本发明涉及pa塑料技术领域，尤其涉及一种红外光反射尼龙6塑材及其制备方法。
背景技术：
聚酰胺俗称尼龙(nylon)，英文名称polyamide，简称pa，它是大分子主链重复单元中含有酰胺基团的高聚物的总称。最初用作制造纤维的原料，后来由于pa具有强韧、耐磨、自润滑、使用温度范围宽等优点而成为目前工业中应用广泛的一种工程塑料。pa广泛用来代替铜或有色金属制作机械、化工、电器零件，如柴油发动机燃油泵齿轮、水泵、高压密封圈、输油管等，也逐渐发展为汽车零部件、机械部件、电子电器产品、工程配件等产品。pa具有良好的综合性能，包括力学性能、耐热性、耐磨损性、耐化学药品性和自润滑性，且摩擦系数低，有一定的阻燃性，易于加工，适于用玻璃纤维和其它填料填充增强改性，提高性能和扩大应用范围。pa的品种繁多，有pa6、pa66、pa11、pa12、pa46、pa610、pa612等。
近年来，随着汽车等行业的快速发展，其外饰物中大量采用了pa塑材，但是工业化要求pa塑料一般为黑色，现有技术通常采用炭黑等添加物达到颜色要求，但是炭黑类的pa塑材受到日光照射，容易快速升温导致配件老化。因此，亟需开发一种颜色为黑色，又能够满足户外应用抗老化需求的新塑材。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种红外光反射尼龙6塑材，所述红外光反射尼龙6塑材能够反射红外光，延长pa6塑材制成的工业配件的寿命。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种红外光反射尼龙6塑材，包括以下重量份数的制备原料：
尼龙688.5～92.5份，相容剂2～6份，润滑剂0.2～1份，热红外反射剂0.5～1.5份，二氧化钛0～4份，抗氧剂0.5～1.5份，表面亲水剂0.5～1.5份；
所述热红外反射剂为铁铬氧化物。
优选的，所述相容剂包括聚烯烃弹性体或马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物。
优选的，所述润滑剂包括硬脂酸钙或硬脂酸锌。
优选的，所述铁铬氧化物为fe(iii)/cr(iii)氧化物，所述铁铬氧化物的密度为5.1g/cm3，分解温度为300℃，ph值为6～8。
优选的，当所述热红外反射剂的重量份数为1份时，所述二氧化钛的重量份数为0份、1份或4份。
优选的，所述抗氧剂为1010、168、1076和s9228中的一种或几种。
优选的，所述表面亲水剂为硅氧浸润剂，所述硅氧浸润剂包括聚二甲基硅氧烷。
本发明提供了上述技术方案所述红外光反射尼龙6塑材的制备方法，包括以下步骤：
将尼龙6、相容剂、润滑剂、热红外反射剂、二氧化钛、抗氧剂和表面亲水剂进行预混，得到预混料；
将所述预混料进行挤出，得到红外光反射尼龙6塑材。
优选的，所述预混的转速为500～1000rpm，时间为10～20min。
优选的，所述挤出在双螺杆挤出机中进行，所述双螺杆挤出机的料筒温度分别为220～240℃、220～240℃、230～250℃和240～250℃，螺杆转速为300～400r/min，真空度为-0.8～-0.5mpa，长径比为40:1。
本发明提供了一种红外光反射尼龙6塑材，包括以下重量份数的制备原料：尼龙688.5～92.5份，相容剂2～6份，润滑剂0.2～1份，热红外反射剂0.5～1.5份，二氧化钛0～4份，抗氧剂0.5～1.5份，表面亲水剂0.5～1.5份；所述热红外反射剂为铁铬氧化物。本发明在pa6中加入热红外反射剂，所用热红外反射剂为金属氧化物，与pa6具有很好的相容性，可以使得大量的红外线被反射，能够提高pa6塑材在红外光下的反射性，从而增强pa6塑材耐受光老化的性能，使塑材的温度和寿命得到大幅度提高。
