尼龙6模塑组合物。
[0068]所述尼龙6模塑组合物性能测试:悬臂梁缺口冲强度为30.4KJ/m2 ;弯曲模量为1840MPa。[0069]对比例5
将70份M2400、30份MN493D、0.1份抗氧剂1098,0.3份Licowax E以及0.2份滑石粉用高混机混合均匀后加入挤出机，在160-270°C下熔融挤出造粒，制备得到尼龙6模塑组合物。
[0070]所述尼龙6模塑组合物性能测试:悬臂梁缺口冲强度为53KJ/m2 ;弯曲模量为1220MPa。
[0071]对比例6
将 70 份 M2400、30 份 DMDA8008、0.1 份抗氧剂 1098、0.3 份 Licowax E 以及 0.2 份滑石
粉用高混机混合均匀后加入挤出机，在160-270°C下熔融挤出造粒，制备得到尼龙6模塑组合物。
[0072]所述尼龙6模塑组合物性能测试:悬臂梁缺口冲强度为5.0KJ/m2 ;弯曲模量为1700MPa。
[0073]下表1及表2为本发明中实施例与对比例的组分及性能对比表，下表3及表4中实施例11-22与实施例1-10采用同样的实施方式。
[0074]表1
【权利要求】
1.一种尼龙6模塑组合物，包括以下重量份的组分: 尼龙6树脂:70.0-85.0 ； 增韧组分=15.0-30.0 ； 其中，增韧组分包括以下组分: (A)不饱和酸接枝聚烯烃弹性体或不饱和酸酐接枝聚烯烃弹性体； (B)聚烯烃； 其中，(A)组分与(B)组分的重量比为1:4-7:3。
2.一种尼龙6模塑组合物，由以下重量份的组分组成: 尼龙6树脂:70.0-85.0 ； 增韧组分=15.0-30.0 ； 其中，增韧组分由以下组分组成: (A)不饱和酸接枝聚烯烃弹性体或不饱和酸酐接枝聚烯烃弹性体； (B)聚烯烃； 其中，(A)组分与(B)组分的重量比为1:4-7:3。
3.如权利要求1或2所述的尼龙6模塑组合物，其特征在于:所述增韧组分(A)为(Al)丙烯酸接枝乙烯-辛烯共聚物和/或(A2)马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物。
4.如权利要求1或2所述的尼龙6模塑组合物，其特征在于:所述增韧组分中(A)组分与(B)组分的重量比为2:3-3:2。
5.如权利要求1或2所述的尼龙6模塑组合物，其特征在于:所述尼龙6树脂根据标准IS0307测试的相对粘度为2.0-3.4。
6.如权利要求5所述的尼龙6模塑组合物，其特征在于:所述尼龙6树脂根据标准IS0307测试的相对粘度为2.4-2.8。
7.如权利要求1或2所述的尼龙6模塑组合物，其特征在于:所述尼龙6树脂为.70.0-80.0重量份，所述增韧组分为15.0-25.0重量份。
8.如权利要求1或2所述的尼龙6模塑组合物，其特征在于:所述聚烯烃为超高分子量聚乙烯、高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯以及低密度聚乙烯中的至少一种。
9.如权利要求1或2所述的尼龙6模塑组合物，其特征在于:所述增韧组分中(A)组分中的不饱和酸或不饱和酸酐的接枝率为0.5%-1.3%，熔体流动速率为0.5-2.0g/10min ;其中，所述接枝率采用滴定法，用酚酞作指示剂，用醋酸-二甲苯溶液滴定测定；熔体流动速率依据ASTM D1238测试，测试条件为190°C下加载荷2.16Kg。
10.如权利要求1所述的尼龙6模塑组合物，其特征在于:所述尼龙6模塑组合物中还包括0-0.6重量份的加工助剂，所述加工助剂包括抗氧剂、润滑剂以及成核剂中的至少一种。
11.一种制备权利要求1-10任一项所述的尼龙6模塑组合物的制备方法，包括以下步骤: 将尼龙6树脂以及增韧组分用高混机或预混机混合均匀，加入到挤出机中，在.160-270°C下熔融挤出造粒，制备得到高冲击强度的尼龙6模塑组合物。
12.—种如权利要求1-10任一项所述的尼龙6模塑组合物的应用，其特征在于:所述尼龙6模塑组合物应用于电子电气、电动工具、交通运输、汽车、机械、仪表、建筑、航空航天及国防军工领域 。
【文档编号】C08L77/02GK103571184SQ201210270988
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2012年7月31日 优先权日:2012年7月31日
【发明者】丁超, 谭麟, 梁惠强, 孙雅杰, 蔡彤旻, 陈大华, 叶南飚 申请人:金发科技股份有限公司, 上海金发科技发展有限公司