专利名称：尼龙6/氨纶废丝复合材料及其制备方法
技术领域：
:本发明属于材料领域，具体而言，涉及一种相容性良好尼龙6/氨纶废丝复合材料及其制备方法。
背景技术：
:尼龙6 (聚酰胺6)是目前应用广泛的一种通用工程塑料，广泛用于制造各种机械、电子电气部件，但是尼龙6耐低温性能较差，尤其是在低温条件下冲击强度更低，在一定程度上限制了尼龙6制品的应用。改善尼龙6冲击强度最常见的方法是添加橡胶或弹性体与尼龙6共混。目前，弹性体的价格在每吨18000元左右，聚氨酯弹性体的价格在每吨23000元左右，增韧成本较高。目前，氨纶的产量呈现逐年增加的趋势，在材料工业中占据着极其重要的地位。随着人们环保意识的提高，实现低污染、可持续的合理利用资源，已成为人们实际生产中必须克服和考虑的问题。氨纶废丝的回收与再利用研究已经引起各级政府和科技人员的重视，成为亟待解决的重要课题。氨纶废丝基本上都是纺丝成形过程中的一些异常所致，其本身的聚合体并未发生较大的变性，所得的氨纶废丝 的分子结构仍是聚氨酯大分子。本发明是将处理过的氨纶废丝做为弹性体与尼龙6机械共混，既降低了成本又能变废为宝。先前有很多工作研究了尼龙和聚氨酯的共混物:塑料工业2007年第35卷(第10期):39-41公开了尼龙6与聚氨酯弹性体共混物的结构与性能，复合材料的冲击强度比尼龙6有所提高；华侨大学的王缸荣在其硕士论文中公开了 TPU/PA6共混物及其复合材料的性能，文中提到当TPU含量增加时复合材料出现了分层现象，即复合材料的相容性不好 ’华南理工大学汪涛在其硕士论文中公开了热塑性聚氨酯弹性体/尼龙6共混相容性研究，文中主要研究了接枝聚合物EVA-g-MAH，但制备工艺较为复杂。以上文献并未提及尼龙6/氨纶废丝的共混，以及在共混中采用交联剂
发明内容
:本发明的一个目的是提供一种尼龙6/氨纶废丝复合材料，解决尼龙6和氨纶废丝两种材料之间的相容性问题；本发明的另一个目的是提供一种处理氨纶废丝的新方法，通过机械共混的方法将氨纶废丝和尼龙6制备成性能良好的复合材料。为达到上述目的，本发明采用如下的技术方案；本发明一方面涉及一种尼龙6/氨纶废丝复合材料，包括如下重量百分比的原料制成:尼龙6 70% -90% ;氨纶废丝10% -30%,交联剂0.2% -3%。在本发明的一个优选实施方式中，所述交联剂为过氧化二异丙苯和/或过氧化苯甲酰。作为本发明的一个优选实施方式，所述的氨纶废丝用量在24%左右，尼龙6用量在76%左右，交联剂用量在0.2% -3%。
本发明另一方面还涉及上述复合材料的制备方法，包括如下步骤:(I)氨纶废丝在挤出机中挤出造粒，挤出机各段的温度控制在170_190°C ；(2)将挤出后的氨纶粒料按配方量称取并用交联剂处理；(3)将尼龙6置于鼓风烘箱中在80_90°C下干燥6小时以上；(4)将步骤(3)所得的干燥的尼龙6和⑵中处理过的氨纶粒料在高速混合机中混合4分钟以上；(5)将步骤(4)所得的物料加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，挤出各段温度控制在 220 0C -240 0C ο借由上述技术方案，本发明的尼龙6/氨纶共混物及其制备方法具有的优点是:(I)目前，对聚氨酯类废弃物进行回收利用的一种基本方法是化学回收方法，主要有醇解法、热裂解法、水解法、碱解法等等。用机械共混的方法处理氨纶废丝尚未有报道，此法对于氨纶废丝的处理既环保又经济。
·
(2)采用的交联剂能增加尼龙和氨纶的相容性，得到的聚合物在冲击强度和断裂伸长率增加的同时，拉伸强度弯曲强度等降低的较少，同时弯曲模量还有所上升。
具体实施方式
