专利名称：降低碳酸钙颗粒填充尼龙66复合材料加工温度的方法
技术领域：
本发明涉及一种化工工艺，具体涉及一种降低碳酸钙颗粒填充尼龙66复合材料加工温度的技术方法。
背景技术：
材料是现代工业的骨肉。随着科学技术的不断发展，单一材料已经无法满足人们对材料性能不断增长的需要，复合材料便成为人们开发和应用的首选。复合材料是将两种或多种不同性质的材料进行有效复合，在不过多损害材料某些性能的基础上，达到优势互补，充分发挥各组分性能优点，或使其某种性能达到较大幅度的提高，以满足人们对材料某些特定性能的需要。碳酸钙颗粒填充尼龙66复合材料是其中应用为及其广泛且发展迅速的复合材料之一。
目前，碳酸钙颗粒填充尼龙66复合材料加工方式基本是将复合材料加热至聚合物的粘流温度以上(大约270℃左右)进行。较高的加工温度常常会引起尼龙66的降解，导致复合材料的力学性能下降，使产品质量和使用寿命下降，严重时还会引起尼龙66的结焦碳化，从而造成产品颜色变黄发褐，破坏产品的美观，甚至导致碳化物在加工设备上的沉积，引起加工设备性能的下降和使用寿命的降低；同时过高的加工温度还会造成能源的较大耗费，导致生产成本上升。
发明内容
本发明是针对碳酸钙颗粒填充尼龙66复合材料加工中存在的这些问题，提供一种降低碳酸钙颗粒填充尼龙66复合材料加工温度的方法，从而有效降低复合材料的加工粘度，达到降低颗粒填充尼龙66复合材料加工温度的目的，并且在无需设备改造和资金投入的情况下解决上述问题。
本发明的目的是通过以下措施来实现的一种碳酸钙颗粒填充聚合物复合材料降低加工温度的方法，其步骤如下将两种不同粒径的碳酸钙按照特定的粒径和质量配比进行混合；将上述混合物以20％～50％质量比例填充尼龙66。
以上方案中所述的“两种不同粒径的碳酸钙”，其粒径为碳酸钙A200目至600目；碳酸钙B800目至2500目；所述的两种粒径碳酸钙填料的质量之比为30∶70至70∶30。
所述的“以20％～50％的质量比例填充尼龙66”，是指碳酸钙填料和尼龙66的质量之比为20∶80至50∶50。
将两种不同粒径的碳酸钙按照特定的粒径和质量配比进行混合后以特定比例填充尼龙66，可以使其加工温度得到大幅度的下降(30℃以上)，从而实现减少聚合物在加工过程中的高温降解、结焦碳化和泛黄变色，达到提高产品机械性能、改善产品色泽和提高加工机械使用寿命的目的，并可以在一定程度上减少聚合物复合材料的加工能耗，降低生产成本。
优化方案中两种不同粒径的碳酸钙配比，推荐采用A，200目和B，800目配比；A，325目和B，1500目配比；或者A，600目和B，2500目配比。
优化方案的两种粒径碳酸钙质量之比为40∶60至70∶30，其中当大粒径和小粒径填料的质量比为60∶40时，其改善加工性能的效果最佳。
所述的碳酸钙和聚丙烯的质量之比为30∶70～40∶60。
另一优化方案所述的填充碳酸钙填料均经过1～3％的硬脂酸表面处理。硬脂酸处理剂的最佳质量配比为2％(以全部碳酸钙填料的质量为100％)。
本发明的优点本发明工艺简单，容易操作，无需任何额外附加投资和设备改造。
本发明可以明显降低尼龙66的加工温度(30℃左右)，保证复合材料色泽无泛黄发褐，并可使复合材料的机械性能提高30％以上，还可实现减少能耗，降低成本的目的。
具体实施例方式
实施例1将200目碳酸钙和800目碳酸钙按照40∶60的比例进行混合，并以30％的填充比例填充尼龙66复合材料。以哈克流变仪双螺杆挤出，其螺杆各段及机头加工温度依次为200，230，245，245℃时可以达到正常加工单一200目或800目碳酸钙颗粒填充尼龙66时温度依次为210，240，270，270℃时同样的加工效果。且颜色得到更好的保持，冲击性能比单一200目或800目碳酸钙颗粒填充尼龙66分别提高31％和34％。上述填充碳酸钙填料均经过2％的硬脂酸表面处理。
