本发明涉及高分子材料领域，具体地说是一种高性能低成本PA-PP合金材料及其制备方法。
背景技术：
尼龙地毯作为最早大量使用的化纤类地毯，其耐磨性和回弹性是所有地毯中最好的，其耐酸碱和有机溶剂的特性使其便于清洁，其强度也高于其他天然纤维，此外，它还具有吸水性较小，密度较低，防霉防蛀性能好，价格便宜等优点。全世界尼龙产量的30-40％是用于生产尼龙地毯，并且在纤维市场中占到70％左右的份额。目前废旧尼龙地毯的处理方法有能量回收、填埋回收、化学回收和材料回收等，由于尼龙中含有大量的N和O原子，进行焚烧能量回收的方式往往会产生大量的氮氧化物等二次污染，目前尚不是一个好的处理方法，化学回收虽然对环境二次污染小，但是能耗较大，随着社会倡导环境保护、绿色经济、循环经济和可持续发展的理念的不断发展，将废旧尼龙地毯中PA6通过材料回收的方式循环再利用越来越受到大家的重视。但由于再生PA6经过使用过程，使用过程中的降解使其性能和新料相比有较多的下降，将其直接回收作为工程塑料应用具有较大的局限性，因此，需要对它们进行再次的改性处理，得到高性能复合材料后再利用。
技术实现要素：
本发明的目的是为了提供一种高性能低成本PA-PP合金及其制备方法；以解决现有技术的上述问题。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的。
一种PA-PP合金材料，包括以下按质量百分数配比的原料：再生PA6树脂30％～80％、PP树脂10～40％、玻璃纤维0～40％、相容剂0～10％，润滑分散剂0.1～1％、成核剂0.2～0.5％、抗氧剂0.2％～1％。
所述的再生PA6树脂为回收的废旧尼龙地毯经过破碎、清洗、分离、干燥后挤出造粒制得的再生PA6树脂，其按照乌氏粘度法相对粘度为2.0-2.7，其中PA6为聚己内酰胺。
所述的PP树脂为聚丙烯树脂，其熔融指数为3g/10min～60g/10min。
所述的玻璃纤维为无碱短切玻纤，短切长度为3mm～4.5mm，直径为7um～14um，所述的玻璃纤维表面经过硅烷偶联剂处理。
所述的相容剂为聚丙烯接枝马来酸酐、乙烯-醋酸乙烯接枝马来酸酐或乙烯-辛烯共聚物接枝物马来酸酐中的一种。
所述的润滑分散剂为亚乙基双硬脂酰胺或硅酮母粒。
所述的成核剂为超细滑石粉、乙烯与甲基丙烯酸共聚物的锌盐、纳米SiO2中的一种。
所述的抗氧剂为抗氧剂2450、抗氧剂1010、抗氧剂2450与抗氧剂168复配物、抗氧剂1010与抗氧剂168复配物中的一种。
上述PA-PP合金的制备方法，包括以下步骤：
(1)将再生PA6在100℃～120℃下干燥8小时以上，将PP在90℃～110℃下干燥2小时以上，玻璃纤维、相容剂、润滑剂分散剂、成核剂及抗氧剂在70℃～100℃下干燥4小时；
(2)将干燥处理后的再生PA6、PP、相容剂，润滑分散剂、成核剂及抗氧剂按比例称取后放入高速混合机中，常温下搅拌10～30分钟。
(3)将步骤(2)混合后的物料加入到双螺杆挤出机的主喂料口，将按重量配比称取的玻璃纤维加入到双螺杆挤出机的侧喂料口，在210℃～260℃充分塑化混合后挤出、冷却造粒，即得本发明的一种高性能低成本PA-PP合金。
本发明的有益效果是，本发明制得的一种高性能低成本PA-PP合金是以再生PA6和PP为基料，同时添加玻璃纤维、相容剂及少量其它的辅助性助剂进行共混，具有优异的性能并且成本低廉，在建材、汽车、电子电器和日用品等领域具有非常光明的实用前景和明显的社会经济效益。
具体实施方式
下面通过优选的实施例和对比例进一步说明本发明的技术方案，在不违反本发明的宗旨下，本发明应不限于以下实验例具体明示的内容。
对比例所用原材料如下：
聚己内酰胺(PA6)：相对粘度范围为2.0-2.7；
聚丙烯(PP)：其熔融指数为3g/10min～60g/10min；
玻璃纤维：表面经过硅烷偶联剂处理过的无碱短切玻璃纤维；
相容剂：聚丙烯接枝马来酸酐；
润滑分散剂：硅酮母粒；
成核剂：超细滑石粉；
抗氧剂：抗氧剂1010与抗氧剂168复配物；
产品性能测试方法：
密度：按ISO 1183-1方法。
拉伸性能：按ISO 527方法，拉伸速度50毫米/分钟。
弯曲性能：按ISO 178方法，试验速度2毫米/分钟。
