专利名称：一种抗静电聚己内酰胺合金材料及其制备方法
技术领域：
本发明属于高分子材料技术领域，涉及一种抗静电聚己内酰胺合金材料及其制备方法。
背景技术：
聚己内酰胺是聚酰胺6纤维的中国商品名。又称尼龙6。聚酰胺纤维的主要品种是脂肪族聚酰胺纤维，分为两大类一类是由ω-氨基酸或内酰胺聚合而成的高聚物，如锦纶；另一类是由二元胺和二元酸缩聚而得的高聚物，如聚酰胺66 (又称尼龙66)。聚己内酰胺又称耐纶6。为由单体己内酰胺经开环聚合反应生成的线型聚酰胺 (见线型高分子)，具有嗄NH(Cffi) 5C0重复单元结构。抗拉强度和耐磨性优异，有弹性，主要用于制造合成纤维，也可用作工程塑料。中国此类纤维商品称为锦纶6。耐纶6与耐纶 66的结构、性能和用途相似。1977年世界耐纶6与耐纶66产量的比例为56 44。丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物(ABQ，A代表丙烯腈，B代表丁二烯，S代表苯乙烯。该产品具有高强度、低重量的特点。不透明的，外观呈浅象牙色、无毒、无味，兼有韧、硬、刚的特性，燃烧缓慢，火焰呈黄色，有黑烟，燃烧后塑料软化、烧焦，发出特殊的肉桂气味，但无熔融滴落现象。是常用的一种工程塑料之一。比重1. 05克/立方厘米、成型收缩率0. 4-0. 7%、成型温度200-240°C、干燥条件80-90°C /2小时。单纯抗静电聚己内酰胺(PA6)的导电碳黑添加量大，成本高，而且添加了抗静电剂会严重降低聚己内酰胺的韧性。
发明内容
本发明的目的是针对现有的单纯抗静电聚己内酰胺的导电碳黑添加量大，成本高，而且添加了抗静电剂会严重降低聚己内酰胺的韧性的不足，提供一种抗静电聚己内酰胺合金及其制备方法。为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种抗静电聚己内酰胺合金材料，由下述重量份数的原料制成
PA620.6-35ABS40. 6-55导电碳黑10-30相容剂0-6分散剂2-5抗氧剂0. 4。
所述的相容剂为苯乙烯/丙烯腈/马来酸酐三元共聚物或者AS接枝酰胺基共聚物。所述的分散剂由N，N"-己撑双硬脂酰胺组成。 所述抗氧剂是酚类抗氧剂，或者以亚磷酸酯类抗氧剂为主抗氧剂以酚类抗氧剂辅抗氧剂。本发明还提供了一种抗静电聚己内酰胺合金材料的制备方法，其技术方案包括以下步骤(1)按配方称取聚己内酰胺、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、导电碳黑、相容剂、 分散剂、抗氧剂；(2)聚己内酰胺、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、导电碳黑、相容剂、分散剂、抗氧剂混合处理30 60分钟；(3)将步骤O)中混好的原料，经双螺杆挤出机熔融挤出，造粒；双螺杆挤出机工艺条件为双螺杆挤出机一区温度为190 200°C，二区温度为200 210°C，三区温度为 200 215°C，四区温度为200 X220°C，五区200 215°C，混合料在螺杆中输送时间为 2 4分钟，压力为12 18MPa。本发明的抗静电聚己内酰胺(PA6)是通过添加聚己内酰胺/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABQ的合金制成，导电炭黑添加量少而且还可保障材料的韧性。在使用相同的导电炭黑添加量时可使抗静电聚己内酰胺表面电阻率由IO12到IO9相差有1000倍，效果非常明显。通过实验可知，单纯聚己内酰胺加14份导电炭黑得到材料的表面电阻率为1012， 而添加聚己内酰胺/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物合金添加14份导电炭黑得到材料的表面电阻率为109。单纯聚己内酰胺需加30份导电炭黑电阻率才能达到IO9可是材料的冲击强度下降到30，而同等电阻率的聚己内酰胺/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物合金的冲击强度80。另外、导电炭黑添加到一定含量(14份)后继续添加对表面电阻影响不大，反倒会降低冲击强度。
具体实施例方式为了更好地理解本发明，下面通过实施例对本发明进行具体描述实施例1，本实施例是抗静电聚己内酰胺合金材料，由下述重量份数的原料制成聚己内酰胺83.6份(重量份数，下同)、导电碳黑14份、分散剂N，N:己撑双硬脂酰胺2份、抗氧剂四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.2份、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯酯)0. 2份。制备方法称取上述原料，在中速搅拌机中混合20分钟，经过双螺杆挤出机挤出， 造粒。其中各区段温度为一区190°C，二区200°C，三区215°C，四区220°C，五区215°C，停留时间为2min，压力为15MPa。实施例2，本实施例的抗静电聚己内酰胺/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物合金， 由下述重量份数的原料制成聚己内酰胺64. 6份(重量份数，下同)、导电碳黑30份、AS接枝酰胺基共聚物0 份、分散剂N，N:己撑双硬脂酰胺5份、抗氧剂四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]
