一种耐腐蚀尼龙丝及其制作方法与流程

1.本发明涉及尼龙材料的技术领域，更具体地说，它涉及一种耐腐蚀尼龙丝及其制作方法。


背景技术：

2.聚酰胺，俗称尼龙，是指高分子链上具有酰胺基(-conh-)重复结构单元的聚合物，由于具有高强度、耐磨、自润滑、耐油和耐化学腐蚀等优良的综合性能，以及较佳的性能价格比，成为用量最大、应用范围最广的工程塑料。
3.尼龙常常被制作为尼龙丝进行使用，现有的尼龙丝的在使用时经常面临处于有机溶液、酸性液体或碱性液体的环境中，这就对尼龙丝的耐腐蚀性能提出了极大的挑战。
4.同时，随着无处不在的塑料制品的使用，塑料污染问题已不容小觑，这也推动了可降解塑料的发展与使用，然而，现有的可降解塑料产品的耐腐蚀性能不佳，无法兼顾耐腐蚀性与可降解性。


技术实现要素：

5.为了改善尼龙丝的耐腐蚀性能，同时给予尼龙丝一定的可降解性，降低其对环境的污染，本发明提供一种耐腐蚀尼龙丝及其制作方法。
6.第一方面，本发明提供一种耐腐蚀尼龙丝，采用如下的技术方案：
7.一种耐腐蚀尼龙丝，包括如下质量分数的组分：
[0008][0009]
进一步地，所述pa为pa66。
[0010]
进一步地，所述耐腐蚀剂包括羧酸亚铜盐与羧酸钾盐。
[0011]
进一步地，所述环内酯单体为δ-戊内酯单体或γ-戊内酯单体。
[0012]
进一步地，所述增强纤维为碳纤维。
[0013]
进一步地，所述相容剂包括甲基丙烯酸缩水甘油酯和马来酸酐。
[0014]
进一步地，所述甲基丙烯酸缩水甘油酯与马来酸酐的比率为0.8～1.2。
[0015]
进一步地，所述润滑剂为硬脂酸酰胺、油酸酰胺、硬脂酸锌、硬脂酸钙中的一种或
两种或两种以上的混合。
[0016]
第二方面，本发明提供一种耐腐蚀尼龙丝的制作方法，包括如下步骤：
[0017]
(1)将pa、pga、相容剂、热稳定剂、耐腐蚀剂、润滑剂通过双螺杆挤出机的原料投入口投入至双螺杆挤出机中；
[0018]
(2)将增强纤维及硅粉从双螺杆挤出机的侧喂料口投入至双螺杆挤出机中，并启动双螺杆挤出机，得到混合尼龙粒；
[0019]
(3)将混合尼龙粒投入至纺丝机中，即得所述耐腐蚀尼龙丝。
[0020]
进一步地，双螺杆纺丝机的的一区温度为270℃，二区温度为280℃，三区温度为290℃，四区温度为270～290℃，机头温度为280～290℃，停留时间为3～5min，压力为14～18mpa。
[0021]
综上所述，本发明具有以下有益效果：
[0022]
1、通过加入pga，赐予了尼龙丝一定的可降解性能；pga材料是一种新型的生物全降解材料，全称为聚乙醇酸，与常见的聚乳酸、pbat相比，pga具有全自然域降解、高阻隔性、高强度、高耐热等特点，其具有较好的物理机械强度、生物相容性和可降解性，因此加入pga还能够提升尼龙丝的机械强度；
[0023]
2、通过加入增强纤维，不但能够提高尼龙丝的耐腐蚀性能，还能够提高尼龙丝的耐磨性能及机械强度，进而提高了尼龙丝的使用寿命，延长尼龙丝报废时间，从而减少了对尼龙丝的抛弃频率，达到减少塑料污染的效果；
[0024]
3、通过加入硅粉，硅粉能够填充进尼龙丝的缝隙中，使得尼龙丝更为致密，防止有机溶剂或酸碱溶剂渗入尼龙丝内，从而达到了提高耐腐蚀性能的效果，同时硅粉不会对环境造成污染；
[0025]
4、通过加入羧酸亚铜盐与羧酸钾盐组成的耐腐蚀剂，能够阻止有机溶剂进入pa的分子链，从而有效地提高了尼龙丝的耐腐蚀性能；
[0026]
5、利用碳纤维作为增强纤维，其与pa的相容性好，且碳纤维不会对自然造成污染，同时碳纤维的密度较小，不会使得尼龙丝重量过大而影响使用。
具体实施方式
[0027]
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
[0028]
实施例1
[0029]
一种耐腐蚀尼龙丝，包括如下质量分数的组分：
[0030]
[0031][0032]
本实施例中，相容剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯和马来酸酐的混合物，且甲基丙烯酸缩水甘油酯与马来酸酐的比率为1：1。
[0033]
本实施例中，耐腐蚀剂为长链羧酸亚铜盐与长链羧酸钾盐的混合物。
[0034]
本实施例中的耐腐蚀尼龙丝的制作方法为：
[0035]
(1)将pa、pga、相容剂、热稳定剂、耐腐蚀剂、润滑剂通过双螺杆挤出机的原料投入口投入至双螺杆挤出机中；
[0036]
