一种PA6复合材料及其制备方法与流程

文档序号:11509761阅读:640来源:国知局

本发明属于高分子材料技术领域,特别是指一种pa6复合材料及其制备方法。



背景技术:

聚酰胺6(pa6)是一种广泛应用的高分子聚酯树脂,pa6具有良好的耐疲劳性,较好的耐热性,优良的尺寸稳定性等优点,但是它的阻燃性和抗静电性能一般。在一些特定的应用领域,对pa6有阻燃性能、抗静电性能和物理性能有很高的要求,普通pa6复合材料无法满足要求。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种pa6复合材料及其制备方法,以解决现有技术中的普通pa6复合材料的应用领域受到限制的问题。

本发明是通过以下技术方案实现的:

一种pa6复合材料,按重量份由以下组分组成:

其中ppta纤维是经过碱处理后的ppta纤维。

所述ppta纤维的碱处理,具体由如下步聚:

(1)常温状态下将ppta纤维用去离子水洗涤3-5h,以除去ppta纤维表面上的一些杂质;

(2)常温状态下将步聚(1)中洗涤后的ppta纤维抽滤去水后放入naoh水溶液中,反应2-4h;

(3)将步聚(2)经过naoh处理后的ppta纤维用60-80℃的去离子水洗涤;

(4)待ppta纤维冷却至常温后放入冰醋酸溶液中,将ph值调至中性,抽滤干燥后既得碱处理后的ppta纤维。

所述naoh水溶液浓度为0.2-0.6mol/l;所述冰醋酸溶液浓度为0.8-1.0mol/l。

所述相容剂为sebs-g-mah。

所述纳米azo的粒径为30-40nm。

所述抗氧剂为三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯或1,3,5-三甲基-2,4,6-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯中的一种或几种的混合。

上述任一种pa6复合材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)称取80份-100份的pa6、10份-16份ppta纤维、4份-6份纳米azo、0.1份-0.3份sebs-g-mah、0.1份-0.5份抗氧剂混合并搅拌均匀,得到混合料;

(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒,即得到pa6复合材料。

所述步骤(2)具体为:

将步骤(1)中得到的混合料投入到双螺杆挤出机的料斗中,其中,所述双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区,一区温度200~220℃,二区温度240~260℃,三区温度240~260℃,四区温度240~260℃,五区温度240~260℃,六区温度240~260℃,机头温度240~260℃,螺杆转速200~280r/min。

本发明的有益效果是:

1、经过碱处理后的ppta表面极性键增多,有利于提高ppta与pa6之间的相容性。

2、sebs-g-mah的加入进一步提高了ppta与pa6之间的相容性。

3、ppta纤维的作用主要有以下几点:1)ppta纤维本身具有一定的阻燃性,它的加入提升了pa6复合材料的阻燃性能。2)ppta纤维的加入提升了pa6复合材料的物理性能。

4、纳米azo(氧化锌铝)的加入提升了pa6材料的抗静电性能。

具体实施方式

以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案,以下的实施例仅是示例性的,仅能用来解释和说明本发明的技术方案,而不能解释为是对本发明技术方案的限制。

本申请的各实施例中所用的原料如下:

pa6(型号cm1017),日本东丽;ppta纤维(型号kevlar),美国杜邦;sebs-g-mah,苏州亚赛塑化有限公司;纳米azo,杭州万景新材料有限公司;抗氧剂(型号irganox168、irganox1010、irganox1330),瑞士汽巴精化。

本申请各实施例所用的测试仪器如下:

zsk30型双螺杆挤出机,德国w&p公司;jl-1000型拉力试验机,广州市广才实验仪器公司生产;htl900-t-5b型注射成型机,海太塑料机械有限公司生产;xcj-500型冲击测试机,承德试验机厂生产;qt-1196型拉伸测试仪,东莞市高泰检测仪器有限公司;qd-gjs-b12k型高速搅拌机,北京恒奥德仪器仪表有限公司。

本申请提供一种pa6复合材料,按重量份由以下组分组成:

其中ppta纤维是经过碱处理后的ppta纤维。

ppta纤维的碱处理,具体由如下步聚:

(1)常温状态下将ppta纤维用去离子水洗涤3-5h,以除去ppta纤维表面上的一些杂质;

