专利名称：一种浇铸尼龙的复合改性剂及其应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种浇铸尼龙用的复合改性剂及其在改性浇铸尼龙中的应用。
众所周知，浇铸尼龙是一种通用工程塑料。因它具有质轻、吸噪、抗震、韧性好、强度高等独特性能而在各机械行业广泛应用。替代铜等有色金属及其合金，达到以塑代钢的目的。在国民经济建设中发挥着重要的作用。
但是，随着浇铸尼龙应用领域的日益拓展，用户对其性能的要求也越来越高。常规的浇铸尼龙改性，如用油、水处理的方法进行的物理改性；采用添加增塑剂的增韧改性；添加石墨、二硫化钼、四氟乙烯等的减磨改性等；此类改性方法，性能改变范围有限，材料改性的综合优势不强，并常常以牺牲部分性能为代价。因此，研制一种复合改性剂，对浇铸尼龙进行综合改性，使其性能普遍得到改善，以适应市场的要求是人们一直希望解决的问题。
本发明的目的是提供一种浇铸尼龙的复合改性剂及其在改性浇铸尼龙中的应用。
本发明的目的是通过如下方法实现的以炭黑、石墨、石蜡、特质油为主要基料，再加上偶联剂、分散剂，制成了复合改性剂，该改性剂表观为黑色、浆状流体。其中，石蜡的添加比例为1％～10％，最好是2％～5％；特质油的种类可以是重油、硅油、真空油、机油、碇子油等，较好的是重油和硅油，特质油的添加比例为1％～20％，最好是2％～8％。炭黑的细度要求在200～500目，炭黑的添加比例为10％～60％，最好为20％～40％。石墨的细度要求在200～500目，其添加比例为10％～50％，最好为20％～40％。另外，加入适量的偶联剂，偶联剂的种类可以是A-1100、A-151、乙烯基三硅烷、有基硅偶联剂560、TTOPP-38S等，最好的是A-1100和A-151，其添加比例为2～10％。分散剂添加比例为及0.5～5％，可采用平平加等。溶剂为水，比例为10～40％(重量百分比)。复合改性剂制备步骤是首先将炭黑、石墨、石蜡、特质油按配比依次加入反应釜，控制反应釜温度50～80℃，开始搅拌，然后慢慢加入按配比配好的偶联剂、分散剂、溶剂的混合液，搅拌30～120分钟后，搅拌均匀后，再分包装瓶。
用上述配方合成的改性剂改性浇铸尼龙，在生产过程中要加入传统浇铸尼龙生产所需的氢氧化钠及2.4-甲苯二异氰酸酯(TDI)。加入氢氧化钠作为催化剂，其加入量为己内酰胺∶氢氧化钠＝1000∶1.4(重量百分比)；加入2.4-甲苯二异氰酸酯(TDI)作为助催化剂，其加入量为己内酰胺∶TDI＝1000∶3(重量百分比)。
除了加入上述传统的催化剂及助催化剂外，还能加入用上法制作的复合改性剂，加入量为己内酰胺∶复合改性剂＝1000∶2～10(重量百分比)，最好为1000∶2～5(重量百分比)。
生产工艺与传统工艺相同，浇铸尼龙的生产工艺控制为反应温度140～145℃；真空度为99331～99997Pa；反应时间为20～30分钟；浇铸温度为170～175℃；脱模时间为30分钟，其改性工艺步骡为将氢氧化钠、己内酰胺、复合改性剂按配比加入反应釜中进行真空脱水，30分钟后卸真空，加入助催化剂进行浇铸、脱膜。
采用本发明，对通用浇铸尼龙改性可达到一种中和效果。如其拉伸强度≥80MPa、弯曲强度≥130MPa等。而通用浇铸尼龙拉伸强度一般为60～70MPa、弯曲强度一般为100～120MPa。通过对该产品在汽车、造纸、制药、火车等行业实际应用情况来看，证明该产品可广泛应用于机械行业。它填补了国内在浇铸尼龙领域内的复合改性的空白，同时为浇铸尼龙改性提供一种改性方向一综合改性，从而大大拓宽了浇铸尼龙的应用领域。
实施例1复合改性剂的合成。首先在反应釜内按以下配方加入原料，炭黑为300克、石墨300克、石蜡30克、特质油6克。控制温度为55℃，启动搅拌，搅拌60分钟，然后慢慢加入偶联剂A-1100 40克；分散剂平平加20克；溶剂水250克的混合液，搅拌均匀后，再分包装瓶。
