本发明涉及工程塑料领域，具体涉及抗静电/导电高强高韧尼龙6复合材料及其制备方法。
背景技术：
：由于尼龙6（PA6）具有优异的综合性能，比如耐老化性能好、机械减振能力好、良好的滑动性、优异的耐磨性、机械加工性能好、用于精密有效控制时、无蠕动现象、抗磨性能良好、尺寸稳定性好，因此，PA6在汽车、电子电器、日常用品及工业中得到广泛的应用，成为工程塑料中应用最广的品种。为了满足更多领域的应用需求，需要对PA6进行改性处理。比如，填充玻璃纤维可以有效的提高PA6的耐热性及强度并降低其产品收缩率；加入增韧剂可以改善PA6的抗冲击性能；填充抗静电/导电助剂可以避免PA6产品产生静电；填充导热填料可以有效的提高PA6的导热率。本发明旨在制备一种新型抗静电/导电级的高强高韧的尼龙6复合材料。技术实现要素：为了满足其在汽车领域、工业领域等不断发展的要求，本发明制备了一种具有抗静电/导电性能的高强高韧的综合性能优异的尼龙6复合材料。为了解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案来实现的：该种抗静电/导电尼龙6复合材料，其特征在于，由以下重量份原料制成：尼龙6：30~60；增韧剂：20~40；引发剂：0.1~2；长玻璃纤维：10~30；抗静电/导电助剂：0~10；加工助剂：0.5~2。作为优选，所述的增韧剂为EPDM、POE中一种或两者混合物。作为优选，所述的引发剂为阿克苏诺贝尔的Trigonox311。作为优选，所述的长玻璃纤维为直径5-20um的无碱长玻璃纤维。作为优选，所述的抗静电/导电助剂为导电炭黑、碳纳米管、石墨、聚醚酰胺、聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙二醇/丙二醇共聚物中一种或两种以上。作为优选，所述的加工助剂为抗氧剂、紫外光稳定剂、抗水解剂、润滑剂、偶联剂中的一种或两种以上。本发明的抗静电/导电尼龙6复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：先将尼龙6加入到高速混合机中在100~110℃下进行干燥处理，然后加入弹性体并混合均匀，再加入抗静电/导电助剂、引发剂和加工助剂并混合均匀，其中长玻璃纤维采用侧喂料，最后利用双螺杆挤出机熔融挤出、拉条、风冷、造粒，得到抗静电/导电尼龙6复合材料粒子。作为优选，所述的双螺杆挤出机的螺杆长径比为35:1~48:1，熔融共混的温度为200℃~230℃。本发明所制备的抗静电/导电尼龙6复合材料，与现有技术相比具有如下突出优势：一、本发明制备的抗静电/导电尼龙6复合材料，在熔融剪切作用下，高温自由基引发剂Trigonox311诱发PA6和EPDM/POE产生大分子自由基，PA6大分子自由基之间、EPDM/POE大分子自由基之间和/或PA6大分子自由基与EPDM/POE大分子自由基之间进行再聚合，最终得到微交联体系的两相网络互穿结构，真正实现硬相PA6和软相EPDM/POE的相结合，微交联超韧PA6兼具PA6本身的优势，又融合了EPDM/POE软相的优异韧性，而不是简单的现有的PA6和EPDM-g-MAH或POE-g-MAH的熔融共混物。二、在微交联PA6/EPDM或PA6/POE中，导电炭黑、碳纳米管和石墨等导电填料选择性分布在PA6相中，因此在较低含量导电填料时，就可以达到导电通路的效果，最终得到导电PA6复合材料。三、本发明制备的抗静电/导电尼龙6复合材料，选用长玻璃纤维进行增强，导电填料优先分布在PA6/长玻璃纤维界面处，因此长玻璃纤维对导电填料的分布具有导向作用，更易形成完整的导电通路。另外，长玻璃纤维可以显著提高PA6复合材料的热变形温度、强度及模量，并降低PA6复合材料的收缩率及翘曲性。四、本发明抗静电/导电尼龙6复合材料的制备方法，采用现有设备双螺杆挤出机即可实施，可一次挤出制备，方法简单，易于操作，适用于工业化生产，具备广阔的应用前景。