本发明属于尼龙材料改性领域，具体为一种高光泽耐刮擦填充尼龙6组合物及其制备方法。
背景技术：
：尼龙6由于着色性、韧性好、抗化学性、耐磨、自润滑，使得其在汽车、家电和精密电子行业有着广泛应用。但其存在吸湿性高，尺寸不稳定等缺点。为了更好发挥尼龙6的作用，解决这些问题，在尼龙6树脂中通过添加填充、增强和增韧的方法形成改性尼龙6组合物。随着家电和汽车行业的发展，对于塑胶制品的外观和耐刮擦性有着较高要求，其中外观的好坏取决于产品表面光泽度，耐刮擦性取决于产品表面硬度。而现有技术中为了提高尼龙6表面光泽度，通过添加硫酸钡、滑石粉、晶须等填料，基本满足光泽度，但难以提高材料表面硬度和耐刮擦性。而现有技术中鲜有提及高光泽材料的耐刮伤性。技术实现要素：本发明要解决的技术问题是提供一种高光泽耐刮擦填充尼龙6组合物及其制备方法，解决一般填料填充尼龙6组合物达不到高光泽和耐刮擦的缺陷。为此，本发明采用以下技术方案：一种高光泽耐刮擦填充尼龙6组合物，按照重量份数，包括以下组分：尼龙6树脂65~90份超细滑石粉1~30份抗氧剂0.2~1份润滑剂0.2~1份成核剂0.2~1份耐刮擦剂1~4份。进一步地，尼龙6组合物包括以下组分：尼龙6树脂87.2份超细滑石粉10份抗氧剂0.3份润滑剂0.3份成核剂0.2份耐刮擦剂2份。进一步地，所述尼龙6树脂的相对粘度为2.1~2.3。相对粘度根据ISO307测试所得，将尼龙6树脂的相对粘度控制在2.1~2.3，是为了保证加工顺畅，螺杆扭矩小，组合物流动性好便于造粒。进一步地，所述尼龙6树脂的水分在0.1wt%以下。树脂水分重量百分比用卤素快速水分仪测试，将尼龙6树脂的水分重量百分比控制在0.1wt%以下，是为了防止树脂经过双螺杆挤出机发生降解，填料在树脂中形成抱团，更好的分散。进一步地，所述超细滑石粉的颗粒直径范围在0.5~0.7μm。粒径控制在此范围，是为了增加组合物的表面光泽度，提高组合物刚性和硬度，较小的粒径除提高组合物刚性外，能够作为成核剂提高组合物结晶度进一步地，所述抗氧剂为受阻酚类和亚磷酸酯类的复配物。抗氧剂可以提高组合物在加工过程中的热老化性能，同时提高加工后的颗粒在使用过程中的抗老化性能。进一步地，所述润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯。润滑剂可以减小组合物在加工过程的阻力，降低螺杆扭矩，改善组合物的脱模性。进一步地，所述成核剂为乙烯丙烯酸共聚物。通过在尼龙6树脂中添加成核剂，可以细化尼龙6晶粒，从而提高组合物的表面光泽度。进一步地，所述耐刮擦剂为硅氧烷聚合物固体颗粒。耐刮擦剂可以提高组合物表面硬度，增加组合物耐刮擦性和减小摩擦系数，减小螺杆扭矩，使得在加工过程挤出和切粒顺畅。一种制备上述的尼龙6组合物的方法，具体是：将原料加入混合机，混合均匀，然后将物料加入双螺杆挤出机，经双螺杆挤出机塑化、水冷、风干和造粒即得，温度控制在220~240℃，螺杆转速控制在300~400rpm。与现有的填充尼龙6组合物比较，本发明的有益效果在于：1、通过加入超细滑石粉能够使得制成的填充尼龙6组合物表面光泽度和表面硬度优于其他填料填充尼龙6组合物。2、通过加入受阻酚类和亚磷酸酯类复配抗氧剂，使得制备填充尼龙6组合物加工过程有很好的抗氧化功能，加工后的颗粒在长期使用过程中有较强的抗老化功能。3、通过加入硬脂酸类润滑剂，能够很大程度改善组合物脱模性，降低螺杆扭矩，提高填料的分散效果，保证填充尼龙6组合物制备的稳定性。4、通过加入乙烯丙烯酸共聚物成核剂，能够使得制备的填充尼龙6组合物形成较细的晶粒，提高材料的结晶度和表面光泽度。5、通过加入纯硅氧烷聚合物固体颗粒，能够显著提高材料耐刮擦性和减小摩擦（0.55减小到0.47），提高表面硬度，降低螺杆扭矩。6、通过超细滑石粉和耐刮擦剂复配，制备的填充尼龙6组合物表面光泽度和硬度大大提升，耐刮擦性优异，解决了现有产品容易刮伤、耐刮擦性差的问题。具体实施方式下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明。以下实施例中，尼龙6树脂是从中国石化岳阳石化商购的PA6YH800树脂，相对粘度为2.1~2.3，分在0.1wt%以下。超细滑石粉是从和氏璧化工可商购的HTP-05，颗粒直径范围在0.5~0.7μm。抗氧剂是从德国布吕格曼商购，型号为QB1202。润滑剂是从崴其贸易有限公司商购的PETS，是一种硬脂酸类高分子化合物：季戊四醇硬脂酸酯。成核剂是从崴其贸易有限公司商购的P32。耐刮擦剂是从广州融大化工商购的纯硅氧烷聚合物固体颗粒，牌号40-411。实施例1~4、对比例1~3的原料配比如表1所示：表1（单位：重量份）尼龙6树脂超细滑石粉抗氧剂润滑剂成核剂耐刮擦剂实施例19010.30.30.22实施例287.2100.30.30.22实施例377.2200.30.30.22实施例467.2300.30.30.22对比例187.210a0.30.30.22对比例287.210b0.30.30.22对比例387.2100.30.30.2—a使用普通滑石粉代替超细滑石粉；b使用纳米硫酸钡代替超细滑石粉按照以下步骤制备：将尼龙6树脂、超细滑石粉、分散剂、润滑剂、成核剂和耐刮擦剂按重量份数加入高速混合机，混合均匀（5分钟），然后将混合好的物料加入双螺杆挤出机主喂料口，经双螺杆挤出机塑化、水冷、风干、切粒，从而制备填充尼龙6组合物。