(2)将碳纤维及硅粉从双螺杆挤出机的侧喂料口投入至双螺杆挤出机中，并启动双螺杆挤出机，得到混合尼龙粒；
[0037]
(3)将混合尼龙粒投入至纺丝机中，即得所述耐腐蚀尼龙丝。
[0038]
上述步骤(2)中，双螺杆纺丝机的的一区温度为270℃，二区温度为280℃，三区温度为290℃，四区温度为280℃，机头温度为280℃，停留时间为3min，压力为16mpa。
[0039]
实施例2
[0040]
一种耐腐蚀尼龙丝，包括如下质量分数的组分：
[0041][0042]
本实施例中，相容剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯和马来酸酐的混合物，且甲基丙烯酸缩水甘油酯与马来酸酐的比率为0.8：1。
[0043]
本实施例中，耐腐蚀剂为长链羧酸亚铜盐与长链羧酸钾盐的混合物。
[0044]
本实施例中的耐腐蚀尼龙丝的制作方法为：
[0045]
(1)将pa、pga、相容剂、热稳定剂、耐腐蚀剂、润滑剂通过双螺杆挤出机的原料投入口投入至双螺杆挤出机中；
[0046]
(2)将碳纤维及硅粉从双螺杆挤出机的侧喂料口投入至双螺杆挤出机中，并启动双螺杆挤出机，得到混合尼龙粒；
[0047]
(3)将混合尼龙粒投入至纺丝机中，即得所述耐腐蚀尼龙丝。
[0048]
上述步骤(2)中，双螺杆纺丝机的的一区温度为270℃，二区温度为280℃，三区温度为290℃，四区温度为280℃，机头温度为280℃，停留时间为4min，压力为14mpa。
[0049]
实施例3
[0050]
一种耐腐蚀尼龙丝，包括如下质量分数的组分：
[0051][0052]
本实施例中，相容剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯和马来酸酐的混合物，且甲基丙烯酸缩水甘油酯与马来酸酐的比率为1.2：1。
[0053]
本实施例中，耐腐蚀剂为长链羧酸亚铜盐与长链羧酸钾盐的混合物。
[0054]
本实施例中的耐腐蚀尼龙丝的制作方法为：
[0055]
(1)将pa、pga、相容剂、热稳定剂、耐腐蚀剂、润滑剂通过双螺杆挤出机的原料投入口投入至双螺杆挤出机中；
[0056]
(2)将碳纤维及硅粉从双螺杆挤出机的侧喂料口投入至双螺杆挤出机中，并启动双螺杆挤出机，得到混合尼龙粒；
[0057]
(3)将混合尼龙粒投入至纺丝机中，即得所述耐腐蚀尼龙丝。
[0058]
上述步骤(2)中，双螺杆纺丝机的的一区温度为270℃，二区温度为280℃，三区温度为290℃，四区温度为280℃，机头温度为290℃，停留时间为5min，压力为18mpa。
[0059]
实施例4
[0060]
一种耐腐蚀尼龙丝，包括如下质量分数的组分：
[0061][0062][0063]
本实施例中，相容剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯和马来酸酐的混合物，且甲基丙烯酸缩水甘油酯与马来酸酐的比率为1：1。
[0064]
本实施例中，耐腐蚀剂为长链羧酸亚铜盐与长链羧酸钾盐的混合物。
[0065]
本实施例中的耐腐蚀尼龙丝的制作方法为：
[0066]
(1)将pa、pga、相容剂、热稳定剂、耐腐蚀剂、润滑剂通过双螺杆挤出机的原料投入
口投入至双螺杆挤出机中；
[0067]
(2)将碳纤维及硅粉从双螺杆挤出机的侧喂料口投入至双螺杆挤出机中，并启动双螺杆挤出机，得到混合尼龙粒；
[0068]
(3)将混合尼龙粒投入至纺丝机中，即得所述耐腐蚀尼龙丝。
[0069]
上述步骤(2)中，双螺杆纺丝机的的一区温度为270℃，二区温度为280℃，三区温度为290℃，四区温度为280℃，机头温度为280℃，停留时间为3min，压力为16mpa。
[0070]
实施例5
[0071]
一种耐腐蚀尼龙丝，包括如下质量分数的组分：
[0072][0073]
本实施例中，相容剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯和马来酸酐的混合物，且甲基丙烯酸缩水甘油酯与马来酸酐的比率为1：1。
[0074]
本实施例中，耐腐蚀剂为长链羧酸亚铜盐与长链羧酸钾盐的混合物。
[0075]
本实施例中的耐腐蚀尼龙丝的制作方法为：
[0076]
(1)将pa、pga、相容剂、热稳定剂、耐腐蚀剂、润滑剂通过双螺杆挤出机的原料投入口投入至双螺杆挤出机中；
[0077]
(2)将碳纤维及硅粉从双螺杆挤出机的侧喂料口投入至双螺杆挤出机中，并启动双螺杆挤出机，得到混合尼龙粒；