具体实施方式为了使本发明要解决的技术问题、技术方案以及有效效果更加清楚，以下通过实施例和对比例进一步描述本发明，但本发明并不限于这些实施例。该种抗静电/导电尼龙6复合材料，由以下重量份原料制成：尼龙6：30~60；增韧剂：20~40；引发剂：0.1~2；长玻璃纤维：10~30；抗静电/导电助剂：0~10；加工助剂：0.5~2。所述的增韧剂为EPDM、POE中一种或两者混合物。所述的引发剂为阿克苏诺贝尔的Trigonox311。所述的长玻璃纤维为直径5-20um的无碱长玻璃纤维。所述的抗静电/导电助剂为导电炭黑、碳纳米管、石墨、聚醚酰胺、聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙二醇/丙二醇共聚物中一种或两种以上。所述的加工助剂为抗氧剂、紫外光稳定剂、抗水解剂、润滑剂、偶联剂中的一种或两种以上。本发明的抗静电/导电尼龙6复合材料的制备方法，包括以下步骤：先将尼龙6加入到高速混合机中在100~110℃下进行干燥处理，然后加入弹性体并混合均匀，再加入抗静电/导电助剂、引发剂和加工助剂并混合均匀，其中长玻璃纤维采用侧喂料，最后利用双螺杆挤出机熔融挤出、拉条、风冷、造粒，得到抗静电/导电尼龙6复合材料粒子。所述的双螺杆挤出机的螺杆长径比为35:1~48:1，熔融共混的温度为200℃~230℃。实施例1重量份原料配方如下：尼龙6：60；EPDM：30；引发剂：0.5；长玻璃纤维：10；PETs：0.5。称取以下重量的原料：尼龙6（杜邦7304NC010）60Kg，EPDM（DSM1446A）30Kg，引发剂（阿克苏诺贝尔Trigonox311）0.5Kg，长玻璃纤维（南京康友复合材料厂，直径10um，无碱）10Kg，PETs（广州嘉德乐生化科技有限公司）0.5Kg。制备过程如下：先将尼龙6加入到高速混合机中在100℃下进行干燥处理，然后加入EPDM并混合均匀，再引发剂和加工助剂并混合均匀，其中长玻璃纤维采用侧喂料，最后利用双螺杆挤出机熔融挤出、拉条、风冷、造粒，得到抗静电/导电尼龙6复合材料粒子。所述的双螺杆挤出机的螺杆长径比为48:1，熔融共混的温度为200℃~230℃。实施例2重量份原料配方如下：尼龙6：60；EPDM：30；引发剂：1；长玻璃纤维：10；PETs：0.5。称取以下重量的原料：尼龙6（杜邦7304NC010）60Kg，EPDM（DSM1446A）30Kg，引发剂（阿克苏诺贝尔Trigonox311）1Kg，长玻璃纤维（南京康友复合材料厂，直径10um，无碱）10Kg，PETs（广州嘉德乐生化科技有限公司）0.5Kg。制备过程如实施例1所述。实施例3重量份原料配方如下：尼龙6：60；EPDM：30；引发剂：1.5；长玻璃纤维：10；PETs：0.5。称取以下重量的原料：尼龙6（杜邦7304NC010）60Kg，EPDM（DSM1446A）30Kg，引发剂（阿克苏诺贝尔Trigonox311）1.5Kg，长玻璃纤维（南京康友复合材料厂，直径10um，无碱）10Kg，PETs（广州嘉德乐生化科技有限公司）0.5Kg。制备过程如实施例1所述。实施例4重量份原料配方如下：尼龙6：55；EPDM：25；引发剂：1；长玻璃纤维：20；PETs：0.5。称取以下重量的原料：尼龙6（杜邦7304NC010）55Kg，EPDM（DSM1446A）25Kg，引发剂（阿克苏诺贝尔Trigonox311）1Kg，长玻璃纤维（南京康友复合材料厂，直径10um，无碱）20Kg，PETs（广州嘉德乐生化科技有限公司）0.5Kg。制备过程如实施例1所述。实施例5重量份原料配方如下：尼龙6：50；EPDM：20；引发剂：1；长玻璃纤维：30；PETs：0.5。称取以下重量的原料：尼龙6（杜邦7304NC010）50Kg，EPDM（DSM1446A）20Kg，引发剂（阿克苏诺贝尔Trigonox311）1Kg，长玻璃纤维（南京康友复合材料厂，直径10um，无碱）30Kg，PETs（广州嘉德乐生化科技有限公司）0.5Kg。