双螺杆挤出机温度控制在220~240℃，螺杆转速控制在300~400rpm。实施例1~4、对比例1~3所制得的尼龙6组合物，按照后文所所述的测量方法进行性能测试，结果如表2所示：表2实施例1实施例2实施例3实施例4对比例1对比例2对比例3拉伸强度（MPa）74807875767275弯曲强度（MPa）11412812011811085105弯曲模量（MPa）4670520043504528352831233480缺口冲击强度（KJ/m2）5.56.567.553.65熔体流动速率（250℃/2.16Kg）151511187108洛氏硬度HD84958986787570耐刮伤性优优优优良良差表面光泽度GS84898082717380从表2可以看出，耐刮擦剂可以明显提高材料表面硬度和耐刮伤性，相比普通滑石粉、纳米硫酸钡，超细滑石粉填充尼龙6组合物的表面硬度、耐刮擦性和表面光泽度更高，同时该组合物的流动性和力学性能较其他好，可以广泛应用于高光泽耐刮伤的家电、电子电器和汽车材料领域。实施例2作为优选方案，超细滑石粉的用量是10份，尼龙6组合物的洛氏硬度95，耐刮伤性优，表面光泽度89，均达到最佳状态，同时综合性能也较好。本发明的所用测量方法如下：1、粘度测试尼龙6树脂粘度采用毛细管粘度计，用浓硫酸和甲酸作溶剂，聚合物粘度的计算公式：VN=为在特定溶液中聚合物的粘度值，帕斯卡秒；为溶剂的粘度值，单位等同与；C为聚合物溶液的浓度，克每毫升；在特定溶剂中聚合物溶液的浓度；VN粘度值，毫升每克。2、水分测试尼龙树脂水分测试参照GB/T3543，采用卤素快速水分仪测试，将尼龙树放于测试仪器的托盘中称取重量m1，设定温度干燥后，称取重量m2，树脂的含水量为（m1-m2）/m2。3、拉伸强度测试组合物的拉伸强度，测试方法参照ISO527，按照样条尺寸标准：窄部分宽度（10.0±0.2）mm，优选厚度：（4.0±0.2）mm，总长度：≥150mm，夹具间初始距离：（115±1）mm，样条前处理：在温度23±2℃，湿度50±5%RH条件下状态调节不少于16小时，用电子拉力机，拉伸速率50mm/min，输入样条实际参数，会得到拉伸强度。4、弯曲强度和模量测试组合物的弯曲强度，测试方法参照ISO178，按照样条尺寸标准：长度l：（80±2）mm，宽度b：（10.0±0.2）mm，厚度h：（4.0±0.2）mm，跨距64mm。样条前处理：温度23±2℃，湿度50±5%RH条件下状态调节不少于16小时。用弯曲测试仪器，试验速率2mm/min，输入样条实际参数，仪器会显示弯曲强度和弯曲模量。5、悬臂梁缺口冲击强度测试组合物的悬臂梁缺口冲击强度，测试方法参照ISO180，采用悬臂梁缺口冲击仪，样条采用A型缺口，长度L：80mm，宽度b：0mm，厚度a：4mm，冲击速度3.5m/S，样条前处理：温度23±2℃，湿度50±5%RH条件下状态调节不少于16小时，所得冲击吸收功比剩余缺口面积，就是缺口冲击强度。6、熔体质量流动速率测试组合物熔体质量流动速率，测试方法参照ISO1133，采用熔体质量流动速率仪测试，料筒里添加5g组合物，温度250℃，负荷2.16KG，间隔时间5s，计算10min内流出的质量，单位g/10min。7、洛氏硬度测试组合物的洛氏硬度，测试标准参照ISO2039-2，采用洛氏硬度仪，将材料通过模塑制成长*宽：40mm*40mm，厚度64mm的色板，然后在材料表面施加初负荷力，随后施加主负荷力，然后恢复到相同的初负荷。洛氏硬度是由压头上的负荷从规定初负荷增加到主负荷，然后再恢复到相同初负荷时的压值净增量求出，用HR表示。8、耐刮伤性测试将所得的组合物制备成长*宽：40mm*40mm的色板，铅笔在表面刮伤，然后用二次元看刮伤的深度，以此来判断耐刮伤性的好坏。刮伤深度大于2mm的为差，小于1mm的为优，1~2mm的为良。9、表面光泽度测试将所得的组合物制备成长*宽：40mm*40mm的色板，用光泽度计测试，选择角度60度，测试所得的数值为组合物表面光泽度结果。实施例5一种尼龙6组合物，其组成为：尼龙6树脂65份超细滑石粉15份抗氧剂0.5份润滑剂0.2份成核剂1份耐刮擦剂1份。制备方法与实施例1相同。实施例6一种尼龙6组合物，其组成为：尼龙6树脂75份超细滑石粉25份抗氧剂1份润滑剂1份成核剂0.5份耐刮擦剂4份。制备方法与实施例1相同。以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何属于本
技术领域：
的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。当前第1页1 2 3