[0078]
(3)将混合尼龙粒投入至纺丝机中，即得所述耐腐蚀尼龙丝。
[0079]
上述步骤(2)中，双螺杆纺丝机的的一区温度为270℃，二区温度为280℃，三区温度为290℃，四区温度为280℃，机头温度为280℃，停留时间为3min，压力为16mpa。
[0080]
对比例1
[0081]
一种耐腐蚀尼龙丝，包括如下质量分数的组分：
[0082][0083]
本实施例中，相容剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯和马来酸酐的混合物，且甲基丙烯酸缩水甘油酯与马来酸酐的比率为1：1。
[0084]
本实施例中，耐腐蚀剂为长链羧酸亚铜盐与长链羧酸钾盐的混合物。
[0085]
本实施例中的耐腐蚀尼龙丝的制作方法为：
[0086]
(1)将pa、相容剂、热稳定剂、耐腐蚀剂、润滑剂通过双螺杆挤出机的原料投入口投入至双螺杆挤出机中；
[0087]
(2)将碳纤维及硅粉从双螺杆挤出机的侧喂料口投入至双螺杆挤出机中，并启动双螺杆挤出机，得到混合尼龙粒；
[0088]
(3)将混合尼龙粒投入至纺丝机中，即得所述耐腐蚀尼龙丝。
[0089]
上述步骤(2)中，双螺杆纺丝机的的一区温度为270℃，二区温度为280℃，三区温度为290℃，四区温度为280℃，机头温度为280℃，停留时间为3min，压力为16mpa。
[0090]
对比例2
[0091]
一种耐腐蚀尼龙丝，包括如下质量分数的组分：
[0092][0093][0094]
本实施例中，相容剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯和马来酸酐的混合物，且甲基丙烯酸缩水甘油酯与马来酸酐的比率为1：1。
[0095]
本实施例中的耐腐蚀尼龙丝的制作方法为：
[0096]
(1)将pa、pga、相容剂、热稳定剂、润滑剂通过双螺杆挤出机的原料投入口投入至双螺杆挤出机中；
[0097]
(2)将碳纤维及硅粉从双螺杆挤出机的侧喂料口投入至双螺杆挤出机中，并启动双螺杆挤出机，得到混合尼龙粒；
[0098]
(3)将混合尼龙粒投入至纺丝机中，即得所述耐腐蚀尼龙丝。
[0099]
上述步骤(2)中，双螺杆纺丝机的的一区温度为270℃，二区温度为280℃，三区温度为290℃，四区温度为280℃，机头温度为280℃，停留时间为3min，压力为16mpa。
[0100]
对比例3
[0101]
一种耐腐蚀尼龙丝，包括如下质量分数的组分：
[0102][0103]
本实施例中，相容剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯和马来酸酐的混合物，且甲基丙烯酸缩水甘油酯与马来酸酐的比率为1：1。
[0104]
本实施例中，耐腐蚀剂为长链羧酸亚铜盐与长链羧酸钾盐的混合物。
[0105]
本实施例中的耐腐蚀尼龙丝的制作方法为：
[0106]
(1)将pa、pga、相容剂、热稳定剂、耐腐蚀剂、润滑剂通过双螺杆挤出机的原料投入口投入至双螺杆挤出机中；
[0107]
(2)将从双螺杆挤出机的侧喂料口投入至双螺杆挤出机中，并启动双螺杆挤出机，得到混合尼龙粒；
[0108]
(3)将混合尼龙粒投入至纺丝机中，即得所述耐腐蚀尼龙丝。
[0109]
上述步骤(2)中，双螺杆纺丝机的的一区温度为270℃，二区温度为280℃，三区温度为290℃，四区温度为280℃，机头温度为280℃，停留时间为3min，压力为16mpa。
[0110]
性能检测试验
[0111]
将实施例1～5制备的耐腐蚀尼龙丝及对比例1～3制备的耐腐蚀尼龙丝制备成长100mm，线径为0.2mm的样品，进行机械性能测试、降解性能测及耐腐蚀性能测试，其中，耐腐蚀性能测试是将样品分别置入乙二醇与水为1：1的混合溶液中，在135℃的环境下静置200h，每100h取样品进行机械强度测试；海水中生物分解率测试参照austria发布的“ok biodegradable marine认证”的方法，将样品测试材料在海水中浸泡6个月。
[0112]
试验结果如表1所示。
[0113]
表1
[0114][0115][0116]
从表1可看出，本发明的耐腐蚀尼龙丝，不但具有优良的机械性能，还具有优秀的耐腐蚀性能及一定的可降解性，不但能够适应多种工作条件，还能减少对环境的污染。
[0117]
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。