一种尼龙6组合物及其制备方法和应用与流程

文档序号：15573100发布日期：2018-09-29 04:56阅读：456来源：国知局

本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种尼龙6组合物及其制备方法和应用。

背景技术：

尼龙66是由两组6个碳原子组成，而尼龙6(聚酰胺-6，又叫pa6，聚酰胺6)则是由一组6个碳原子组成，由于两种尼龙结构上的相似性和差异性，使两者的性能具有高度相似性，也各有特点。然而，长期以来，生产尼龙66的主要原料己二腈被国际大公司所垄断，国内需求基本依赖进口，也就是说，我国的尼龙66的生产和应用对国际市场具有很大的依赖性；与尼龙66市场现状不同的是，我国尼龙6的来源充足，基本上满足自给自足的现状。

压线帽是电器布线系统中测试或者穿线施工中用到的一种材料，其外壳为尼龙66工程塑料，内部金属管有铜、铝之分。对于在使用要求温度不苛刻的领域(如最高使用温度不高于200℃)的工作环境中，可实现尼龙6替代尼龙66用于生产压线帽，但纯的尼龙6在注塑过程中结晶较慢，成型周期较长，且注塑冷却时间也较为漫长，致使生产耗时长，不利于大规模的生产，难以满足实际生产需要。

目前，现有技术中，针对此类现象，大部分都采用加入成核剂降低结晶时间，例如cn101376744b公开了一种尼龙6复合物及其制备方法，其包括如下组份：尼龙699.2～96.9重量％、水滑石0.1～0.6重量％、分散剂0.5～1.5重量％、主抗氧剂0.1～0.5重量％、助抗氧剂0.1～0.5重量％，所述分散剂是接枝率为0.3～0.8％的马来酸酐接枝的聚乙烯弹性体，以上组份的重量百分含量之和为100％。此专利虽然在一定程度上实现了结晶温度、结晶速率的提升，但效果并不理想，且对于尼龙6组合物的应用方面，例如注塑成实际产品的成型周期以及注塑冷却耗时并无涉及，且对于复合物的机械性能等性能也没有任何涉及。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中的不足，提供一种改进的尼龙6组合物，其在满足不影响尼龙6基础性能甚至还有提升的前提下，极大地缩短了结晶时间，注塑成型周期也大大降低，进而降低了生产成本，适用于大规模生产。

本发明还提供了尼龙6组合物的制备方法。

本发明还提供了尼龙6组合物用于生产压线帽的用途。

为解决以上技术问题，本发明采取的一种技术方案如下：

一种尼龙6组合物，所述组合物的原料包括尼龙6、成核剂，以质量百分含量计，所述成核剂占所述原料的质量百分含量为0.01-0.5％，所述成核剂包括有机成核剂和无机成核剂，所述有机成核剂与所述无机成核剂的投料质量比为1︰1-5；所述原料还包括占所述原料的质量百分含量为0.05-1.0％的润滑剂。

根据本发明的一些优选方面，所述有机成核剂与所述无机成核剂的投料质量比为1︰1-3。

根据本发明的一些优选方面，所述润滑剂占所述原料的质量百分含量为0.05-0.6％。更优选地，所述润滑剂占所述原料的质量百分含量为0.1-0.6％。进一步优选地，所述润滑剂占所述原料的质量百分含量为0.3-0.6％。

根据本发明的一些优选方面，所述有机成核剂为选自尼龙-22、尼龙6t、聚对苯甲酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、褐煤酸钙、褐煤酸钠、褐煤酸铝和皂化聚丙烯酸离聚物中的一种或多种的组合。

根据本发明的一些优选方面，所述无机成核剂为选自钠基蒙脱石、有机膨润土、滑石、沸石、坡缕石、水辉石、埃洛石、高岭土、海泡石、硅灰石和碳黑中的一种或多种的组合。

根据本发明的一些具体且优选的方面，所述润滑剂为选自n,n’-乙撑双硬脂酰胺、环形对苯二甲酸丁二醇酯、氨基硅油、单硬脂酸甘油酯、聚二甲基硅氧烷、乙烯-乙酸乙烯蜡、硬脂酸钠、硬脂酸钙、硬脂酸钡、硬脂酸锌、硬脂酸锂、微晶石蜡、氧化聚乙烯蜡和季戊四醇硬脂酸酯中的一种或多种的组合。