实施例2将325目碳酸钙和1500目碳酸钙按照40∶60的比例进行混合，并以20％的填充比例填充尼龙66复合材料。以哈克流变仪双螺杆挤出，其螺杆各段及机头加工温度依次为200，230，245，245℃时可以达到正常加工单一325目或1500目碳酸钙颗粒填充尼龙66时温度依次为210，240，270，270℃时同样的加工效果。且颜色得到更好的保持，冲击性能比单一325目或1500目碳酸钙颗粒填充尼龙66分别提高37％和33％。
实施例3将325目碳酸钙和1500目碳酸钙按照70∶30的比例进行混合，并以30％的填充比例填充尼龙66复合材料。以哈克流变仪双螺杆挤出，其螺杆各段及机头加工温度依次为200，230，240，240℃时可以达到正常加工单一325目或1500目碳酸钙颗粒填充尼龙66时温度依次为210，240，270，270℃时同样的加工效果。且颜色得到更好的保持，冲击性能比单一325目或1500目碳酸钙颗粒填充尼龙66分别提高34％和30％。
实施例4将325目碳酸钙和1500目碳酸钙按照30∶70的比例进行混合，并以50％的填充比例填充尼龙66复合材料。以哈克流变仪双螺杆挤出，其螺杆各段及机头加工温度依次为200，230，245，245℃时可以达到正常加工单一325目或1500目碳酸钙颗粒填充尼龙66时温度依次为210，240，270，270℃时同样的加工效果。且颜色得到更好的保持，冲击性能比单一325目或1500目碳酸钙颗粒填充尼龙66分别提高41％和37％。
实施例5将600目碳酸钙和2500目碳酸钙按照70∶30的比例进行混合，并以40％的填充比例填充尼龙66复合材料。以哈克流变仪双螺杆挤出，其螺杆各段及机头加工温度依次为200，230，240，240℃时可以达到正常加工单一325目或1500目碳酸钙颗粒填充尼龙66时温度依次为210，240，270，270℃时同样的加工效果。且颜色得到更好的保持，冲击性能比单一325目或1500目碳酸钙颗粒填充尼龙66分别提高40％和37％。
实施例6将600目碳酸钙和2500目碳酸钙按照70∶30的比例进行混合，并以50％的填充比例填充尼龙66复合材料。以哈克流变仪双螺杆挤出，其螺杆各段及机头加工温度依次为200，230，245，245℃时可以达到正常加工单一325目或1500目碳酸钙颗粒填充尼龙66时温度依次为210，240，270，270℃时同样的加工效果。且颜色得到更好的保持，冲击性能比单一325目或1500目碳酸钙颗粒填充尼龙66分别提高40％和37％。
实施例7将600目碳酸钙和2500目碳酸钙按照40∶60的比例进行混合，并以40％的填充比例填充尼龙66复合材料。以哈克流变仪双螺杆挤出，其螺杆各段及机头加工温度依次为200，230，245，245℃时可以达到正常加工单一325目或1500目碳酸钙颗粒填充尼龙66时温度依次为210，240，270，270℃时同样的加工效果。且颜色得到更好的保持，冲击性能比单一325目或1500目碳酸钙颗粒填充尼龙66分别提高41％和38％。