4季戊四醇酯0. 2份、亚磷酸三(2，4- 二叔丁基苯酯)0. 2份。制备方法称取上述原料，在中速搅拌机中混合20分钟，经过双螺杆挤出机挤出， 造粒。其中各区段温度为一区190°C，二区200°C，三区215°C，四区220°C，五区215°C，停留时间为2min，压力为15MPa。实施例3，抗静电聚己内酰胺/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物合金，由下述重量份数的原料制成聚己内酰胺30份(重量份数，下同)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物高胶粉45. 6 份、导电碳黑14份、相容剂苯乙烯/丙烯腈/马来酸酐三元共聚物2份、AS接枝酰胺基共聚物4份、分散剂N，N:己撑双硬脂酰胺4份、抗氧剂四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基) 丙酸]季戊四醇酯0.2份、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯酯)0. 2份。制备方法称取上述原料，在中速搅拌机中混合20分钟，经过双螺杆挤出机挤出， 造粒。其中各区段温度为一区190°C，二区200°C，三区215°C，四区220°C，五区215°C，停留时间为2min，压力为15MPa。实施例4，抗静电聚己内酰胺/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物合金，由下述重量份数的原料制成聚己内酰胺30份(重量份数，下同)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物高胶粉49. 6 份、导电碳黑10份、相容剂苯乙烯/丙烯腈/马来酸酐三元共聚物2份、AS接枝酰胺基共聚物4份、分散剂N，N:己撑双硬脂酰胺4份、抗氧剂四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基) 丙酸]季戊四醇酯0.2份、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯酯)0. 2份。制备方法称取上述原料，在中速搅拌机中混合20分钟，经过双螺杆挤出机挤出， 造粒。其中各区段温度为一区190°C，二区200°C，三区215°C，四区220°C，五区215°C，停留时间为2min，压力为15MPa。实施例5，抗静电聚己内酰胺/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物合金，由下述重量份数的原料制成聚己内酰胺30份(重量份数，下同)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物高胶粉44. 6 份、导电碳黑15份、相容剂苯乙烯/丙烯腈/马来酸酐三元共聚物2份、AS接枝酰胺基共聚物4份、组分5分散剂N，N"-己撑双硬脂酰胺4份、组分6抗氧剂四[3- (3，5- 二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.2份、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯酯)0. 2份。制备方法称取上述原料，在中速搅拌机中混合20分钟，经过双螺杆挤出机挤出， 造粒。其中各区段温度为一区190°C，二区200°C，三区215°C，四区220°C，五区215°C，停留时间为2min，压力为15MPa。实施例6，抗静电聚己内酰胺/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物合金，由下述重量份数的原料制成聚己内酰胺30份(重量份数，下同)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物高胶粉48. 6 份、导电碳黑14份、相容剂苯乙烯/丙烯腈/马来酸酐三元共聚物1份、AS接枝酰胺基共聚物2份，分散剂N，N:己撑双硬脂酰胺4份、抗氧剂四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基) 丙酸]季戊四醇酯0.2份、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯酯)0. 2份。制备方法称取上述原料，在中速搅拌机中混合20分钟，经过双螺杆挤出机挤出， 造粒。其中各区段温度为一区190°C，二区200°C，三区215°C，四区220°C，五区215°C，停留时间为2min，压力为15MPa。实施例7，抗静电聚己内酰胺/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物合金，由下述重量份数的原料制成聚己内酰胺20. 