进一步优选地，所述润滑剂为选自n,n’-乙撑双硬脂酰胺、单硬脂酸甘油酯、微晶石蜡、硬脂酸钙、硬脂酸钡、环形对苯二甲酸丁二醇酯、硬脂酸锌、聚二甲基硅氧烷和氧化聚乙烯蜡中至少两种的组合。

根据本发明，所述尼龙6的相对粘度为2.2-3.6。优选地，所述尼龙6的相对粘度为2.3-3.3。本发明中，相对粘度通过以96.00±0.15％硫酸为溶剂测量而得。

根据本发明的一些优选方面，所述原料还包括占所述原料的质量百分含量为0.05-0.5％的抗氧剂。

根据本发明的一些具体且优选的方面，所述抗氧剂为选自n,n-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺(抗氧剂1098)、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、双(2,4-二叔丁基苯基)丙酸]季戊四醇二亚磷酸酯、2,2-亚甲基-双(4-乙基-6-叔丁基酚)、4,4-偏丁撑-双-(6-叔丁基间甲酚)、1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷和1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4羟基苄基)苯中的一种或多种的组合。

本发明提供的又一技术方案；一种上述所述的尼龙6组合物的制备方法，所述制备方法包括：按配方比例称取各原料，将称取的所述尼龙6干燥后与剩余原料混合，挤出成型，即可。

根据本发明的一个具体方面，可将称取的所述尼龙6干燥后与剩余原料在高速混合机中混合均匀后再挤出成型。

根据本发明的一些优选方面，挤出温度为190-230℃。

根据本发明的一些优选方面，将所述尼龙6在750-85℃下进行真空干燥，干燥时间4-8小时。

本发明提供的又一技术方案；如上述所述的尼龙6组合物用于生产压线帽的用途。

由于以上技术方案的采用，本发明与现有技术相比具有如下优点：

本发明通过将有机成核剂、无机成核剂以及润滑剂复配使用，并控制各自含量，改善了尼龙6的结晶过程，使pa6组合物的α型晶体和γ型晶体处于平衡状态，使球晶颗粒更精细化，进而使得尼龙6组合物在结晶过程中结晶温度更高、结晶速度更快，而且还使得尼龙6组合物在实际的应用中，例如注塑成型中，成型周期大大降低，注塑的冷却时间也明显缩短，同时还没有影响尼龙6的基础性能甚至还有提升，尤其是韧性好，从而使得本发明的尼龙6组合物可以应用于对使用温度要求不高的工作环境中，进而能够应用于对使用温度要求不高的压线帽的生产，在节约了生产时间的同时降低了生产成本。

具体实施方式

以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明；应理解，这些实施例是用于说明本发明的基本原理、主要特征和优点，而本发明不受以下实施例的范围限制；实施例中采用的实施条件可以根据具体要求做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。

下述中，如无特殊说明，所有的原料均来自于商购或者通过本领域的常规方法制备而得。

各性能测试方法如下；拉伸性能：iso527-2:1993塑料拉伸性能的测定，第二部分：模压和挤压塑料试验条件；

弯曲性能：iso178:2001塑料弯曲性能测试；

悬臂梁缺口冲击强度：iso180:2001塑料悬臂梁冲击性能的测定。

热变形温度：iso75-1塑料-负荷不行温度的测定-第1部分：通用实验方法。

实施例1

本实施例提供的尼龙6组合物：

准确称取4.96千克尼龙6(pa6，相对粘度2.45)、0.005千克褐煤酸钙、0.005千克硅灰石、0.010千克单硬脂酸甘油酯、0.01千克微晶石蜡、0.010千克抗氧剂1098。