实施例8将200目碳酸钙和800目碳酸钙按照50∶50的比例进行混合，并以30％的填充比例填充尼龙66复合材料。以哈克流变仪双螺杆挤出，其螺杆各段及机头加工温度依次为200，230，245，245℃时可以达到正常加工单一200目或800目碳酸钙颗粒填充尼龙66时温度依次为210，240，270，270℃时同样的加工效果。且颜色得到更好的保持，冲击性能比单一200目或800目碳酸钙颗粒填充尼龙66分别提高35％和38％。
实施例9将200目碳酸钙和800目碳酸钙按照60∶40的比例进行混合，并以50％的填充比例填充尼龙66复合材料。以哈克流变仪双螺杆挤出，其螺杆各段及机头加工温度依次为200，230，245，245℃时可以达到正常加工单一200目或800目碳酸钙颗粒填充尼龙66时温度依次为210，240，270，270℃时同样的加工效果。且颜色得到更好的保持，冲击性能比单一200目或800目碳酸钙颗粒填充尼龙66分别提高36％和38％。
实施例10～18、分别与实施例1～9基本相同，但硬脂酸表面处理剂应用配比为1％。
实施例19～27、分别与实施例1～9基本相同，但硬脂酸表面处理剂应用配比为3％。
权利要求
1.一种碳酸钙颗粒填充聚合物复合材料降低加工温度的方法，其步骤如下将两种不同粒径的碳酸钙按照特定的粒径和质量配比进行混合；将上述混合物填充尼龙66，碳酸钙填料和尼龙66的质量之比为20∶80至50∶50；所述的“两种不同粒径的碳酸钙”，其粒径为碳酸钙A200目至600目；碳酸钙B800目至2500目；所述的两种粒径碳酸钙填料的质量之比为30∶70至70∶30。
2.按照权利要求1所述的碳酸钙颗粒填充聚合物复合材料降低加工温度的方法，其特征在于，两种不同粒径的碳酸钙填料均经过1～3％的硬脂酸表面处理。
3.按照权利要求2所述的碳酸钙颗粒填充聚合物复合材料降低加工温度的方法，其特征在于，所述硬脂酸处理剂的质量比为2％；同时，所述的碳酸钙和聚丙烯的质量之比为30∶70～40∶60；所述的两种粒径碳酸钙质量之比为40∶60至70∶30。
4.按照权利要求3所述的碳酸钙颗粒填充聚合物复合材料降低加工温度的方法，其特征在于，所述的两种粒径碳酸钙填料中，大粒径碳酸钙和小粒径碳酸钙的质量比为60∶40。
5.按照权利要求1～4之一所述的碳酸钙颗粒填充聚合物复合材料降低加工温度的方法，其特征在于，两种不同粒径的碳酸钙配比为A碳酸钙200目；B碳酸钙800目。
6.按照权利要求1～4之一所述的碳酸钙颗粒填充聚合物复合材料降低加工温度的方法，其特征在于，两种不同粒径的碳酸钙配比为A碳酸钙325目；B碳酸钙1500目。
7.按照权利要求1～4之一所述的碳酸钙颗粒填充聚合物复合材料降低加工温度的方法，其特征在于，两种不同粒径的碳酸钙配比为A碳酸钙600目；B碳酸钙2500目。
全文摘要
碳酸钙颗粒填充聚合物复合材料降低加工温度的方法，步骤是将两种不同粒径的碳酸钙按照特定的粒径和质量配比进行混合；将上述混合物以20％－50％的wt比例填充尼龙66；“两种不同粒径的碳酸钙”的粒径为碳酸钙A200目至600目；碳酸钙B800目至2500目；两种粒径碳酸钙填料的质量之比为30∶70至70∶30；所述的碳酸钙填料和尼龙66的质量之比为20∶80至50∶50。优化方案中两种不同粒径的碳酸钙填料均经过2％的硬脂酸表面处理。本发明可以明显降低尼龙66的加工温度(30℃左右)，保证复合材料色泽无泛黄发褐，并可使复合材料的机械性能提高30％以上，还可实现减少能耗，降低成本的目的。
文档编号C08K3/00GK1821307SQ20061003914
公开日2006年8月23日 申请日期2006年3月28日 优先权日2006年3月28日
发明者章竣, 沈健, 周宁琳, 李利, 卢珊, 魏少华, 马振毛 申请人:南京师范大学