6份(重量份数，下同)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物高胶粉 55份、导电碳黑14份、相容剂苯乙烯/丙烯腈/马来酸酐三元共聚物2份、AS接枝酰胺基共聚物4份、组分5分散剂N，N:己撑双硬脂酰胺4份、组分6抗氧剂四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.2份、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯酯)0. 2份。制备方法称取上述原料，在中速搅拌机中混合20分钟，经过双螺杆挤出机挤出， 造粒。其中各区段温度为一区190°C，二区200°C，三区215°C，四区220°C，五区215°C，停留时间为2min，压力为15MPa。实施例8，抗静电聚己内酰胺/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物合金，由下述重量份数的原料制成 聚己内酰胺35份(重量份数，下同)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物高胶粉40. 6 份、导电碳黑14份、组分4相容剂苯乙烯/丙烯腈/马来酸酐三元共聚物2份、AS接枝酰胺基共聚物4份、组分5分散剂N，N:己撑双硬脂酰胺4份、组分6抗氧剂四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.2份、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯酯)0. 2份。制备方法称取上述原料，在中速搅拌机中混合20分钟，经过双螺杆挤出机挤出， 造粒。其中各区段温度为一区190°C，二区200°C，三区215°C，四区220°C，五区215°C，停留时间为2min，压力为15MPa。检测的方法、步骤、条件或标准。将上述实施例1 8中完成造粒的粒子在80-100°C的鼓风烘箱中干燥3 5小时，再将干燥的粒子在80T注塑机上注塑制样，制样过程中保持模温在40 60°C之间。拉伸强度按GB/T 1040标准进行检验。试样类型为I型，样条尺寸mm 170(长)X QO士0. 2)(端部宽度)X 0士0· 2)(厚度)，拉伸速度为50mm/min ； 弯曲强度和弯曲模量按GB 9341/T标准进行检验。试样类型为试样尺寸(mm) (80士2) X (10士0. 2) X 0士0· 2)，弯曲速度为 20mm/min ；缺口冲击强度按 GB/T 1043 标准进行检验。试样类型为I型，试样尺寸(mm) (80士2) X (10士0.2) X 0士0. 2)；缺口类型为 A类，缺口剩余厚度为3. 2mm ；热变形温度按GB/T1634. 2标准进行检验，负载为1. SOMPa.跨距为100mm。实施例I-X的原料重量份数及制成的复合材料性能表
权利要求
1. 一种抗静电聚己内酰胺合金材料，由下述重量份数的原料制成PA620. 6-35%ABS40. 6-55%导电碳黑10-30%相容剂0-6%分散剂2-5%抗氧剂0.4%。
2.根据权利要求1所述的抗静电聚己内酰胺合金材料，其特征在于所述相容剂为苯乙烯/丙烯腈/马来酸酐三元共聚物或者AS接枝酰胺基共聚物。
3.根据权利要求1所述的抗静电聚己内酰胺/PP合金，其特征在于所述的分散剂由 N，N:己撑双硬脂酰胺组成。
4.根据权利要求1所述的抗静电聚己内酰胺合金材料，其特征在于所述的抗氧剂以酚类抗氧剂为主抗氧剂。
5.根据权利要求1所述的抗静电聚己内酰胺合金材料，其特征在于所述的抗氧剂以亚磷酸酯类抗氧剂为主抗氧剂，以酚类抗氧剂为辅助抗氧剂。
6.如权利要求1所示的抗静电聚己内酰胺合金材料的制备方法，包括以下步骤(1)按配方称取聚己内酰胺、丙烯腈_丁二烯_苯乙烯共聚物、导电碳黑、相容剂、分散剂、抗氧剂；(2)将原料聚己内酰胺、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、导电碳黑、相容剂、分散剂、抗氧剂混合处理30 60分钟；(3)将步骤(2)中混好的原料，经双螺杆挤出机熔融挤出，造粒；双螺杆挤出机工艺条件为双螺杆挤出机一区温度为190 200°C，二区温度为200 210°C，三区温度为200 215°C，四区温度为200 X220°C，五区200 215°C，混合料在螺杆中输送时间为2 4 分钟，压力为12 18MPa。
全文摘要
本发明公开的一种抗静电聚己内酰胺合金材料及其制备方法，该合金由20.6-35％重量的PA6、40.6-55％重量的ABS、10-30％重量的导电碳黑加相容剂、分散剂和抗氧剂等其它助剂组成。由于将ABS与PA6混合，所产生的合金导电炭黑添加量少而且还可保障材料的韧性。本发明的抗静电聚己内酰胺(PA6)是通过添加聚己内酰胺/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)的合金制成，导电炭黑添加量少而且还可保障材料的韧性。在使用相同的导电炭黑添加量时可使抗静电聚己内酰胺表面电阻率由1012到109相差有1000倍，效果非常明显。
文档编号C08L77/02GK102492292SQ20111038957
公开日2012年6月13日 申请日期2011年11月30日 优先权日2011年11月30日
发明者徐东, 徐永, 邢家思 申请人:深圳市科聚新材料有限公司