缺口冲击强度：按ISO 179方法，4毫米厚试样。
实施例1
一种高性能低成本PA-PP合金，其组成按质量百分数配比为：再生PA6树脂74％、PP树脂25％、聚丙烯接枝马来酸酐5％、硅酮母粒0.3％、超细滑石粉0.3％、抗氧剂1010 0.4％。其中，所述的再生PA6树脂为回收的废旧尼龙地毯经过破碎、清洗、分离、干燥后挤出造粒制得的再生PA6树脂，其按照乌氏粘度法相对粘度为2.0-2.7，其中PA6为聚己内酰胺。所述的PP树脂为聚丙烯。
制备方法：(1)将再生PA6在100℃～120℃下干燥8小时以上，将PP在90℃～110℃下干燥2小时以上，聚丙烯接枝马来酸酐、硅酮母粒、超细滑石粉、抗氧剂1010在70℃～100℃下干燥4小时；(2)将干燥处理后的再生PA6、PP、聚丙烯接枝马来酸酐、硅酮母粒、超细滑石粉、抗氧剂1010按比例称取后放入高速混合机中，常温下搅拌10～30分钟。(3)将步骤(2)混合后的物料加入到双螺杆挤出机的主喂料口，在210℃～260℃充分塑化混合后挤出、冷却造粒，即得本发明的一种高性能低成本PA-PP合金，采用注塑机制备标准力学测试试样，测试结果见表1。
实施例2
一种高性能低成本PA-PP合金，其组成按质量百分数配比为：再生PA6树脂49％、PP树脂35％、表面经过硅烷偶联剂处理过的无碱短切玻璃纤维10％、聚丙烯接枝马来酸酐5％、硅酮母粒0.3％、乙烯与甲基丙烯酸共聚物的锌盐0.3％、抗氧剂1010与抗氧剂168复配物0.4％。其中，所述的再生PA6树脂为回收的废旧尼龙地毯经过破碎、清洗、分离、干燥后挤出造粒制得的再生PA6树脂，其按照乌氏粘度法相对粘度为2.0-2.7，其中PA6为聚己内酰胺。所述的PP树脂为聚丙烯。
制备方法：(1)将再生PA6在100℃～120℃下干燥8小时以上，将PP在90℃～110℃下干燥2小时以上，表面经过硅烷偶联剂处理过的无碱短切玻璃纤维、聚丙烯接枝马来酸酐、硅酮母粒、乙烯与甲基丙烯酸共聚物的锌盐、抗氧剂1010与抗氧剂168复配物在70℃～100℃下干燥4小时；(2)将干燥处理后的再生PA6、PP、聚丙烯接枝马来酸酐，硅酮母粒、乙烯与甲基丙烯酸共聚物的锌盐、抗氧剂1010与抗氧剂168复配物按比例称取后放入高速混合机中，常温下搅拌10～30分钟。(3)将步骤(2)混合后的物料加入到双螺杆挤出机的主喂料口，将按重量配比称取的表面经过硅烷偶联剂处理过的无碱短切玻璃纤维加入到双螺杆挤出机的侧喂料口，在210℃～260℃充分塑化混合后挤出、冷却造粒，即得本发明的一种高性能低成本PA-PP合金，采用注塑机制备标准力学测试试样，测试结果见表1。
实施例3
一种高性能低成本PA-PP合金，其组成按质量百分数配比为：再生PA6树脂59％、PP树脂15％、表面经过硅烷偶联剂处理过的无碱短切玻璃纤维20％、聚丙烯接枝马来酸酐5％、硅酮母粒0.3％、纳米SiO20.3％、抗氧剂2450与抗氧剂168复配物0.4％。其中，所述的再生PA6树脂为回收的废旧尼龙地毯经过破碎、清洗、分离、干燥后挤出造粒制得的再生PA6树脂，其按照乌氏粘度法相对粘度为2.0-2.7，其中PA6为聚己内酰胺。所述的PP树脂为聚丙烯。
制备方法：(1)将再生PA6在100℃～120℃下干燥8小时以上，将PP在90℃～110℃下干燥2小时以上，表面经过硅烷偶联剂处理过的无碱短切玻璃纤维、聚丙烯接枝马来酸酐、硅酮母粒、纳米SiO2、抗氧剂2450与抗氧剂168复配物在70℃～100℃下干燥4小时；(2)将干燥处理后的再生PA6、PP、聚丙烯接枝马来酸酐、硅酮母粒、纳米SiO2、抗氧剂2450与抗氧剂168复配物按比例称取后放入高速混合机中，常温下搅拌10～30分钟。(3)将步骤(2)混合后的物料加入到双螺杆挤出机的主喂料口，将按重量配比称取的表面经过硅烷偶联剂处理过的无碱短切玻璃纤维加入到双螺杆挤出机的侧喂料口，在210℃～260℃充分塑化混合后挤出、冷却造粒，即得本发明的一种高性能低成本PA-PP合金，采用注塑机制备标准力学测试试样，测试结果见表1。
实施例4