实施例2将1000克己内酰胺、1.4克氢氧化钠、2克复合改性剂加入釜中，启动真空泵，真空度为99331Pa，反应釜温度为142℃条件下进行真空脱水，30分钟后，卸真空，加入3克助催化剂2.4-甲苯二异氰酸酯(TDI)，在172℃下进行浇铸，30分钟后再脱模，得改性浇铸尼龙。其制成产品性能见表1所示。
实施例3将1000克己内酰胺、1.4克氢氧化钠、5克复合改性剂加入釜中，启动真空泵，真空度为99462Pa，反应釜温度为143℃条件下进行真空脱水，30分钟后，卸真空，加入3克助催化剂2.4-甲苯二异氰酸酯(TDI)，在172℃下进行浇铸，30分钟后再脱模，得改性浇铸尼龙。其制成产品性能见表1所示。
实施例4将1000克己内酰胺、1.4克氢氧化钠、8克复合改性剂加入釜中，启动真空泵，真空度为99536Pa，反应釜温度为140℃条件下进行真空脱水，30分钟后，卸真空，加入3克助催化剂2.4-甲苯二异氰酸酯(TDI)，在172℃下进行浇铸，30分钟后再脱模，得改性浇铸尼龙。其制成产品性能见表1所示。
实施例5将1000克己内酰胺、1.4克氢氧化钠、10克复合改性剂加入釜中，启动真空泵，真空度为99997Pa，反应釜温度为145℃条件下进行真空脱水，30分钟后，卸真空，加入3克助催化剂2.4-甲苯二异氰酸酯(TDI)，在172℃下进行浇铸，30分钟后再脱模，得改性浇铸尼龙。
其制成产品性能见表1所示。
实施例2～5所制成产品性能表-权利要求
1一种浇铸尼龙的复合改性剂及其应用，其特征为以炭黑、石墨、石蜡、特质油为主要基料，加上偶联剂、分散剂，制成复合改性剂，其中，石蜡的添加比例为1％～10％，最好是2％～5％；特质油的种类可以是重油、硅油、真空油、机油、碇子油等，较好的是重油和硅油，特质油的添加比例为1％～20％，最好是2％～8％，炭黑的细度要求在200～500目，炭黑的添加比例为10％～60％，最好为20％～40％，石墨的细度要求在200～500目，其添加比例为10％～50％，最好为20％～40％，另外，加入适量的偶联剂，偶联剂的种类为A-1100、A-151、乙烯基三硅烷、有基硅偶联剂560、TTOPP-38S等，最好的是A-1100和A-151，其添加比例为2～10％，分散剂为平平加，添加比例为0.5～5％，溶剂为水，比例为10～40％(重量百分比)，制备步骤是首先将炭黑、石墨、石蜡、特质油按配比依次加入反应釜，控制反应釜温度50～80℃，开始搅拌，然后慢慢加入按配比配好的偶联剂、分散剂、溶剂的混合液，搅拌30～120分钟后，搅拌均匀后，再分包装瓶。
2根据权利要求1所述的一种浇铸尼龙的复合改性剂及其应用，在生产改性浇铸尼龙过程中，加入传统浇铸尼龙生产所需的氢氧化钠及2.4-甲苯二异氰酸酯(TDI)，其特征在于加入该复合改性剂，该复合改性剂的加入量为己内酰胺∶复合改性剂＝1000∶2～10(重量百分比)，以1000∶2～5(重量百分比)为准。
全文摘要
本发明公开了一种浇铸尼龙用的复合改性剂及其在改性浇铸尼龙中的应用，其特征是以炭黑、石墨、石蜡、特质油为主要基料，再加上偶联剂、分散剂、溶剂，制成复合改性剂，用上述配方合成的复合改性剂可以用来生产改性浇铸尼龙，该种复合改性剂的加入量为己内酰胺∶复合改性剂＝1000∶2～10(重量百分比)，这种复合改性剂配方独特，改性效果好，经这种复合改性剂改性后的浇铸尼龙材料性能明显优于通用浇铸尼龙，该产品可广泛应用于机械行业。
文档编号C08L91/00GK1392199SQ0111454
公开日2003年1月22日 申请日期2001年6月15日 优先权日2001年6月15日
发明者文三 申请人:中国石油化工股份有限公司巴陵分公司