制备过程如实施例1所述。实施例6重量份原料配方如下：尼龙6：55；EPDM：25；引发剂：1；长玻璃纤维：20；导电炭黑：3；PETs：0.5。称取以下重量的原料：尼龙6（杜邦7304NC010）55Kg，EPDM（DSM1446A）25Kg，引发剂（阿克苏诺贝尔Trigonox311）1Kg，长玻璃纤维（南京康友复合材料厂，直径10um，无碱）20Kg，导电炭黑（阿克苏诺贝尔EC600JD）3Kg，PETs（广州嘉德乐生化科技有限公司）0.5Kg。制备过程如实施例1所述。实施例7重量份原料配方如下：尼龙6：55；EPDM：25；引发剂：1；长玻璃纤维：20；导电炭黑：8；PETs：0.5。称取以下重量的原料：尼龙6（杜邦7304NC010）55Kg，EPDM（DSM1446A）25Kg，引发剂（阿克苏诺贝尔Trigonox311）1Kg，长玻璃纤维（南京康友复合材料厂，直径10um，无碱）20Kg，导电炭黑（阿克苏诺贝尔EC600JD）8Kg，PETs（广州嘉德乐生化科技有限公司）0.5Kg。制备过程如实施例1所述。实施例8重量份原料配方如下：尼龙6：55；EPDM：25；引发剂：1；长玻璃纤维：20；聚醚酰胺：5；PETs：0.5。称取以下重量的原料：尼龙6（杜邦7304NC010）55Kg，EPDM（DSM1446A）25Kg，引发剂（阿克苏诺贝尔Trigonox311）1Kg，长玻璃纤维（南京康友复合材料厂，直径10um，无碱）20Kg，聚醚酰胺（法国阿克玛PebaxMV1074SP01）5Kg，PETs（广州嘉德乐生化科技有限公司）0.5Kg。制备过程如实施例1所述。对比例1重量份原料配方如下：尼龙6：55；EPDM-g-MAH：25；长玻璃纤维：20；PETs：0.5。称取以下重量的原料：尼龙6（杜邦7304NC010）55Kg，EPDM-g-MAH（苏州亚赛塑化有限公司）25Kg，长玻璃纤维（南京康友复合材料厂，直径10um，无碱）20Kg，PETs（广州嘉德乐生化科技有限公司）0.5Kg。制备过程如实施例1所述。对比例2重量份原料配方如下：尼龙6：55；EPDM-g-MAH：25；长玻璃纤维：20；导电炭黑：8；PETs：0.5。称取以下重量的原料：尼龙6（杜邦7304NC010）55Kg，EPDM-g-MAH（苏州亚赛塑化有限公司）25Kg，长玻璃纤维（南京康友复合材料厂，直径10um，无碱）20Kg，导电炭黑（阿克苏诺贝尔EC600JD）8Kg，PETs（广州嘉德乐生化科技有限公司）0.5Kg。制备过程如实施例1所述。对比例3重量份原料配方如下：尼龙6：55；EPDM-g-MAH：25；长玻璃纤维：20；聚醚酰胺：5；PETs：0.5。称取以下重量的原料：尼龙6（杜邦7304NC010）55Kg，EPDM-g-MAH（苏州亚赛塑化有限公司）25Kg，长玻璃纤维（南京康友复合材料厂，直径10um，无碱）20Kg，聚醚酰胺（法国阿克玛PebaxMV1074SP01）5Kg，PETs（广州嘉德乐生化科技有限公司）0.5Kg。制备过程如实施例1所述。对实施例1~8和对比例1~3分别进行悬臂梁缺口冲击性能测试（GB/1843-1996）和表面电阻率测试（GB/T1410-2006），结果如表1所示。表1实施例与对比例的力学性能对比缺口冲击强度/KJ/m2表面电阻率/Ω实施例15.8＞1013实施例26.1＞1013实施例36.3＞1013实施例46.5＞1013实施例56.6＞1013实施例65.9108实施例75.5106实施例85.7107对比例15.9＞1013对比例25.6109对比例35.5108上述的实施例是为便于该
技术领域：
的普通技术人员能理解和应用本发明。本领域的技术人员可以不经过创造性的对上述实施例做出修改并应用到其他领域，因此，本发明不仅仅限于上述实施例，本领域的技术人员受到本发明的启示而做出的改进和修改均在本发明的保护范围之内。当前第1页1 2 3