本发明提供的红外光反射尼龙6塑材添加表面亲水剂，具有较好的亲水能力，在抗油污同时能够减少静电，不吸尘，具有很强的自清洁和抗油污能力，从而可以保持长效反射性。
具体实施方式
本发明提供了一种红外光反射尼龙6塑材，包括以下重量份数的制备原料：
尼龙688.5～92.5份，相容剂2～6份，润滑剂0.2～1份，热红外反射剂0.5～1.5份，二氧化钛0～4份，抗氧剂0.5～1.5份，表面亲水剂0.5～1.5份；
所述热红外反射剂为铁铬氧化物。
在本发明中，若无特殊说明，所需制备原料均为本领域技术人员熟知的市售商品。
以重量份计，本发明提供的红外光反射尼龙6塑材的制备原料包括尼龙688.5～92.5份，优选为89～91份，更优选为89.5～90.5份，本发明以尼龙6(pa6)作为基体树脂，所述尼龙6是半透明或不透明乳白色粒子，具有热塑性、轻质、韧性好、耐化学品和耐久性好等特性，比pa66等聚酰胺材料具有更好的流动性。
以所述尼龙6的重量份数为基准，本发明提供的红外光反射尼龙6塑材的制备原料包括相容剂2～6份，优选为3～5份，更优选为4份。在本发明中，所述相容剂优选包括聚烯烃弹性体(poe)或马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(poe-g-mah)。在本发明中，所述相容剂优选来源于dow陶氏gr216、exxonmobil、埃克森美孚vistamaxx、能之光meterchemn402或n410。在本发明中，所述相容剂与其他组分相互作用，形成一定的交联网络，同时促进各组分的互融性，增强塑材的抗冲击性。
以所述尼龙6的重量份数为基准，本发明提供的红外光反射尼龙6塑材的制备原料包括润滑剂0.2～1份，优选为0.4～0.8份，更优选为0.5～0.6份，进一步优选为0.5份。在本发明中，所述润滑剂优选包括硬脂酸钙或硬脂酸锌。本发明利用润滑剂方便塑材脱模。
以所述尼龙6的重量份数为基准，本发明提供的红外光反射尼龙6塑材的制备原料包括热红外反射剂0.5～1.5份，优选为0.8～1.2份，更优选为1份。在本发明中，所述热红外反射剂为铁铬氧化物，所述铁铬氧化物优选为fe(iii)/cr(iii)氧化物。在本发明中，所述铁铬氧化物优选来源于basf公司，所述铁铬氧化物的型号优选为k0095；所述铁铬氧化物的密度优选为5.1g/cm3，分解温度优选为300℃，ph值优选为6～8。pa6塑料老化的过程中，主要是受到了红外线的照射，导致pa6塑料的表面升温，长期反复导致塑料的内部结构发生变化，本发明在pa6中加入热红外反射剂，所用热红外反射剂与pa6具有很好的相容性，可以达到产品的热量反射，大量的红外线被反射，能够提高pa6塑材在红外光下的反射性，从而增强pa6塑材耐受光老化的性能，使塑材的温度和材料寿命得到大幅提高。另外，本发明所用热红外反射剂为金属氧化物，具有很好的材料耐热性，具有很好的染色性，能够满足pa6塑材的颜色等级要求(黑色)。
以所述尼龙6的重量份数为基准，本发明提供的红外光反射尼龙6塑材的制备原料包括二氧化钛0～4份，在本发明中，当所述热红外反射剂的重量份数优选为1份时，所述二氧化钛的重量份数优选为0份、1份或4份。本发明通过添加二氧化钛能够进一步使得nir波段的热量被大量反射，使pa6塑材的表面和体积温度降低，保护pa6塑材的内部结构，增强长期抗光老化的效果。
以所述尼龙6的重量份数为基准，本发明提供的红外光反射尼龙6塑材的制备原料包括抗氧剂0.5～1.5份，优选为0.8～1.2份，更优选为1份。在本发明中，所述抗氧剂优选为1010、168、1076和s9228中的一种或几种；当所述抗氧剂为上述种类中的一种或几种时，本发明对所述不同种类的具体配比没有特殊的限定，任意配比均可。本发明利用抗氧剂与其他试剂协同作用，能够增强pa6塑材的抗氧化、耐老化性能。