(2)常温状态下将步聚(1)中洗涤后的ppta纤维抽滤去水后放入浓度为0.2-0.6mol/l的naoh水溶液中,反应2-4h;

(3)将步聚(2)经过naoh处理后的ppta纤维用60-80℃的去离子水洗涤3-5次;

(4)待ppta纤维冷却至常温后放入浓度为0.8-1.0mol/l的冰醋酸溶液中,将ph值调至中性,抽滤干燥后既得碱处理后的ppta纤维。

相容剂为sebs-g-mah。

纳米azo的粒径为30-40nm。

抗氧剂为巴斯夫公司的三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯(简称irganox168)、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(简称irganox1010)或1,3,5-三甲基-2,4,6-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯(简称irganox1330)中的一种或几种的混合。

上述任一种pa6复合材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)称取80份-100份的pa6、10份-16份ppta纤维、4份-6份纳米azo、0.1份-0.3份sebs-g-mah、0.1份-0.5份抗氧剂混合并搅拌均匀,得到混合料;

(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒,即得到pa6复合材料。

步骤(2)具体为:

将步骤(1)中得到的混合料投入到双螺杆挤出机的料斗中,其中,双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区,一区温度200~220℃,二区温度240~260℃,三区温度240~260℃,四区温度240~260℃,五区温度240~260℃,六区温度240~260℃,机头温度240~260℃,螺杆转速200~280r/min。

实施例1

(1)称取80份pa6、10份ppta纤维、4份纳米azo、0.1份sebs-g-mah、0.1份irganox1010混合并搅拌均匀,得到混合料;

(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒,即得到pa6复合材料p1。

其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为:一区温度200℃,二区温度240℃,三区温度240℃,四区温度240℃,五区温度240℃,六区温度240℃,机头温度240℃;螺杆转速200r/min。

实施例2

(1)称取100份pa6、16份ppta纤维、6份纳米azo、0.3份sebs-g-mah、0.1份irganox1010、0.2份irganox1330、0.2份irganox168混合并搅拌均匀,得到混合料;

(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒,即得到pa6复合材料p2。

其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为:一区温度220℃,二区温度260℃,三区温度260℃,四区温度260℃,五区温度260℃,六区温度260℃,机头温度260℃;螺杆转速280r/min。

实施例3

(1)称取90份pa6、13份ppta纤维、5份纳米azo、0.2份sebs-g-mah、0.1份irganox1010、0.2份irganox168混合并搅拌均匀,得到混合料;

(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒,即得到pa6复合材料p3。

其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为:一区温度210℃,二区温度250℃,三区温度250℃,四区温度250℃,五区温度250℃,六区温度250℃,机头温度250℃;螺杆转速240r/min。

实施例4

(1)称取95份pa6、15份ppta纤维、4份纳米azo、0.3份sebs-g-mah、0.1份irganox1010、0.1份irganox1330混合并搅拌均匀,得到混合料;

(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒,即得到pa6复合材料p4。

其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为:一区温度220℃,二区温度255℃,三区温度255℃,四区温度255℃,五区温度255℃,六区温度255℃,机头温度255℃;螺杆转速245r/min。

实施例5

(1)称取85份pa6、12份ppta纤维、5份纳米azo、0.2份sebs-g-mah、0.1份irganox1010、0.2份irganox1330混合并搅拌均匀,得到混合料;

(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒,即得到pa6复合材料p5。

其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为:一区温度220℃,二区温度245℃,三区温度245℃,四区温度245℃,五区温度245℃,六区温度245℃,机头温度245℃;螺杆转速265r/min。

对比例1

(1)称取85份pa6、0.2份sebs-g-mah、0.1份irganox1010、0.2份irganox1330混合并搅拌均匀,得到混合料;

(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒,即得到pa6复合材料d1。

其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为:一区温度220℃,二区温度245℃,三区温度245℃,四区温度245℃,五区温度245℃,六区温度245℃,机头温度245℃;螺杆转速265r/min。

性能测试:

将上述实施例1-5及对比例1制备的pa6复合材料用注塑机制成样条测试,测试数据如下表:

从上表可以看出,从表中还可以看出实施例1-5的阻燃性能、抗静电性能和物理性能都要好于对比例1,极大的扩展了pa6复合材料的应用领域,具有非常重要的意义。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变形,本发明的范围由所附权利要求极其等同限定。

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