一种高性能低成本PA-PP合金，其组成按质量百分数配比为：再生PA6树脂39％、PP树脂30％、表面经过硅烷偶联剂处理过的无碱短切玻璃纤维30％、聚丙烯接枝马来酸酐5％、硅酮母粒0.3％、乙烯与甲基丙烯酸共聚物的锌盐0.3％、抗氧剂1010 0.4％。其中，所述的再生PA6树脂为回收的废旧尼龙地毯经过破碎、清洗、分离、干燥后挤出造粒制得的再生PA6树脂，其按照乌氏粘度法相对粘度为2.0-2.7，其中PA6为聚己内酰胺。所述的PP树脂为聚丙烯。
制备方法：(1)将再生PA6在100℃～120℃下干燥8小时以上，将PP在90℃～110℃下干燥2小时以上，表面经过硅烷偶联剂处理过的无碱短切玻璃纤维、聚丙烯接枝马来酸酐、硅酮母粒、乙烯与甲基丙烯酸共聚物的锌盐、抗氧剂1010在70℃～100℃下干燥4小时；(2) 将干燥处理后的再生PA6、PP、聚丙烯接枝马来酸酐、硅酮母粒、乙烯与甲基丙烯酸共聚物的锌盐、抗氧剂1010按比例称取后放入高速混合机中，常温下搅拌10～30分钟。(3)将步骤(2)混合后的物料加入到双螺杆挤出机的主喂料口，将按重量配比称取的表面经过硅烷偶联剂处理过的无碱短切玻璃纤维加入到双螺杆挤出机的侧喂料口，在210℃～260℃充分塑化混合后挤出、冷却造粒，即得本发明的一种高性能低成本PA-PP合金，采用注塑机制备标准力学测试试样，测试结果见表1。
实施例5
一种高性能低成本PA-PP合金，其组成按质量百分数配比为：再生PA6树脂49％、PP树脂5％、表面经过硅烷偶联剂处理过的无碱短切玻璃纤维40％、聚丙烯接枝马来酸酐5％、硅酮母粒0.3％、超细滑石粉0.3％、抗氧剂1010与抗氧剂168复配物0.4％。其中，所述的再生PA6树脂为回收的废旧尼龙地毯经过破碎、清洗、分离、干燥后挤出造粒制得的再生PA6树脂，其按照乌氏粘度法相对粘度为2.0-2.7，其中PA6为聚己内酰胺。所述的PP树脂聚丙烯。
制备方法：(1)将再生PA6在100℃～120℃下干燥8小时以上，将PP在90℃～110℃下干燥2小时以上，表面经过硅烷偶联剂处理过的无碱短切玻璃纤维、聚丙烯接枝马来酸酐、硅酮母粒、超细滑石粉、抗氧剂1010与抗氧剂168复配物在70℃～100℃下干燥4小时；(2)将干燥处理后的再生PA6、PP、聚丙烯接枝马来酸酐、硅酮母粒、超细滑石粉、抗氧剂1010与抗氧剂168复配物按比例称取后放入高速混合机中，常温下搅拌10～30分钟。(3)将步骤(2)混合后的物料加入到双螺杆挤出机的主喂料口，将按重量配比称取的表面经过硅烷偶联剂处理过的无碱短切玻璃纤维加入到双螺杆挤出机的侧喂料口，在210℃～260℃充分塑化混合后挤出、冷却造粒，即得本发明的一种高性能低成本PA-PP合金，采用注塑机制备标准力学测试试样，测试结果见表1。
比较例1
直接采用相对粘度范围为2.0-2.7的聚己内酰胺(PA6)，聚丙烯(PP)制备PA-PP合金，其组成按质量百分数配比为：PA6树脂49％、PP树脂5％、表面经过硅烷偶联剂处理过的无碱短切玻璃纤维40％、聚丙烯接枝马来酸酐5％、硅酮母粒0.3％、超细滑石粉0.3％、抗氧剂1010与抗氧剂168复配物0.4％。其中，所述的PA6树脂为聚己内酰胺，相对粘度为2.0-2.7。所述的PP为聚丙烯。
制备方法：(1)将PA6在100℃～120℃下干燥8小时以上，将PP在90℃～110℃下干燥2小时以上，表面经过硅烷偶联剂处理过的无碱短切玻璃纤维、聚丙烯接枝马来酸酐、硅酮母粒、超细滑石粉、抗氧剂1010与抗氧剂168复配物在70℃～100℃下干燥4小时；(2) 将干燥处理后的PA6、PP、聚丙烯接枝马来酸酐、硅酮母粒、超细滑石粉、抗氧剂1010与抗氧剂168复配物按比例称取后放入高速混合机中，常温下搅拌10～30分钟。(3)将步骤(2)混合后的物料加入到双螺杆挤出机的主喂料口，将按重量配比称取的表面经过硅烷偶联剂处理过的无碱短切玻璃纤维加入到双螺杆挤出机的侧喂料口，在210℃～260℃充分塑化混合后挤出、冷却造粒，采用注塑机制备标准力学测试试样，测试结果见表1。
表1：性能测试结果。
从表1中可以看出，采用本发明的制备方法，制备的PA-PP合金具有较好的力学性能。与直接采用相对粘度为2.0-2.7的聚己内酰胺(PA6)，聚丙烯(PP)制备的PA-PP合金相比，本发明制备的PA-PP合金性能与之相当，但成本却降低很多。
通过本发明得到的模塑制品可广泛应用于建材、汽车、电子电器和日用品等领域。