以所述尼龙6的重量份数为基准，本发明提供的红外光反射尼龙6塑材的制备原料包括表面亲水剂0.5～1.5份，优选为0.8～1.2份，更优选为1份。在本发明中，所述表面亲水剂优选为硅氧浸润剂，所述硅氧浸润剂优选包括聚二甲基硅氧烷。本发明利用表面亲水剂增加pa6塑材表面的亲水性和反射性，在达到抗老化效果的同时，使得pa6塑材便于清洗。
本发明提供了上述技术方案所述红外光反射尼龙6塑材的制备方法，包括以下步骤：
将尼龙6、相容剂、润滑剂、热红外反射剂、二氧化钛、抗氧剂和表面亲水剂进行预混，得到预混料；
将所述预混料进行挤出，得到红外光反射尼龙6塑材。
本发明将尼龙6、相容剂、润滑剂、热红外反射剂、二氧化钛、抗氧剂和表面亲水剂进行预混，得到预混料。在本发明中，所述预混的转速优选为500～1000rpm，时间优选为10～20min，更优选为15min。本发明优选在高速搅拌机中进行所述预混。
得到预混料，将所述预混料进行挤出，得到红外光反射尼龙6塑材。本发明优选将所述预混料经过主喂料口加入双螺杆挤出机，进行挤出；所述双螺杆挤出机的料筒温度优选分别为220～240℃、220～240℃、230～250℃和240～250℃；螺杆转速优选为300～400r/min，更优选为350r/min；真空度优选为-0.8～-0.5mpa，更优选为-0.7～-0.6mpa，长径比优选为40:1。本发明对所述双螺杆挤出机的型号没有特殊的限定，选用本领域熟知的型号即可。
下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
原料配比：
制备方法：
将上述原料按照配比加入高速搅拌机，在750r/min条件下进行预混20min，得到预混料；将所述预混料经过主喂料口加入双螺杆挤出机，进行共同挤出，双螺杆挤出机料筒温度分别为220℃、220℃、230℃和240℃，螺杆转速350r/min，真空度为-0.8～-0.5mpa，长径比40:1，得到红外光反射尼龙6塑材。
实施例2
原料配比：在实施例1的基础上，添加tio2，1份。
本实施例的制备方法与实施例1相同。
实施例3
原料配比：与实施例2的区别仅在于：tio2，4份。
本实施例的制备方法与实施例1相同。
对比例1
性能测试
对实施例1～3和对比例1制备的尼龙6塑材进行性能测试：
1)根据jf03-1007-2010大众内外饰检测标准，对实施例1～3和对比例1制备的尼龙6塑材进行色牢度测试(1000小时)，结果见表1。
2)根据常规方法，对实施例1～3和对比例1制备的尼龙6塑材进行tsr测试，结果见表1。
表1实施例1～3和对比例1制备的尼龙6塑材的性能数据
注：l、a和b表示常规的颜色代号。
由表1可知，与对比例1的pa6塑材相比，本发明制备的尼龙6塑材的tsr数值更高，具有更加优异的耐老化性能；同时，本发明制备的尼龙6塑材为黑色(或深灰、浅灰)，色牢度级别高，能够与现有炭黑类尼龙6塑材的色牢度相媲美，而且具有优异的光泽和颜色耐久性。
由以上实施例可知，本发明提供了一种红外光反射尼龙6塑材及其制备方法，本发明在pa6中加入热红外反射剂，所用热红外反射剂为金属氧化物，与pa6具有很好的相容性，可以使得大量的红外线被反射，能够提高pa6塑材在红外光下的反射性，从而增强pa6塑材耐受光老化的性能，与现有炭黑类的pa塑材相比，本发明在保证pa塑材为黑色的基础上能够使pa6塑材的温度和寿命得到大幅度提高。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。