:下面结合具体实施例对本发明作进一步详细描述。 实施例1 (尼龙6/氨纶共混物的制备)(I)氨纶含量为24%，尼龙6含量为76%。(2)氨纶废丝在挤出机中挤出造粒，挤出机各段的温度控制在170_190°C。(3)将尼龙6置于鼓风烘箱中在85°C下干燥7个小时；(4)将步骤(3)所得的干燥的尼龙6和(2)中的氨纶粒料在高速混合机中混合5min ；(5)将步骤(4)所得的物料加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，挤出各段温度控制在 220 0C -240 0C ο实施例2 (尼龙6/氨纶/过氧化苯甲酰共混物的制备)(I)氨纶含量为24%，尼龙6含量为76%，过氧化苯甲酰含量0.2%-3 %。(2)氨纶废丝在挤出机中挤出造粒，挤出机各段的温度控制在170_190°C。(3)将0.2% -3%的过氧化苯甲酰按一定比例溶解在无水乙醇中，配成溶剂，对步骤(I)中的氨纶粒料进行表面处理。(4)将尼龙6置于鼓风烘箱中在85°C下干燥7个小时；(5)将步骤(3)所得的干燥的尼龙6和⑵中处理过的氨纶粒料在高速混合机中混合5min ；(6)将步骤(4)所得的物料加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，挤出各段温度控制在 220 0C -240 0C ο实施例3 (尼龙6/氨纶/过氧化二异丙苯共混物的制备)(I)氨纶含量为24%，尼龙6含量为76%，过氧化二异丙苯含量0.2%-3 %。(2)氨纶废丝在挤出机中挤出造粒，挤出机各段的温度控制在170_190°C。(3)将0.2% -3%的过氧化二异丙苯按一定比例溶解在无水乙醇中，配成溶剂，对步骤(I)中的氨纶粒料进行表面处理。(4)将尼龙6置于鼓风烘箱中在85°C下干燥7个小时；(5)将步骤(3)所得的干燥的尼龙6和⑵中处理过的氨纶粒料在高速混合机中混合5min ；(6)将步骤(4)所得的物料加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，挤出各段温度控制在 220 0C -240 0C ο将上述实施例得到的共混物材料粒子，通过注塑成型后测试性能，结果如下表I。各实施例产品性能检测:按GB/T1040-1992测试拉伸强度、拉伸速度20mm/min ；按GB/T9341-1988测试弯曲强度、弯曲模量测试速度2mm/min ；按GB/T1843-1996测试悬臂梁缺口冲击强度。表1:实施例1、2、3的尼龙6/氨纶/交联剂共混物的性能表
权利要求
1.一种尼龙6/氨纶废丝复合材料，包括如下重量百分比的原料制成:尼龙6.70% -90% ;氨纶废丝 10% -30%,交联剂 0.2% -3%。
2.根据权利要求1所述的复合材料，所述交联剂为过氧化二异丙苯和/或过氧化苯甲酰。
3.根据权利要求1或2所述的复合材料，所述的氨纶废丝用量在24%左右，尼龙6用量在76%左右，交联剂用量在0.2% -3%。
4.根据权利要求1所述的复合材料，所述氨纶废丝为工业生产中的氨纶废丝。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的复合材料的制备方法，包括如下步骤: (1)氨纶废丝在挤出机中挤出造粒，挤出机各段的温度控制在170-190°C； (2)将挤出后的氨纶粒料按配方量称取并用交联剂处理； (3)将尼龙6置于鼓风烘箱中在80-90°C下干燥6小时以上； (4)将步骤(3)所得的干燥的尼龙6和(2)中处理过的氨纶粒料在高速混合机中混合.4分钟以上； (5)将步骤(4)所得的物料加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，挤出各段温度控制在.220 0C -240 0C ο
全文摘要
本发明涉及一种具有良好力学性能的尼龙6/氨纶废丝复合材料及其制备方法，包括如下重量百分比的原料制成尼龙6 70％-90％；氨纶废丝10％-30％，交联剂0.2％-3％。本发明的复合材料较好地解决了尼龙和氨纶共混相容性不良的问题，制得的尼龙/氨纶共混物不但具有良好的韧性，而且较好地保持了尼龙本身的强度，同时降低了尼龙复合材料的成本，扩展了尼龙的应用范围。又能将氨纶废丝变废为宝，符合当今社会低碳环保可持续发展的方向。
文档编号C08L75/04GK103073882SQ201210597198
公开日2013年5月1日 申请日期2012年12月28日 优先权日2012年12月28日
发明者赵清香, 刘民英, 付鹏, 张佳阳 申请人:郑州大学